多输入多输出雷达

摘要： 正侧视阵多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)双基地雷达系统在高重频脉冲体制下,其地面杂波具有严重的距离依赖性和杂波谱展宽问题。同时,双基地雷达多维杂波结构使其面临难以获得足够的训练样本、自适应权值算法复杂度高的困难。本文提出一种基于发射主瓣矫正的频率分集阵列(frequency diversity array,FDA)-MIMO双基地雷达距离模糊杂波抑制方法。该方法通过接收端等效发射方向图主瓣矫正,解决了主瓣照射角度走动的问题。通过等效发射方向图主瓣矫正补偿和接收信号后的反补偿处理,回波存在距离耦合的相位项,实现了不同距离杂波的有效区分,解决了杂波距离模糊问题,完成杂波抑制。同时,将三维搜索拆分为“2+1”的形式,先在发射角频率域和多普勒域对杂波进行抑制并进行目标参数搜索,再根据得到的目标发射角度和多普勒信息构建降维矩阵,在接收角频率域进行降维搜索,解决了杂波样本不足及运算量大的问题。该方法最终解决了双基地预警雷达大场景下地面距离杂波的模糊问题,仿真实验验证了所提方法的有效性。

摘要： 在多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达系统的角度估计中,混入接收机的噪声通常被假设为均匀的。然而,实际场景下往往是非均匀噪声,使得噪声协方差矩阵是未知的。若直接应用传统的子空间估计算法,如二维多重信号分类(Two-dimensional Multiple Signal Classification,2D-MUSIC)算法,则会导致角度估计性能下降或算法失效,因此需要设计新的算法,用于估计噪声协方差矩阵,以求得噪声子空间。相对于迭代类处理算法而言,非迭代噪声子空间估计算法无需进行迭代计算,从而降低了计算复杂度。基于此,研究和分析了一种适用于非均匀噪声条件下的一维非迭代噪声子空间估计算法,并将其扩展至MIMO雷达二维角度估计。首先通过理论分析验证了该扩展的可行性,其次通过实验验证了其对目标的联合离开角(Direction of Departure,DOD)和到达角(Direction of Arrival,DOA)的估计具有较好的测角性能。

摘要： 针对阵元空间多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达低仰角估计方法运算量和数据传输量太大的问题,提出了基于波束空间的MIMO雷达精确最大似然(refined maximum likelihood,RML)算法。该算法将阵元空间的数据转换到波束空间,实现降维处理,再利用最大似然的思想对波束空间的数据进行测角。计算机仿真结果表明,相比于基于阵元空间的MIMO雷达RML算法,所提算法有着良好的测角性能,并大大降低了算法运算时间。同时,通过计算机仿真分析了信噪比、仰角、波束指向与目标仰角之间的偏差、阵元数、反射系数误差和天线中心高度等因素对所提算法测角性能的影响。

摘要： 近年来MIMO毫米波雷达的广泛应用对天线的可靠性提出了更高的要求,于是提出一种功率测量法来间接检测天线异常。通过对雷达功率信号进行5/3提升小波去噪,采用滑窗差分法并结合最小二乘估计确定功率的跳变沿位置,对非跳变区间信号取上下包络,利用Hermite插值对包络进行曲线拟合,平均得到平滑功率信号曲线。实验结果表明,算法复杂度小、精度高,能够有效消除噪声对天线异常检测的干扰,对天线的间接评估与性能提升具有重要参考作用。

摘要： 针对传统均匀直线阵列的相干目标波达方向估计算法的自由度受限于实际阵列阵元数目的问题,提出基于MUSIC算法的单基地发射/接收和协阵列DOA估计方法。该方法将互质MIMO阵列虚拟成等效的和协阵列,找到和协阵列中的连续子阵和半连续子阵,并运用多频操作填补半连续子阵中的孔洞,使之与连续子阵形成一个更长的新连续子阵;然后通过矩阵重构算法解相干,该方法极大地提高了算法的自由度,可以根据目标的个数灵活调整虚拟发射/接收阵元的数量,使复杂度尽可能降低。但该方法涉及到高维矩阵的特征值分解,复杂度仍然很高,因此文中引入传播算子,提出基于传播算子的单基地发射/接收和协阵列DOA估计方法,避免了特征值分解,复杂度得到极大改善。仿真结果证明,该方法对非相干目标的估计能力与前者接近,可用于估计非相干目标以及估计相干目标的大致方向或者判断此时是否有相干目标出现。

