一种新的MIMO雷达动目标检测方法

一种新的MIMO雷达动目标检测方法
摘要:针对MIMO雷达的动目标显示(MTI)特性,通过与传统单延时对消方法对比,采用双延时对消和变T技术处理盲速的方法进行动目标检测。

最后对比仿真实验结果证明,在动目标检测中使用双延迟线对消和变T技术处理盲速的方法,能够更好地提取杂波中的运动目标。

关键词:MIMO雷达动目标显示(MTI) 延时对消
多输入多输出(MIMO)雷达是近几年发展起来的一种新体制雷达。

通常将MIMO雷达分为两大类:一类是共置MIMO雷达,这类雷达系统的发射阵元间距很小,发射机从同一个角度照射目标,通过波形分集提高雷达系统性能;另一类是统计MIMO雷达,这类雷达发射阵元间距分散开,利用多个不同方位的雷达发射信号,较好地克服了目标RCS的角闪烁所带来的性能损失,获得较大的空间分集增益,能够根据多普勒频移解决慢目标的检测问题,而且能够克服带宽的限制,实现更高精度的目标定位[1]。

由于雷达天线接收到的信号除了感兴趣的目标回波以外,还包括接收机的噪声、以及各种杂波。

因此,当杂波和运动目标回波同时被接收时,会使目标的观测显得困难。

一方面,如果目标回波信号混叠在强干扰杂波中,不可能完成自动门限信号检测。

即使目标回波信号与干扰杂波处在不同的距离、方位和仰角上,杂波背景也会影响杂波邻近目标回波信号的分辨;另一方
面,如果雷达终端采用自动检测和数据处理系统,则由于大量杂波的存在,将引起终端过载或不必要地增加系统的容量和复杂性。

因此,无论从抗干扰或改善雷达工作质量的观点来看,选择运动目标回波而抑制杂波背景很重要。

可以从速度的差别上来区分运动目标和杂波。

由于运动速度不同而引起回波信号频率产生的多普勒频移不相等,这就可以从频率上区分不同速度目标的回波[2]。

因此,本文将讨论后一种类型的MIMO雷达中MTI问题。

1 目标多普勒频移及杂波功率谱
2 MIMO雷达MTI基本原理
MTI(运动目标显示)的本质含义:基于回波多谱勒信息的提取而区分为运动目标和固定目标。

当固定目标、地杂波与运动目标处于同一距离单元时,前者的回波通常比较强,以至于运动目标的回波被“淹没”其中,故必须设法区分二者。

因固定目标回波中的多谱勒频率为零,慢速运动的杂波中所含的多谱勒频移也集中在零频附近,它们的回波经相位检波后,输出信号的相位将不随p4 结语
通过理论分析及仿真实验证明,MIMO雷达对运动目标回波采用单延时对消时的幅频响应在零频附近抑制杂波的零值区宽度可能达不到要求,而采用双延时对消及变T技术处理盲速的动目标检测方法,不仅可以较好地解决盲速问题,而且可以通过改变参差数和参差比来获得不同的响应特性。

同时还可以很好的抑制雷达检波器输出信号中的杂波,并能提取更精确的动目标回波信息,从而大大改善了MIMO雷达在杂波背景下检测运动目标的性能。

该方法相比传统的单延时对消方法在抑制杂波的能力上提高了18％,具有较强的实用性及工程应用性。

参考文献
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