集中式MIMO雷達最優(yōu)波形設計研究.pdf

1、多輸入多輸出（MIMO）雷達是采用多通道發(fā)射、多通道接收技術的雷達的總稱。與傳統(tǒng)相控陣雷達不同，MIMO雷達每個陣元發(fā)射不同的信號，這種波形分集特性可以使MIMO雷達提高空間分辨率，降低截獲概率以及合成期望的方向圖等，而發(fā)射波形設計是獲得波形分集特性的主要方法。本文研究集中式MIMO雷達的最優(yōu)相位編碼波形設計，主要內容分為三個部分：
　　第一部分，研究用于方向圖擬合的波形設計。首先，利用方向圖與協(xié)方差矩陣之間的函數(shù)關系，在方向圖匹

2、配設計的準則下，建立目標函數(shù)并將其轉化為一個半正定二次規(guī)劃（SQP）問題，通過凸優(yōu)化算法可以得到與期望方向圖對應的協(xié)方差矩陣。然后，在模值約束條件下，利用循環(huán)算法優(yōu)化得到與該協(xié)方差矩陣對應的波形。最后，為使波形更具實用性，在方向圖擬合的基礎上考慮波形的相關特性優(yōu)化問題。仿真結果表明，所設計的波形能夠較好地擬合期望方向圖，且具有良好的相關特性。
　　第二部分，研究恒模正交波形設計。首先，在積分旁瓣電平準則下，建立正交波形設計的目標函

3、數(shù)。然后，利用功率譜與相關函數(shù)之間的傅里葉變換關系，將相關的逼近轉化為譜的逼近。最后，以相位提取和交替投影為基礎，提出多維迭代譜逼近算法（MDISAA）。MDISAA不僅能夠利用快速傅里葉變換（FFT）提高運算效率，而且它是一種算法框架，可以根據(jù)需要設計出具有不同功能的波形。仿真結果表明，MDISAA優(yōu)化得到的恒模正交波形具有較好的相關特性，且運算效率較高。
　　第三部分，研究具有稀疏頻譜的恒模正交波形設計。首先，利用特征向量子空