摘要： 针对仅发射分集的多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达在低信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)下来波方向(Direction of Arrival,DOA)的估计精度被严重降低的问题,提出了一种改进的多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)方法。改进方法首先引入线性运算代替MUSIC算法的特征值分解,降低算法的计算量;其次,MUSIC算法的空间谱函数在DOA处是断点且趋近于较大值,而求导可以使断点处的峰值更加明显,因此通过对空间谱函数求一阶导数构造一个新的空间谱函数,可以有效的提高低SNR下DOA的估计精度。仿真结果表明,改进算法在低SNR下有效的提高了仅发射分集的MIMO雷达的DOA估计精度。

摘要： 在军事领域中,机载多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达既要探测机动目标,又要防止被截获接收机侦收。针对这一问题,提出了低截获的单基地非均匀阵列MIMO雷达改进多信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法。通过对MIMO雷达匹配滤波后的接收信号进行降维处理、白化处理、时频分析、时频点筛选、正交联合对角化等信号处理,实现了低信噪比(signal to noise ratio,SNR)、低信号持续时间下的方向角估计。研究结果表明,在相同环境下,与MIMO雷达时频MUSIC算法相比,低截获MIMO雷达改进MUSIC算法空间谱指向精度有所提高,可分辨角度差仅为1°的相邻目标,适用SNR降低2 dB且保证了低截获性能。

摘要： 本文针对主瓣多假目标欺骗干扰对抗的难题,提出一种基于阵元脉冲编码多输入多输出(Element-Pulse Coding Multiple-Input Multiple-Output,EPC-MIMO)波形自适应设计的干扰抑制方法.阵元脉冲编码技术可在不影响真目标回波特性前提下,调整假目标在发射频率域的能量分布.利用这一特性,本文以真假目标空域相关性极小化为优化目标设计EPC-MIMO波形,使假目标能量分布于真目标空域检测区域外,进而在接收端通过数字波束形成实现假目标的有效抑制.此外,由于EPC-MIMO波形的自适应设计需要对干扰进行认知,本文还提出一种基于EPCMIMO波形的干扰快速认知方法.仿真实验验证了所提方法的有效性.

摘要： 中高脉冲重复频率雷达中,目标的回波延迟时间大于发射脉冲的重复周期时会导致距离模糊。本文在多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达中进行联合发射阵元与脉冲二维编码(element-pulse coding,EPC),对阵元脉冲编码的设计方法进行了研究,可实现距离解模糊。对基于Fourier正交基的编码设计进行推广,提出了一般的EPC方法,对于M个发射阵元,可获得M!种编码方式。引入期望距离区与模糊距离区的信号模糊比(signal-to-ambiguous-plus-noise ratio,SANR)作为解模糊性能的评估准则,进行了性能分析。针对角度误差提出了稳健的权矢量优化方法,进一步提高了解距离模糊的稳健性。仿真实验验证了所提方法的有效性,不同编码方式在理想情况下均能有效分离不同距离区的目标,且优化权矢量后M!种编码方式对应的解距离模糊性能相近。

摘要： 多输入多输出(MIMO)雷达能利用空间分集与波形分集的能力,有效地改善雷达探测性能,提高杂波背景下目标检测能力,获得更高的目标探测精度。针对MIMO雷达正交波形的设计,利用贪婪算法,提出了一种MIMO雷达正交多相码波形设计方法,并仿真了该算法产生的信号平均峰值自相关旁瓣和平均互相关峰值。最后通过MIMO雷达目标探测的仿真,验证了产生的多相码信号对目标探测的有效性。

摘要： 在双站距离徙动算法的基础上,研究了三维MIMO阵列成像算法,提出了近场传播损耗补偿方法.在考虑近场电磁波衰减的基础上,严格根据驻定相位法原理详细推导了成像算法公式,得出双站距离徙动成像算法关键的幅度衰减补偿因子,补偿因子影响图像幅度一致性,近程三维成像条件下不能够忽略.为了验证成像算法性能,设计了简单的二维稀疏平面阵列,进行仿真成像及暗室环境下的实测成像实验,成像聚焦效果良好,表明该算法可用于近距离、高分辨率、三维成像系统.

