一种新的MIMO雷达动目标检测方法
相控阵MIMO随机多相码雷达高速目标探测
摘
要 ： 解决传 统单输 入 单输 出雷达 对 高速 目标 不能 进行 长时 间有 效 相参 积 累检 测 的 问题 ， 为
提 出一 种基 于相控 阵 多入 多 出（ Ｉ Ｍ ＭＯ） 随机 多相码 雷达 的 高速 目标 探 测 方 法。通 过 多路 回 波
数 据短 时 间相参 并行 处理 ， 保证 相参 处理 间隔 内 目标 运 动 不超 过 半 个距 离单 元 ， 免 了 目标距 避 离走动 引起 的检 测性 能恶化 。将发 射 阵列分 成 多个重 叠的子 阵 ， 阵 内的相 参 处理提 高 了发射 子
合 成孔 径雷 达成 像 ， 免 了 成像 中 的运 动 补偿 问 避
天线 的阵 列都 为 均 匀 线 阵 。将 发 射 天 线 阵 列 分 成 多个 可 相 互 重 叠 的 子 阵 ， 个 子 阵 工 作 在 相 每 控 阵模 式 发射 相 参 信 号 ， 阵 问 发 射 正 交信 号 。 子 通 过调 整 每 个 子 阵 的 权 矢 量 来 形 成 波 束 ， 取 获 发射 相 参 处 理 增 益 ， 阵 间波 形 分 集 以提 高 角 子 度 分辨 率 。 由于子 阵 间相 互 重 叠 的 阵 元 是 复 用 的， 因此 其 发 射 信 号 将 是 多 个 子 阵 发 射 信 号 的
ａｄＴ ｌｃｍ ｎｃｔ ｎ ， ａｊ ｇ２ ０ ０ ， ｈｎ ） ｎ ｅ ｏ ｍｕ ｉ ｉ ｓＮ ｎｉ １０ ３ Ｃ ｉａ ｅ ａｏ ｎ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｓｌｅ ｔｅ ｒｂｅ ｔａ ｔｅ ｔａ ｉ ｏ ａ ｉｇｅ ｉｐ ｔ ｉｇｅｏ ｔｕ （ＳＳ ｓｒ ｃ ： ｏ ｏｖ ｈ ｐｏ ｌｍ ｈ ｔ ｈ ｒｄｔ ｎ ｌ ｎ ｌ— ｕ ｓ ｌ—ｕｐ ｔ Ｉ Ｏ）ｒｄ ｒ ｉ ｉ ｓ ｎ ｎ ａ ａ ｓ
基于四通道相参融合的全极化MIMO雷达目标检测方法与制作流程
基于四通道相参融合的全极化MIMO雷达目标检测方法与制作流程全极化MIMO雷达是一种利用多通道相参融合技术进行目标检测的雷达系统。
相参融合技术利用多通道之间的相互干涉关系，可以提取目标的全极化信息，从而提高雷达目标检测的性能。
本文将介绍基于四通道相参融合的全极化MIMO雷达目标检测方法及其制作流程。
一、全极化MIMO雷达目标检测方法1.目标信号采集：通过MIMO雷达系统发送多个不同的信号波束，同时接收多个通道的回波信号。
每个通道可以测量目标在不同极化方向上的回波信号。
2.通道校准：对于每个通道，进行校准操作，消除因硬件差异引起的信号失真和非理想效应。
校准可以使用标定板或天空回波等参考信号进行。
3.信号解调：对每个通道的回波信号进行解调操作，得到目标在各通道上的雷达观测信号。
4.相参融合：将多通道的观测信号进行相参融合。
相参融合可以通过干涉矩阵的计算来实现，利用不同通道之间的相位差、幅度差等信息，得到目标的全极化信息。
5.目标检测：利用全极化信息进行目标检测。
可以采用传统的目标检测算法，如CFAR（常规信号背景自动死亡率）算法等。
也可以利用全极化信息提取目标的极化特征，结合机器学习算法进行目标检测和识别。
6.目标参数估计：根据检测到的目标信息，估计目标的参数，如位置、速度、形状、极化特征等。
二、全极化MIMO雷达制作流程1.硬件设计：设计MIMO雷达系统的硬件，包括发射和接收天线阵列、射频和模拟电路、时钟同步等。
具体要根据系统需求和应用场景来确定天线数量、阵列结构等参数。
2.软件设计：设计MIMO雷达系统的软件，包括信号调制、校准算法、信号解调算法、相参融合算法、目标检测算法等。
可以使用MATLAB等仿真平台进行算法验证，并依据具体硬件平台进行移植优化。
3.装配调试：根据设计要求，进行硬件的安装和布线。
