集中式MIMO雷达信号分离和脉内参数估计方法研究

摘要

随着电子战场环境的日益复杂，雷达对抗和反对抗间的较量也日趋激烈。MIMO雷达作为一种新型体制雷达，具有良好的反隐身、低截获、抗干扰和高分辨性能，给雷达侦察带来了巨大挑战。本文针对MIMO雷达侦察难题，将集中式MIMO雷达作为研究对象，把三种典型MIMO雷达信号作为基础，利用理论分析和仿真验证的技术手段，对集中式MIMO雷达信号分离和脉内参数估计方法进行了研究。
　　本研究主要内容包括：⑴研究了集中式MIMO雷达的工作原理和波形设计条件，分析了三种典型MIMO雷达信号的时频域以及相关性特征，探讨了MIMO雷达接收信号的关键技术，涉及到匹配滤波技术、虚拟阵元技术、数字波束形成技术、MTI和CFAR等。⑵研究了集中式MIMO雷达的侦察模型、侦察条件以及阵元个数估计方法，在此基础上，利用FastICA算法和EASI算法实现了MIMO雷达信号的盲源分离，并对两种算法的分离性能进行了横向对比，指出了算法的优缺点和适用条件。⑶研究了基于零延时瞬时自相关谱结合部分观测信号FFT谱峰个数来识别MIMO雷达调制样式的方法。分析了瞬时自相关谱的两个谱特征，并在此基础上进行了三种常规雷达和三种MIMO雷达信号的调制识别过程研究。⑷研究了基于Morlet小波时频分析的参数提取方法，针对分离后不同调制类型的信号，研究了不同的参数提取方法。其中，LFM-MIMO雷达信号参数是在提取小波时频曲线的基础上，通过一次线性拟合的方法获得信号带宽和中心频率的；PC-MIMO和FC-MIMO雷达信号是通过提取Morlet小波变换系数模的极大值线的跳变频率来获取信号子码宽度信息的。

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第一章 绪论

1.1研究背景和意义

1.2国内外研究现状

1.3本文工作及其结构

第二章 集中式MIMO雷达

2.1 引言

2.2集中式MIMO雷达工作原理

2.3集中式MIMO雷达波形设计条件

2.4集中式MIMO雷达三种信号类型

2.5集中式MIMO雷达接收信号处理

2.6本章小结

第三章 集中式MIMO雷达信号盲源分离

3.1引言

3.2盲源分离

3.3侦察模型

3.4信源数目估计

3.5超定分离算法

3.6计算机仿真

3.7本章小结

第四章 集中式MIMO雷达信号调制识别

4.1引言

4.2调制识别方法

4.3零延时瞬时自相关谱

4.4调制识别分析

4.5 MIMO雷达调制识别流程

4.6计算机仿真

4.7本章小结

第五章 集中式MIMO雷达脉内参数估计

5.1引言

5.2小波时频分析

5.3 LFM-MIMO雷达信号参数估计

5.4 PC-MIMO雷达信号参数估计

5.5 FC-MIMO雷达信号参数估计

5.6参数估计自动提取流程

5.7本章小结

第六章 总结和展望

6.1论文总结

6.2下一步工作

参考文献

致谢

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