摘要： 在双站距离徙动算法的基础上,研究了三维MIMO阵列成像算法,提出了近场传播损耗补偿方法.在考虑近场电磁波衰减的基础上,严格根据驻定相位法原理详细推导了成像算法公式,得出双站距离徙动成像算法关键的幅度衰减补偿因子,补偿因子影响图像幅度一致性,近程三维成像条件下不能够忽略.为了验证成像算法性能,设计了简单的二维稀疏平面阵列,进行仿真成像及暗室环境下的实测成像实验,成像聚焦效果良好,表明该算法可用于近距离、高分辨率、三维成像系统.

摘要： 在双站距离徙动算法的基础上,研究了三维MIMO阵列成像算法,提出了近场传播损耗补偿方法.在考虑近场电磁波衰减的基础上,严格根据驻定相位法原理详细推导了成像算法公式,得出双站距离徙动成像算法关键的幅度衰减补偿因子,补偿因子影响图像幅度一致性,近程三维成像条件下不能够忽略.为了验证成像算法性能,设计了简单的二维稀疏平面阵列,进行仿真成像及暗室环境下的实测成像实验,成像聚焦效果良好,表明该算法可用于近距离、高分辨率、三维成像系统.

摘要： 在双站距离徙动算法的基础上,研究了三维MIMO阵列成像算法,提出了近场传播损耗补偿方法.在考虑近场电磁波衰减的基础上,严格根据驻定相位法原理详细推导了成像算法公式,得出双站距离徙动成像算法关键的幅度衰减补偿因子,补偿因子影响图像幅度一致性,近程三维成像条件下不能够忽略.为了验证成像算法性能,设计了简单的二维稀疏平面阵列,进行仿真成像及暗室环境下的实测成像实验,成像聚焦效果良好,表明该算法可用于近距离、高分辨率、三维成像系统.

摘要： 本文考虑了色高斯干扰条件下MIMO-STAP稳健波形优化问题以提高非完备杂波先验知识条件下多输入多输出(MIMO)雷达体制下空时自适应处理(STAP)最坏情况下探测性能.由于高斯干扰(包括杂波、干扰以及热噪声)场景下最大化系统输出信干噪比(SINR)等价于最大化MIMO-STAP检测性能,因而在本文所建立杂波协方差估计误差的模型基础上,总功率发射以及参数不确定凸集约束下,经推导可得稳健波形优化问题.为求解得到的复杂非线性问题,本文提出了一种迭代算法以优化发射波形相关阵(WCM)从而最大化凸不确定集上最差情况下的输出SINR进而改善最差情况下MIMO-STAP的检测性能.通过利用对角加载(DL)方法,所提算法中的每个迭代步骤皆可表示为能获得高效求解的半定规划(SDP)问题.与非稳健方法及非相关波形相比,数值实验验证了本文所提方法的有效性.

摘要： 本文考虑了色高斯干扰条件下MIMO-STAP稳健波形优化问题以提高非完备杂波先验知识条件下多输入多输出(MIMO)雷达体制下空时自适应处理(STAP)最坏情况下探测性能.由于高斯干扰(包括杂波、干扰以及热噪声)场景下最大化系统输出信干噪比(SINR)等价于最大化MIMO-STAP检测性能,因而在本文所建立杂波协方差估计误差的模型基础上,总功率发射以及参数不确定凸集约束下,经推导可得稳健波形优化问题.为求解得到的复杂非线性问题,本文提出了一种迭代算法以优化发射波形相关阵(WCM)从而最大化凸不确定集上最差情况下的输出SINR进而改善最差情况下MIMO-STAP的检测性能.通过利用对角加载(DL)方法,所提算法中的每个迭代步骤皆可表示为能获得高效求解的半定规划(SDP)问题.与非稳健方法及非相关波形相比,数值实验验证了本文所提方法的有效性.

摘要： 本文考虑了色高斯干扰条件下MIMO-STAP稳健波形优化问题以提高非完备杂波先验知识条件下多输入多输出(MIMO)雷达体制下空时自适应处理(STAP)最坏情况下探测性能.由于高斯干扰(包括杂波、干扰以及热噪声)场景下最大化系统输出信干噪比(SINR)等价于最大化MIMO-STAP检测性能,因而在本文所建立杂波协方差估计误差的模型基础上,总功率发射以及参数不确定凸集约束下,经推导可得稳健波形优化问题.为求解得到的复杂非线性问题,本文提出了一种迭代算法以优化发射波形相关阵(WCM)从而最大化凸不确定集上最差情况下的输出SINR进而改善最差情况下MIMO-STAP的检测性能.通过利用对角加载(DL)方法,所提算法中的每个迭代步骤皆可表示为能获得高效求解的半定规划(SDP)问题.与非稳健方法及非相关波形相比,数值实验验证了本文所提方法的有效性.