进行系统的调试，包括阵列天线的校准、射频电路的调试等。
确保硬件系统能够正常工作。
4.系统测试：对系统进行全面测试，包括信号采集、校准、解调、相参融合、目标检测等方面的测试。
MIMO雷达技术在目标跟踪中的应用研究
MIMO雷达技术在目标跟踪中的应用研究摘要：随着雷达技术的不断发展，多天线雷达系统（MIMO）日益受到关注。
MIMO雷达技术利用多个发射和接收天线以及高效的信号处理算法，可以提供更高的分辨率、更好的目标检测和跟踪性能。
本文对MIMO雷达技术在目标跟踪中的应用进行了研究，并讨论了其优势、挑战以及未来发展方向。
第1节：引言雷达技术在军事、民用及航空航天等领域具有广泛的应用。
然而，传统雷达系统存在分辨率低、抗干扰能力差等问题。
为了克服这些问题，研究人员提出了MIMO雷达技术，并在目标跟踪中取得了显著的成果。
第2节：MIMO雷达技术的原理MIMO雷达技术利用多个独立的发射和接收天线，通过对不同天线之间的相互干扰进行分析和处理，可以提供比传统雷达系统更高的分辨率和灵敏度。
多个发射天线可以同时向目标发送多个不同的波束，而多个接收天线可以同时接收目标反射的信号。
通过对接收信号进行联合处理，可以实现对目标的跟踪和定位。
第3节：MIMO雷达技术在目标跟踪中的应用MIMO雷达技术在目标跟踪中发挥了重要的作用。
首先，它可以提供更高的分辨率，从而可以更准确地检测和辨识目标。
其次，多个发射天线和接收天线之间的相互干扰可以用于目标类别识别，可以通过分析干扰的特征来判断目标的类型。
此外，MIMO雷达技术还可以提供更好的抗干扰能力，通过分析多个天线接收到的信号，可以有效地抑制噪声和其他干扰。
最后，MIMO雷达技术可以提供更高的定位准确度和跟踪性能，通过对多个接收天线接收到的信号进行联合处理，可以实现对目标的精确定位和跟踪。
第4节：MIMO雷达技术的挑战尽管MIMO雷达技术具有许多优势，但也面临着一些挑战。
首先，MIMO雷达系统需要大量的天线和高效的信号处理算法，这增加了系统的复杂性和成本。
其次，MIMO雷达系统在实际应用中受到地面反射、散射等问题的影响，这可能导致目标跟踪的误差和不准确性。
此外，MIMO雷达系统对于目标的信号特征和传播环境的要求较高，需要深入研究和优化。
MIMO雷达的MTI处理及性能分析
MIMO雷达的MTI处理及性能分析MIMO(多输入多输出)雷达的MTI(移动目标指示)处理是利用MIMO雷达系统的多通道接收信号，在时域上实现目标速度信息的提取与处理。
MTI处理是雷达系统中常用的一种信号处理技术，主要用于探测和追踪移动目标。
MIMO雷达系统在传统雷达系统的基础上增加了多个发射和接收天线，可以提供更高的波束形成能力和灵敏度，从而可以更好地满足对目标的探测和跟踪要求。
在MTI处理中，MIMO雷达系统通过对多通道接收信号进行时延和相位差分处理，可以提取出目标的速度信息。
MTI处理主要包括以下几个步骤：1.零多普勒频移：利用多通道接收信号的相位差分，对雷达回波信号进行零多普勒频移。
这可以去除地物回波信号的零频偏移，突出移动目标信号。
2.时域滤波：对零多普勒频移后的信号进行时域滤波处理，以去除不感兴趣的杂波干扰。
常用的时域滤波方法包括矩形窗滤波、哈希窗滤波等。
3.目标检测：对滤波后的信号进行目标检测，以确定目标的存在与位置。
4.目标速度估计：利用多通道接收信号的相位差分，可以提取出目标的相对速度信息。
通过测量不同通道的相位差分，可以估计出目标的速度值。
MIMO雷达的MTI处理可以提供更准确和可靠的目标速度信息，有助于实现对多种目标的高效探测和追踪。
MIMO雷达系统的多通道接收可以提供更多的信息，增强相位差分的可观测性。
同时，MIMO雷达系统的波束形成能力和灵敏度也得到了提高，可以更好地抑制非移动目标干扰。
性能分析方面，主要从以下几个方面进行评估：1.目标探测概率：指MIMO雷达系统对目标的探测能力。
