MIMO雷達(dá)參數(shù)估計(jì)與STAP研究.pdf

1、MIMO雷達(dá)是利用多天線發(fā)射探測(cè)信號(hào)，多天線接收回波信號(hào)的一種新體制雷達(dá)，通過(guò)應(yīng)用波形分集、空間分集等技術(shù)，與傳統(tǒng)的相控陣?yán)走_(dá)相比，可以獲得更好的目標(biāo)檢測(cè)和參數(shù)估計(jì)性能。目前MIMO雷達(dá)的系統(tǒng)分為共址MIMO雷達(dá)和統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)，研究的主要內(nèi)容包括目標(biāo)檢測(cè)與參數(shù)估計(jì)、波形優(yōu)化及空時(shí)自適應(yīng)處理（STAP）等。本文主要研究共址 MIMO雷達(dá)的多參數(shù)聯(lián)合估計(jì)以及MIMO雷達(dá)的STAP等問(wèn)題，主要內(nèi)容如下：
　　1.研究了MIMO雷達(dá)的

2、基本原理和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，建立了共址MIMO雷達(dá)的信號(hào)模型。在時(shí)空接收結(jié)構(gòu)下，分別建立了共址MIMO雷達(dá)的參數(shù)估計(jì)信號(hào)模型和下視工作中的MIMO-STAP信號(hào)模型。
　　2.研究了MIMO雷達(dá)多參數(shù)的聯(lián)合估計(jì)問(wèn)題。首先將常規(guī)的Capon法和Apes法擴(kuò)展到角度-多普勒頻率的二維域中，提出了一種目標(biāo)反射幅度、角度和多普勒頻率聯(lián)合估計(jì)的級(jí)聯(lián)算法，仿真結(jié)果表明，該算法具有精確的估計(jì)性能，且實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，具有一定的工程現(xiàn)實(shí)意義?；贚陣型，提出了一

3、種利用多級(jí)維納濾波實(shí)現(xiàn)的多維ESPRIT算法，該算法利用多級(jí)維納濾波器估計(jì)高維信號(hào)子空間，然后通過(guò)多維ESPRIT算法實(shí)現(xiàn)目標(biāo)二維角度和多普勒頻率的聯(lián)合估計(jì)，有效地降低了算法的運(yùn)算量。
　　3.對(duì)不同陣列配置下的目標(biāo)參數(shù)估計(jì)性能進(jìn)行了分析。研究均勻線陣和L陣型配置下，目標(biāo)參數(shù)估計(jì)的CRB，首先分別推導(dǎo)了兩種陣列配置下MIMO雷達(dá)目標(biāo)角度估計(jì)的CRB，分析了發(fā)射信號(hào)、陣元配置以及發(fā)射間距對(duì)目標(biāo)角度估計(jì)性能的影響，并分析了L陣配置下C

4、RB與二維角度之間的關(guān)系。
　　4.研究了知識(shí)輔助的機(jī)載MIMO雷達(dá)空時(shí)自適應(yīng)處理技術(shù)。提出了一種基于知識(shí)輔助的機(jī)載MIMO雷達(dá)降秩STAP算法。該算法基于知識(shí)輔助的多級(jí)維納濾波結(jié)構(gòu)，通過(guò)利用干擾知識(shí)和基于扁長(zhǎng)橢球波函數(shù)估計(jì)的雜波子空間知識(shí)，設(shè)計(jì)合理的約束矩陣和約束向量，在保證雜波抑制性能的基礎(chǔ)上，大大降低了機(jī)載MIMO雷達(dá)STAP算法的運(yùn)算量和樣本需求量。同時(shí)，考慮了知識(shí)不匹配情況下，知識(shí)輔助對(duì)算法收斂性能的影響。仿真結(jié)果表明，