摘要： 本文考虑了色高斯干扰条件下MIMO-STAP稳健波形优化问题以提高非完备杂波先验知识条件下多输入多输出(MIMO)雷达体制下空时自适应处理(STAP)最坏情况下探测性能.由于高斯干扰(包括杂波、干扰以及热噪声)场景下最大化系统输出信干噪比(SINR)等价于最大化MIMO-STAP检测性能,因而在本文所建立杂波协方差估计误差的模型基础上,总功率发射以及参数不确定凸集约束下,经推导可得稳健波形优化问题.为求解得到的复杂非线性问题,本文提出了一种迭代算法以优化发射波形相关阵(WCM)从而最大化凸不确定集上最差情况下的输出SINR进而改善最差情况下MIMO-STAP的检测性能.通过利用对角加载(DL)方法,所提算法中的每个迭代步骤皆可表示为能获得高效求解的半定规划(SDP)问题.与非稳健方法及非相关波形相比,数值实验验证了本文所提方法的有效性.

摘要： 多输入多输出(MIMO)雷达是一种多天线发射多波形、多天线接收并进行信号联合处理的雷达系统,在电子对抗领域优势明显.针对MIMO雷达的多方面优势,分析了MIMO雷达对抗所面临的挑战.分别从MIMO雷达一方和雷达对抗一方的角度出发,综述了近年来围绕MIMO雷达对抗的资源管理问题.

摘要： 多输入多输出(MIMO)雷达是一种多天线发射多波形、多天线接收并进行信号联合处理的雷达系统,在电子对抗领域优势明显.针对MIMO雷达的多方面优势,分析了MIMO雷达对抗所面临的挑战.分别从MIMO雷达一方和雷达对抗一方的角度出发,综述了近年来围绕MIMO雷达对抗的资源管理问题.

摘要： 本发明实施例提供一种毫米波多输入多输出天线及毫米波多输入多输出通信设备。该天线包括呈十字形拼合的四个分支区域，每个分支区域包括靠近十字形中心的梯形区域、远离十字形中心的矩形区域以及连接梯形区域和矩形区域的条形区域，梯形区域上底与对应的矩形区域长边相对。该天线包括：顶层金属板、接地的底层金属板和位于底层金属板和顶层金属板之间的介质基板；其中，顶层金属板对应四个梯形区域的部分镂空，形成四个梯形缝隙；底层金属板对应四个矩形区域的部分镂空，形成四个矩形缝隙；介质基板面向底层金属板的表面贴有四个金属贴片，金属贴片设置在矩形区域；底层金属板、介质基板和顶层金属板的整体结构有围绕分支区域边缘排列的金属通孔。

摘要： 本发明的无线通信装置包括：接收单元，利用在频域分割连续的多个副载波而构成的多个块，接收从多个天线被空间复用发送的第1数据和第2数据；计算单元，计算每个所述块对于所述第1数据的第1CQI值和每个所述块对于所述第2数据的第2CQI值，根据同一所述块中的所述第1CQI值和所述第2CQI值，对于每个所述块计算所述第2CQI值对于所述第1CQI值的相对值；以及发送单元，发送同一所述块中的所述第1CQI值和所述相对值。

摘要： 公开了提高响应信号的接收质量的MIMO发送装置和MIMO发送方法。作为MIMO发送装置的终端(100)将根据ACK/NACK信号形成的ACK/NACK信号矢量的第1元素和第2元素分别映射到第1流和第2流，并且将其包含在1时隙中的2SC-FDMA码元中发送。在该终端(100)中，响应信号矢量形成单元(140)形成(a·Sack，0)作为第1SC-FDMA码元中的ACK/NACK信号矢量，形成(0，a·Sack)作为第2SC-FDMA码元中的ACK/NACK信号矢量，预编码单元(165)将由响应信号矢量形成单元140形成的ACK/NACK信号矢量用酉矩阵进行预编码。