通过统计分析目标存在时系统的虚警概率和正确检测概率，可以评估系统的目标探测性能。
2.距离测量精度：指MIMO雷达系统对目标距离的测量精度。
通过统计分析目标距离的测量误差，可以评估系统的距离测量性能。
3.速度测量精度：指MIMO雷达系统对目标速度的测量精度。
通过统计分析目标速度的测量误差，可以评估系统的速度测量性能。
一种机载MIMO雷达地面运动目标成像方法
像 问题． 究 表 明 ， ＭＯ雷 达采 用 的单 次快 拍成 研 ＭＩ
像 方式 ，可完全 避 免传 统合 成 阵列成 像 的运 动补 偿 难题 ． 于此 结果 ， 基 本文 进一 步对 机载 ＭＩ ＭＯ雷 达 地 面运 动 目标 的成 像 问题 进 行研 究 ，以解 决
ＡＳ 中存 在 的 因参考 函数 失配 所产 生 的 目标 图 ＡＲ
Ａｕｇ２ ０ ．０ｌ
一
种机载 ＭＩ ＭＯ雷达地面运动 目标成像方法
谷 文 荃 陈 阿磊 王 党卫 ， ， ，马 晓岩
（空军雷达 学院研究生管 理大队， １ ． 武汉 ４０ １； ２ ３０９ ． 空军雷达学院三系 ， 武汉 ４０ １； ３ ３０９ ． 空军雷达学院， 武汉 ４０ １） ３０９
采 用 文献 ［］ ６ 的收 发复 用均 匀线 阵 天线 ， 包含 其 个 阵元 ， 阵元 等距离 分布 在载 机飞行 的方 向 ， 且 即
运 动速度 远 小于 电磁 波传 播速 度 ， 问并 行采 样 空 可 以 同时获取 目标多 个方 位 回波相位 信 息为确 知
性 函数 ， 即利用 空 间换取 常规 Ｓ Ｒ中的 时间获 得 Ａ 目标方 位 向的高分 辨 ． 因此 ， 利用 该雷 达可 为运 动 目标 的成像 提 供新 的思 路 ． 文献 ［ ８ 针对 逆合 如 ６ ］ － 成孔 径 雷达 运 动 目标成 像 存 在 的运 动 补偿 难 题 ， 基 于 ＭＩ ＭＯ雷 达研 究 了对空 运 动 目标 的高分 辨成
第２ 卷 第４ ４ 期 ２ １ 年 ８月 ００
文 章 编 号 ： ６３８ ９（０ ０ ４０３ — １７—６ １ １） —２
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＡｉ ｒ ｅＲａ ａ ａ ｅ ｏ ｒ ａ ｒＦｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍ ｏ
基于MIMO技术的相控阵雷达及目标检测方法
子 阵 均 包 含 Ｍ × 个 均 匀 分 布 的 收／ 复 用 阵 Ｍ 发 元 ． 图 １ 出 了 Ⅳ ＋ ｒ ９时 ＭＩ —Ｐ 给 ｌⅣ ＝ ＭＯ Ｌ Ｃ雷 达 子 阵 的一 种 空 间位 置 配 置 ， 包 含 ５ ￣ Ｍ 个 阵元 是 Ｍ ５
的均 匀 平 面 阵 列 天线 的部 分 阵元 ．
） ＝∑ （ ｆ） ， ｆ
１
（ ２ ）
由于 各 子个 子 阵 中利 用 各 子 阵发 射 信 号 进 行 脉 冲 压 缩 滤
波 可 形 成 （ ＋Ⅳ） 个 滤 波 输 出 ， 经 “（ 滤 ⅣＩ ｒ 且 ） ｒ 波后 输 出的信 号 可 表示 为
本 相 同 ， 而证 实了所 提 出 系统和 检 测 方 法 的有 效 性 ．该 系统 为 减 少 大型 远 程相 控 阵 雷达 的 经济 成 本提 供 了一 从
种 方 法．
关 键 词 ： Ｍ０雷达 ； 控 阵 雷达 ； 干 处理 ＭＩ 相 相 中 图分类 号 ：Ｎ９８９ Ｔ ５． ３ 文 献标 志 码 ： Ａ ＤＯ ： ０ ９９ ｉｓｎ１７ —６ １ ０ ２０．０ Ｉ１． ６／．ｓ．６３８９ ． １．４ １ ３ ｉ ２ ０
第２ 卷 第４ ６ 期
２１ ０ ２年 Ｏ ８月
文章 编 号 ：６３８９ （０２ ０ —２ ５０ １７ —６ １２ １ ）４０ ３ —５
