基于壓縮感知的MIMO雷達(dá)雜波抑制方法.pdf

1、隨著電磁環(huán)境的復(fù)雜化和人們對雷達(dá)性能要求的提高，多輸入多輸出（MIMO）雷達(dá)越來越受到人們關(guān)注。與傳統(tǒng)的相控陣?yán)走_(dá)相比，MIMO雷達(dá)發(fā)射機(jī)的每個(gè)陣元發(fā)射相互正交的波形信號，在接收端通過對回波信號作脈沖壓縮處理來分離發(fā)射通道，從而增加了自由度，使雷達(dá)性能得到了提升。將MIMO技術(shù)引入機(jī)載雙基地雷達(dá)，不但具有上述MIMO雷達(dá)的優(yōu)勢，還具有雙基地帶來的探測隱身目標(biāo)、隱蔽偵查等優(yōu)勢。該系統(tǒng)通過對接收機(jī)的回波數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到了發(fā)射機(jī)與接收機(jī)相對

2、于目標(biāo)的角度信息，從而降低了傳統(tǒng)配置下雷達(dá)對時(shí)間同步性的要求。本文將近幾年產(chǎn)生的新技術(shù)--壓縮感知（CS）理論應(yīng)用到MIMO雷達(dá)，并針對雙基地MIMO雷達(dá)的雜波抑制、消除MIMO雷達(dá)發(fā)射波形不理想對檢測性能產(chǎn)生的影響以及空時(shí)自適應(yīng)處理（STAP）進(jìn)行了研究。主要工作為如下兩個(gè)方面：
　　1、在實(shí)際中，難以設(shè)計(jì)具有理想相關(guān)性的正交波形，而波形的自相關(guān)與互相關(guān)旁瓣不為零將會導(dǎo)致雜波協(xié)方差矩陣的估計(jì)造成誤差，進(jìn)而對雷達(dá)性能產(chǎn)生了嚴(yán)重的影

3、響。針對這一問題，本文首先分析了自相關(guān)和互相關(guān)對雜波抑制產(chǎn)生影響的原因，其次提出了一種基于壓縮感知的雜波抑制方法。該方法不但在小樣本下具有良好的性能，而且可以有效的消除由于發(fā)射波形不理想對雜波抑制造成的影響。通過對所提方法的性能進(jìn)行仿真分析，驗(yàn)證了該算法能夠有效的消除發(fā)射波形不理想給MIMO雷達(dá)雜波抑制所帶來的影響。
　　2、由于MIMO雷達(dá)通過發(fā)射波形分集來增加虛擬孔徑，使MIMO雷達(dá)系統(tǒng)自由度增加，進(jìn)而提高了MIMO雷達(dá)的系統(tǒng)

4、性能。其自由度增加雖然帶來諸多優(yōu)點(diǎn)，但是也會造成雜波協(xié)方差矩陣的維數(shù)增加和獨(dú)立同分布的樣本需求增加。將CS-STAP引入雙基地MIMO模型時(shí)，雖然可以降低對樣本數(shù)的需求，并消除檢測單元離散雜波點(diǎn)的干擾，但是其計(jì)算量將大大增加,不利于實(shí)現(xiàn)。因而本文針對這一問題提出了一種基于壓縮感知的降維雜波抑制方法，使其既擁有直接數(shù)據(jù)域的壓縮感知方法所具備的樣本數(shù)較少的優(yōu)點(diǎn)外，又改善了其計(jì)算量大的不足。通過對結(jié)果的仿真分析，可以證明在性能損失不多和小樣本