多載頻MIMO高頻雷達(dá)的波束形成方法研究.pdf

1、近年來(lái)，MIMO雷達(dá)受到廣泛關(guān)注，可以將這種新體制雷達(dá)技術(shù)應(yīng)用到高頻雷達(dá)中。高頻雷達(dá)具有超視距探測(cè)功能，但是其工作頻段頻譜資源非常有限，很難擁有連續(xù)的寬頻譜資源，而多載頻技術(shù)可以將這些分散的頻率資源利用起來(lái)。本文從波束形成方面，對(duì)多載頻MIMO高頻雷達(dá)進(jìn)行了研究，主要工作內(nèi)容包括：
　　1、在陣列信號(hào)模型的基礎(chǔ)上，闡述了多載頻信號(hào)的基本原理，并建立了多載頻陣列信號(hào)模型，詳細(xì)分析了多頻體制下虛擬陣列的產(chǎn)生機(jī)理，由此推導(dǎo)出多載頻MIM

2、O雷達(dá)的常規(guī)波束形成算法，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)仿真討論了不同頻率組合對(duì)多載頻信號(hào)波束形成性能的影響。
　　2、針對(duì)于最優(yōu)頻率組合的確定問(wèn)題，提出采用粒子群算法來(lái)進(jìn)行固定虛擬孔徑下最優(yōu)頻率的選取，可以在保持主瓣分辨率不變的前提下，選取使旁瓣性能最優(yōu)的載頻組合；針對(duì)于頻率組合元素為基準(zhǔn)頻率整數(shù)倍的情況，利用枚舉法在虛擬線陣中抽取陣元組成旁瓣性能最優(yōu)的稀疏陣列，并給此模式下接收陣列的排布形式及各個(gè)陣元接收信號(hào)的分配安排，在獲得最佳旁瓣性能的同時(shí)，

3、降低了接收系統(tǒng)的復(fù)雜度；最后，針對(duì)于頻率間隔較大時(shí)常規(guī)波束形成旁瓣較高的問(wèn)題，采用凸優(yōu)化理論求得最優(yōu)權(quán)值，在保持主瓣分辨率的條件下，優(yōu)化旁瓣性能。
　　3、分析了回波中不同頻率信號(hào)幅相特性不一致對(duì)波束形成性能的影響，闡述了穩(wěn)健的波束形成的必要性。詳細(xì)分析了Capon波束形成算法及其性質(zhì)，并且闡述了穩(wěn)健的Capon算法和雙約束的穩(wěn)健Capon算法原理。通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn)得到，多載頻信號(hào)下，穩(wěn)健的Capon算法在輸入信噪比較低時(shí)具有良好的輸