空 军 雷 达 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｒ Ｆｏ ｃ ｄ ｒＡｃ ｄ ｍ ｙ ｏ ｒ ａ ｆＡｉ ｒ ｅ Ｒａ ａ ａ ｅ
、０ ． ６ Ｎｏ ４ ，１ ２ ．
雷 达 进 行 了 拓 展 ， 用 ＭＩ 利 ＭＯ技 术 实 现 相 控
收 稿 日期 ：２ １ ． ５０ ０ ２０ ７
图 １ ＭＩ ．Ｐ ＭＯ Ｌ Ｃ雷 达 子 阵 空 间 位 置 配 置
MIMO雷达目标检测问题研究
Ｙ ｕＪ ｎ Ｑａ ｇＹ ｎ ， ｏｇＧ ｏ Ｓ ｉ ｈｒｎ ｏ ｕ ， ｉｎ ｏ ｇ Ｄ ｎ ｕ ， ｈ ｉ ｇ Ｚ ｏ （ ｉ ｎＥｅｔ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇＲ ｓａｃ ｓｔｔ， ｉ ｎ７ ０ ０ ） Ｘ ｌ ｒ ｉ Ｅ ｇｎｅｉ ｅｅｒ Ｉ ｔｕｅ Ｘ １ １ ０ ａ ｃｏ ｃ ｎ ｈｎｉ ａ
Ｒ Ｓ起 伏特 性 的。 Ｃ 如果 要形 成 完 全 的空 间分 集 ， ＭＯ雷 达 各 收 ＭＩ
发单元之间必须有较大间距 ， 这样就需要考虑各单 元之间的排布以及各单元之间的通信 同步等 问题 ，
加 大 了雷达 的设计 难度 。 同时形成空 间分 集后 各接
收信号之间相互独立的关系导致信号难以进行相干 处 理 Ｊ以空 间分集 增 益换 取 相 干处 理 增 益 是 否值 ，
Ａ ｓ ａｔ Ｉ ｒｅ ｎ ｗ ｉ ｐ ｃ ｏ ａ ａ ｄｖｒ ｔ ｏ ｕｔｉｐ ｔ ｕｔ ｏｔｕ ＭＩ ｂ ｔ ｃ ： ｎｏｄ ｒ ｏｋ ｏ ａｔ ｆ ｐｔ ｌ ｉ ｓ ｙ ｆｍ ｌ－ ｕ ｌ— ｐ ｔ（ ＭＯ）ｒｄ ｒ ｎｔ ｇｔ ｅ ｃ ｒ ｔ ｍ ｓ ｉ ｅ ｉ ｉｎ ｍ ｉ ｕ ａａ ｅ ｄ ｔ — ｏ ａ ｅ ｒ
由于系统采用多发多收的形式 ， 当收发各单元 之 间 间距 足 够 大 ｌ 时 ， 达 就 能 从 多 个 不 同角 度 ２ 雷
１ 引言
ＭＭ Ｉ Ｏ雷达是在系统中采用多个发射单元和多 个接收 单 元 的新 体 制 雷 达 。与传 统 雷 达 不 同，
ＭＩ ＭＯ雷 达 系统 的多 个 发射 单 元 发 射 波 形 不 同 （ 理 想 情况 正交 ） 的信 号 ， 时各 接 收单 元 接 收多 种 波 同 形 ， 通过分 离获 得多 个通道 数据 ， 并 最后 对这些 通 道 数 据进 行融合 处 理 ， 而 提 高 系统 的检 测 能力 。 由 从
MIMO雷达目标检测问题研究
MIMO雷达目标检测问题研究游俊;强勇;董国;师志荣【摘要】In order to know impact of spatial diversity of multi-input multi-output （MIMO） radar on target aetec- optimum detection approach under N-P criterion and related detection performance based on Swerling target models are studied in four extreme spatial diversity cases, that is, completely receiving （transmitting） diversity or no diversity. The results show that appropriate spatial degree-of-freedom should be chosen to obtain optimal detection performance in specified condition.%为了了解MIMO雷达的空间分集对目标检测的影响,本文对收（发）全分集（不分集）四种较极端的空间分集情况下雷达对Swerling目标模型的N-P准则下的最优检测方法以及相应的检测性能进行了研究,结果表明需要选择合适的空间自由度才能得到特定环境下最佳检测性能。
