双基地MIMO雷达系统设计与实验研究

摘要

集中式MIMO雷达在发射端通过发射正交的波形，在空间形成宽的低增益发射波束，能有效降低雷达的截获概率，提高目标检测和参数估计等方面的能力，在电子对抗战争中具有巨大的潜在优势；双基地雷达收发天线分置，在抗反辐射导弹、抗低空入侵、抗电子干扰和抗隐形等方面具备潜在的优势。本文研究的双基地 MIMO雷达，将双基雷达的特殊潜力与 MIMO雷达的基本优势有机结合，使双基地MIMO雷达这一新体制雷达表现出许多优点。
　　本文采用理论分析研究与实验探索研究相结合的方法，对一套 T/R-R体制的双基地MIMO雷达硬件实验系统进行了初步测试，并开展了一系列算法的测试验证。主要工作内容包含以下几点：
　　1、介绍了双基地 MIMO雷达的基本理论和实验系统，设计了实验系统的基本控制界面，并对硬件实验系统进行了初步测试，验证了双基地MIMO雷达硬件实验系统的有效性。
　　2、讨论了在窄带频分MIMO雷达系统中的距离旁瓣抑制问题。对MIMO雷达回波信号经过波束形成和匹配滤波后的综合输出信号频谱进行谱修正处理，将综合输出信号的频谱修正为窗函数形状，能够很好地降低副瓣电平，提高主副比。
　　3、给出了一种信源方位信息存在误差的阵元位置误差校正方法。利用天线旋转接收信源信号，得到大量样本数据，再采用最小二乘法对信源方位进行校正，并估计出阵元位置误差。最后采用计算机仿真对该方法进行了验证。
　　4、考虑了双基地 MIMO雷达阵列误差的校正。给出了一种幅相误差、阵元位置误差和互耦误差的联合校正方法，采用循环迭代估计的方法得到各种阵列误差的估计。并将此方法运用到接收、发射以及收发阵列误差的联合校正。该方法具有较好的收敛性，且能准确的估计出各阵列误差。

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第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究动态

1.3 主要工作及内容安排

第二章 双基地MIMO雷达实验系统

2.1 双基地MIMO雷达基本原理

2.2 均匀线阵T/R-R体制MIMO实验系统

2.3 实验系统控制界面设计

2.4 基本测试

2.5 本章小结

第三章 一种MIMO雷达谱修正旁瓣抑制方法的研究

3.1 谱修正技术

3.2 MIMO雷达中的谱修正方法

3.3 实验验证

3.4 本章小结

第四章 考虑信源方位误差的阵列位置误差校正

4.1 信号模型及影响情况分析

4.2 阵列位置误差校正方法

4.3 仿真验证

4.4 本章小结

第五章 双基地MIMO雷达阵列误差校正

5.1 接收阵列联合误差校正

5.2 发射阵列误差校正

5.3 MIMO雷达收发阵列误差联合校正

5.4 本章小结

第六章 结束语

6.1 本文工作总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果