MIMO雷达中的空时自适应处理(STAP)技术

摘要

空时自适应处理(STAP)技术可以有效地抑制杂波，改善机载相控阵雷达的动目标检测性能。由于多输入多输出(MIMO)雷达的优异性能，其概念近年来引起了广泛的关注。但是，MIMO雷达所发射的正交波形会带来额外的维度，空时自适应处理因此变得更加具有挑战性。本文主要研究MIMO雷达体制下的空时自适应处理技术（包括均匀和非均匀环境）。
　　 本文共分五章：第一章概述了背景知识、发展情况等。第二章介绍了SIMO雷达体制下空时自适应处理算法的模型及其原理，分析了杂波的数学模型，给出了两种具体的STAP算法——样本矩阵求逆法和快速极大似然法。第三章介绍了MIMO雷达体制中特有的概念——虚阵列，给出了MIMO雷达体制下空时自适应处理算法的模型及其原理，并与SIMO雷达体制做了比较，最后仿真研究了杂波子空间的秩。第四章将样本矩阵求逆法和快速极大似然法的应用范围推广到了MIMO雷达体制下，还又介绍了一种在MIMO雷达体制下更有效的算法——迫零算法，最后对这三种算法做了理论比较和仿真研究。第五章基于雷达实际工作的非均匀环境，对各种非均匀现象及其对STAP算法的影响做了介绍，并构造出一种适用于功率非均匀环境的方法——样本矩阵求逆-训练样本加权法，且对迫零算法在非均匀环境下的性能做了仿真分析，验证了在MIMO雷达体制下，迫零算法在某些非均匀环境中依然可以获得优良的性能。