【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】4页(P20-23)【关键词】MIMO;空间分集;Swerling目标模型;目标检测【作者】游俊;强勇;董国;师志荣【作者单位】西安电子工程研究所,西安710100;西安电子工程研究所,西安710100;西安电子工程研究所,西安710100;西安电子工程研究所,西安710100【正文语种】中文【中图分类】TN911.6;TN951 引言MIMO雷达是在系统中采用多个发射单元和多个接收单元的新体制雷达。
MIMO
MIMO雷达动目标检测的研究作者：朱艳萍,宋耀良来源：《现代电子技术》2010年第19期摘要:多输入多输出(MIMO)雷达是一种新体制的雷达,与双基地雷达相比,能够较好地对切向飞行目标进行检测。
针对MIMO雷达的动目标显示(MTI)特性,给出了MTI滤波器的三种设计及其结构,并导出了其相应的改善因子表达式。
最后给出了仿真结果,即递归滤波器具有较好的灵活性和改善因子,同时合理进行收发布阵,能够提高改善因子,这对雷达的布阵具有一定指导意义。
关键词:MIMO雷达; MTI; 递归滤波器; 改善因子中图分类号:TN955-34文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)19-0008-03Study of MIMO Radar for MTIZHU Yan--liang1(1.School of Electronic and Optical Engineering, Nanjing University of Science &Technology, Nanjing 210094, China;2.School of Electronic and Information Engineering, Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing 210044, China)Abstract: As the new radar system, MIMO (multiple input multiple output) radar can detect vertical flight targets much better thanbistatic radars, contraposing the characteristic of MTI (moving target indication) processing of MIMO radar, three kinds of designs structures of MTI filter are given, and three expressions of improvement factor are deduced. The simulation results show that the recursive filter has best flexibility and best improvement factor, and reasonable arrangement and receive array can meliorate the improvement factor. It has a certain significance to the distribution of MIMO radar.Keywords: MIMO radar; MTI; recursive filter; improvement factor0 引言随着电子器件性能的提高和数字信号处理技术的进步,动目标处理技术获得了长足的发展。
