MIMO雷达DOA估计算法研究

MIMO雷达DOA估计算法研究
国防科学技术大学

博士学位论文

MIMO雷达DOA估计算法研究

姓名：许红波

申请学位级别：博士

专业：信息与通信工程

指导教师：粟毅

20091001
 国防科学技术大学研究生院博士学位论文




摘 要

近年来，多输入多输出（ＭＩＭＯ）雷达受到国内外科研人员的广泛关注。这种
枢
新体制雷达能够在时域、频域、空域、码域获取更加丰富的目标和环境信息，尤

其是ＭＩＭＯ雷达的空间分集和信号分集特性在提高雷达的检测与参数估计性能等
方面具有很大的优越性，能够突破传统雷达的性能限制。论文围绕ＭＩＭＯ雷达空
研
间分集与信号分集特性，针对目标分辨与定位问题提出了ＭＩＭＯ雷达ＤＯＡ估计
的新算法，利用ＭＩＭＯ雷达实验系统的实验数据验证了新算法的有效性。

（１）以密布阵为基础，研究信号分集ＤＯＡ估计的性能改善。首先，提出了一种
网

基于空间卷积理论的ＭＩＭＯ阵列设计方法，着重分析了收发共用的阵列设计。然
后，利用信号分集可以提高ＤＯＡ估计性能的原理，提出了一种虚拟子阵平滑算法
解相干，相比传统前后向空间平滑算法不减少物理阵列孔径。最后提出了一种基
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于信号分集技术进行二维ＤＯＡ估计的算法，将Ｌ型阵等效为平面阵进行ＤＯＡ估
计，大大改善了Ｌ型阵ＤＯＡ估计性能。理论分析和仿真实验证明了所提出算法的
有效性。
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（２）以发射阵列分布阵和接收阵列密布阵为基础，研究空间分集ＤＯＡ估计的性
能改善。提出了一种虚拟子阵积累算法实现发射分集ＭＩＭＯ雷