基于MIMO雷達數(shù)據(jù)的測向方法研究.pdf

1、隨著軍事技術的發(fā)展，戰(zhàn)爭形態(tài)由機械化向信息化演變，為了適應新的信息化戰(zhàn)場環(huán)境，MIMO雷達作為一種新的雷達系統(tǒng)應運而生，很多新的問題隨之而來，其中，MIMO雷達的測向就是一個很重要的問題。通過對MIMO雷達基礎知識和MIMO雷達測向方法等研究現(xiàn)狀的綜述，在現(xiàn)有雷達理論和研究成果基礎上，本文選擇傳統(tǒng)雷達測向中基于譜分析技術的Capon最小方差法和MUSIC算法對MIMO雷達的測向進行研究，并用相控陣雷達作對比，旨在探索這些方法用于MIMO

2、雷達測向的可能性和效果。
　　論文詳細介紹了Capon最小方差法的基本原理與算法步驟，給出了詳細的理論公式推導，在Matlab/Simulink平臺構建仿真模型，仿真實驗結果表明Capon最小方差法用于相控陣雷達測向時，隨著信噪比減小，角度的譜估計曲線會出現(xiàn)多個偽峰，產(chǎn)生角度估計誤差;用于MIMO雷達測向時，信噪比對角度估計精度沒有影響，能夠準確地得到角度估計，抗干擾能力強;在不同的快拍數(shù)都能準確進行角度估計，且隨著快拍數(shù)增加，譜

3、估計曲線的峰值點寬度變窄，估計精度提高。仿真結果驗證了該方法的有效性。
　　論文詳細介紹了MUSIC算法的基本原理與算法步驟，給出了詳細的理論公式推導，在Matlab/Simulink平臺構建仿真模型。仿真實驗結果表明:在同等條件下，MUSIC方法在MIMO雷達系統(tǒng)的測向精度明顯高于相控陣雷達。對于信號是非相干信號源的情況，MUSIC方法用于MIMO雷達角度估計的性能受信噪比和快拍數(shù)的影響，隨著信噪比降低，譜峰變平滑，分辨力下降;

4、隨著快拍數(shù)增加，數(shù)據(jù)協(xié)方差矩陣越精確，譜峰變尖銳，分辨力提高。對于信號為相干信號源的情況，MUSIC方法用于MIMO雷達角度估計時出現(xiàn)偽峰，分辨性能也下降，不能正確估計信源方向。仿真結果驗證了該方法的有效性。
　　前面所提的方法均只適用于MIMO雷達的發(fā)射信號為非相干信號源的條件，針對發(fā)射信號為相干源的特殊情況，本文進一步研究了將空間平滑MUSIC方法應用于MIMO雷達的測向。詳細介紹了空間平滑MUSIC方法的基本原理和步驟，給出

5、了詳細的理論公式推導，在Matlab/Simulink平臺構建仿真模型。仿真實驗結果表明:在相干信源情況下，平滑MUSIC算法可以去相干，正確檢測相干信源波達角。在其他條件相同的情況下，前后向平滑算法分辨力更高;前向平滑MUSIC算法隨著平滑次數(shù)的增加，去相干性能提高，但同時子陣孔徑減小，分辨性能下降。通過對該方法在MIMO雷達測向領域的分析，表明了空間平滑方法MUSIC的優(yōu)勢是可適用于非正交信號，且該方法具有解相關性技術，從而達到更好