多波束雷达图像处理与目标检测研究
多波束雷达图像处理与目标检测研究多波束雷达（Multiple-Input Multiple-Output Radar，简称MIMO雷达）是一种目前较为先进的雷达技术，它能够通过将多个发射和接收天线组合在一起，实现对目标的高精度探测和成像。
而图像处理与目标检测技术则是在多波束雷达数据处理过程中非常重要的一环，它能够进一步提取和分析雷达数据中的目标信息，为后续的决策提供有力支持。
本文将围绕多波束雷达图像处理与目标检测展开研究，深入探讨其原理和应用。
首先，多波束雷达图像处理是指将多个波束接收到的雷达数据进行处理和融合，以获取目标的高分辨率信息。
常见的多波束雷达图像处理方法包括波束形成和图像重构两个步骤。
波束形成是指通过对接收到的多个波束进行相位和幅度的加权叠加，得到聚焦的波束，从而提高雷达的分辨率和灵敏度。
而图像重构则是利用波束形成后的数据，将其转化为目标的二维或三维图像，以便进行更深入的分析和处理。
多波束雷达图像处理的核心技术是波束形成。
其中，最常用的方法是波束形成算法，包括波束空间滤波（Beamforming）、干涉消除（Interference Cancellation）和多输入多输出（MIMO）等。
在波束空间滤波中，通过对接收到的波束数据进行合并和加权，可以抑制噪声和干扰，提高目标的信噪比。
而干涉消除技术则是通过分析多个波束在空间上的相对位置和幅度，找出和消除叠加在一起的干扰信号，以提高目标的检测性能。
在MIMO技术中，利用多个发射和接收天线进行复杂的空时编码和解码，可以进一步改善雷达的分辨能力和鲁棒性。
基于波束形成的多波束雷达图像处理方法，能够有效地提高雷达的目标检测性能。
通过合理地设计波束形成算法和参数，可以增加雷达的探测距离、提高目标分辨率，并降低目标漏报和误报的概率。
此外，多波束雷达还可以利用不同频率或极化波束的信息，实现对目标的多维度观测和识别。
对于海洋环境中的目标检测和跟踪，多波束雷达图像处理技术尤为重要。
MIMO雷达研究综述
MIMO雷达研究综述MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）雷达技术是一种利用多个发射天线和多个接收天线进行雷达探测的技术。
与传统的单发单收雷达相比，MIMO雷达具有更高的分辨率、更好的信号强度和抗干扰能力。
近年来，MIMO雷达已经受到了广泛的关注，并在不同领域展示了巨大的潜力。
本文将对MIMO雷达的研究进展进行综述。
MIMO雷达的关键思想是通过多个发射天线同时发送不同的信号，利用接收天线接收并分析接收信号的相位和幅值来获取目标的位置和速度信息。
通过增加发射和接收天线的数量，MIMO雷达能够形成具有多个维度的波束，从而提高目标检测和跟踪的准确性和可靠性。
另外，MIMO雷达还可以在同一频带上同时实现几个不同的功能，如目标检测、目标分类和目标探测等。
在MIMO雷达的研究中，信号处理是一个关键的方面。
由于MIMO雷达采用了多个发射和接收天线，传感器之间的互相干扰成为了一个主要挑战。
因此，研究人员提出了许多方法来减小互相干扰，如自适应波束形成、空间分集和空间编码等。
此外，研究人员还通过优化发射波形的设计来提高雷达系统的性能。
例如，采用多载波调制技术可以提高信噪比和频谱利用率。
除了信号处理外，MIMO雷达在目标跟踪和成像方面也有了重要的进展。
通过利用多个发射和接收天线的观测数据，可以实现更高精度的目标跟踪和成像。
研究人员提出了许多基于MIMO雷达的目标跟踪算法，如最大似然估计、粒子滤波和卡尔曼滤波。
此外，MIMO雷达还可以通过多个方向的观测数据来重建目标的图像，从而实现高分辨率的目标成像。
此外，MIMO雷达还具有其他应用方面的潜力。
例如，MIMO雷达可以用于无人机的自主导航和避障，通过实时探测和跟踪周围的目标和障碍物来指导无人机的飞行路径。
