天波MIMO-OTH雷達檢測理論研究.pdf

1、天波超視距（OTH）雷達由于其超遠的工作距離，廣闊的監(jiān)視區(qū)域，對隱身飛行器的高檢測概率等優(yōu)點，在戰(zhàn)爭中具有重要的戰(zhàn)略意義。本文考慮采用多輸入多輸出(MIMO)雷達技術的天波OTH雷達（天波MIMO-OTH雷達），研究天波OTH雷達的檢測性能，分析系統(tǒng)參數(shù)和多徑傳播等因素對天波MIMO-OTH雷達檢測性能的影響。
　　通過分析天波OTH雷達信號在電離層中的特殊傳播方式，本文構建了符合其特性的接收信號模型，該模型能夠描述雷達回波信號中

2、的電離層相位污染以及天波OTH中不可避免的多徑傳播現(xiàn)象。根據(jù)上述信號模型，推導了不同發(fā)射天線、接收天線以及不同傳播路徑所對應的雷達接收信號之間的相關性，給出了判斷相關與否的理論公式，并且證明了通過增大發(fā)射天線/接收天線的陣元間距，或者發(fā)射信號之間的頻率差等方法均能夠使得不同的接收信號更趨于不相關。
　　在加性復高斯白噪聲的條件下，利用奈曼-皮爾遜（NP）檢測準則，得到了天波MIMO-OTH雷達接收信號的最佳檢測器。本文分析了采用N

3、P最佳檢測器時雷達系統(tǒng)的檢測性能，得到了相應的分集增益。假設天波MIMO-OTH雷達有M個發(fā)射天線和N個接收天線，如果第m（m=1,…,M）個發(fā)射信號對應有Lm條后向傳播路徑（即信號從目標傳播到接收天線的路徑），我們證明雷達系統(tǒng)的分集增益。在一定條件下，通過增大發(fā)射天線數(shù)、接收天線數(shù)或者后向傳播路徑條數(shù)等途徑均能夠增大雷達系統(tǒng)的分集增益，有利于提高雷達的檢測性能。本文分析證明，相比于傳統(tǒng)的天波OTH雷達，天波MIMO-OTH雷達可能具有