摘要： 本发明提供一种多输入多输出天线系统和多输入多输出方法，其中，该方法包括：通过一根圆极化天线的第一圆极化辐射单元中的第一辐射口径和第二辐射口径可以接收相位差为90度的第一路和第二路射频信号，以及通过第二圆极化辐射单元中的第三辐射口径或第四辐射口径可以接收与第一路或第二路射频信号的相位相等的第三路射频信号，通过本发明提供的多输入多输出天线系统和多输入多输出方法，实现了一根天线辐射三路不相关的电磁波信号，即一根圆极化天线处理三路射频信号，多于一根双极化天线所处理的射频信号的数量，基站在应用MIMO技术时用圆极化天线代替双极化天线，可以减少在基站部署的天线数量，节约天面资源。

摘要： 本发明涉及多层丛集式多输入多输出检测方法及多输入多输出检测器。用于一多输入多输出系统的一接收机的多输入多输出检测方法，该多输入多输出系统使用一多维度的正交振幅调制(N-QAM)，该多输入多输出检测方法包含有产生多个平均码元向量集合及多个搜寻半径；选择对应于N-QAM星座图的多层级架构的最上层的一候选码元向量集合；根据该最上层的候选码元向量集合，产生对应于N-QAM星座图的多层级架构的下一层的一搜寻空间；确认该搜寻空间所对应的N-QAM星座图的多层级架构的层级；以及于该搜寻空间所对应的N-QAM星座图的多层级架构的层级已至最底层时，根据该搜寻空间产生一输出讯号。

摘要： 公开了能够削减反馈信息量而削减系统通信量的MIMO接收装置和MIMO发送装置。在接收端的无线通信装置(100)中设置有：接收电平测量单元(130)，使用从发送端的无线通信装置(200)的各个天线发送的导频信号测量每个天线(与子流对应)的通信质量(例如，SINR)；发送单元(170)，将基于所述通信质量的反馈信息反馈给所述发送端；相对值计算单元(150)，基于在所述发送端的天线中所选择的基准天线(与基准子流对应)的通信质量与所述基准天线以外的天线的通信质量，计算该基准天线以外的各个天线相对所述基准天线的通信质量的相对值；以及反馈信息生成单元(160)，从所述基准天线的通信质量的绝对值和所述通信质量的相对值生成所述反馈信息。

摘要： 本发明实施例提供一种毫米波多输入多输出天线及毫米波多输入多输出通信设备。该天线包括呈十字形拼合的四个分支区域，每个分支区域包括靠近十字形中心的梯形区域、远离十字形中心的矩形区域以及连接梯形区域和矩形区域的条形区域，梯形区域上底与对应的矩形区域长边相对。该天线包括：顶层金属板、接地的底层金属板和位于底层金属板和顶层金属板之间的介质基板；其中，顶层金属板对应四个梯形区域的部分镂空，形成四个梯形缝隙；底层金属板对应四个矩形区域的部分镂空，形成四个矩形缝隙；介质基板面向底层金属板的表面贴有四个金属贴片，金属贴片设置在矩形区域；底层金属板、介质基板和顶层金属板的整体结构有围绕分支区域边缘排列的金属通孔。

摘要： 本发明公开了一种有效抑制相互干扰的多输入多输出(multi‑input multi‑output，简称MIMO)蓝牙模块。MIMO蓝牙模块具有多个蓝牙收发器，其以同步传输模式操作，其中当任一蓝牙收发器正在接收数据时，不允许蓝牙收发器传输数据。

摘要： 本发明的无线通信装置包括：接收单元，利用在频域分割连续的多个副载波而构成的多个块，接收从多个天线被空间复用发送的第1数据和第2数据；计算单元，计算每个所述块对于所述第1数据的第1CQI值和每个所述块对于所述第2数据的第2CQI值，根据同一所述块中的所述第1CQI值和所述第2CQI值，对于每个所述块计算所述第2CQI值对于所述第1CQI值的相对值；以及发送单元，发送同一所述块中的所述第1CQI值和所述相对值。

摘要： 本发明提供一种多输入多输出天线系统和多输入多输出方法，其中，该方法包括：通过一根圆极化天线的第一圆极化辐射单元中的第一辐射口径和第二辐射口径可以接收相位差为90度的第一路和第二路射频信号，以及通过第二圆极化辐射单元中的第三辐射口径或第四辐射口径可以接收与第一路或第二路射频信号的相位相等的第三路射频信号，通过本发明提供的多输入多输出天线系统和多输入多输出方法，实现了一根天线辐射三路不相关的电磁波信号，即一根圆极化天线处理三路射频信号，多于一根双极化天线所处理的射频信号的数量，基站在应用MIMO技术时用圆极化天线代替双极化天线，可以减少在基站部署的天线数量，节约天面资源。