此外，MIMO雷达还可以用于无线通信系统中的频谱感知和分布式多用户检测等领域。
综上所述，MIMO雷达作为一种新兴的雷达技术，在目标检测和跟踪、成像以及其他领域已经取得了重要的进展。
基于MIMO噪声雷达的高速运动目标检测
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报
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Ｊ ｕ ｎ ｏ ｅ ｔｏ ｉｓ＆ Ｉ ｆｒ ａ ｉｎ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏ ｒ Ｍ ｆ Ｅｌｃｒ ｎ ｃ ｎ ｏｍ ｔｏ ｅ ｈ ｏｏ ｙ
基 于 ＭＩ ＭＯ噪声 雷达 的高速运动 目标检测
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陈金 立 顾 红 苏卫 民
２０９） １０４ ｆ 南京理工 大学 电子工程 与光 电技术 学院 南京
摘
要 ：针对传统体制雷达对高速运动 目标不能进行长时 间有效相参积 累检 测 问题 ，该文提 出了一种基于ＭＩ ＭＯ
噪声雷达 的高速运动 目标检测方法 。 该方法利用ＭＩ ＭＯ噪声雷达在短时间 内输出的多路 回波数据进行相参并行 处理
ＤＯ ： ０３ ２ ／ ＰＪ１４ ． ０ ．０３ Ｉ １ ．７ ４ Ｓ ．．１ ６２ ９０ ８ ９ ０
MIMO雷达信号检测与参数估计算法研究
MIMO雷达信号检测与参数估计算法研究MIMO雷达信号检测与参数估计算法研究随着雷达技术的不断发展，传统的单天线雷达逐渐演变为多输入多输出（MIMO）雷达系统。
相较于单天线雷达，MIMO雷达系统通过同时使用多个发射天线和接收天线，可以提供更高的分辨率、更好的信号检测性能和更强的抗干扰能力。
因此，对MIMO雷达信号检测与参数估计算法的研究变得尤为重要。
MIMO雷达系统中，通过发射多个波束，可以同时对目标进行多角度扫描，从而获取更丰富的目标信息。
然而，在MIMO雷达系统中，由于存在多个发射和接收天线，导致信号的接收端复杂度增加。
因此，如何高效地检测和估计目标信号成为MIMO雷达系统中的关键问题。
一种常用的MIMO雷达信号检测算法是基于最小均方误差（MMSE）准则的扩展Kalman滤波器。
该算法通过估计目标的状态向量和噪声协方差矩阵来对目标信号进行检测。
然而，由于复杂的系统模型和高维度的状态向量，该算法在计算复杂度和实时性方面面临挑战。
因此，近年来的研究工作一直致力于提出更高效、更准确的MIMO雷达信号检测算法。
一种新型的MIMO雷达信号检测算法是基于稀疏表示的方法。
该方法利用目标信号在MIMO雷达系统中的稀疏性来降低计算复杂度，并提高信号检测性能。
稀疏表示将目标信号表示为一个稀疏向量，通过最小化目标信号与系统测量值之间的残差来进行信号检测。
然而，该方法对目标信号的稀疏表示质量要求较高，同时需要利用大量的先验知识来提高稀疏表示的准确性。
除了信号检测外，MIMO雷达系统中的参数估计也具有重要意义。
参数估计是指在已知系统模型和观测值的情况下，通过估计目标的状态向量和噪声协方差矩阵来获取目标信号的参数信息。
参数估计的精确度直接影响到MIMO雷达系统的定位精度、跟踪性能和目标识别能力。
因此，研究MIMO雷达系统中的参数估计算法也是十分重要的。
一种常用的MIMO雷达参数估计算法是基于最大似然估计（MLE）准则的方法。
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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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