MIMO雷达布阵优化和正交波形设计技术研究

作     者：张昭阳 

作者单位：西安电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵永波

授予年度：2010年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：MIMO雷达 布阵优化 正交波形设计 遗传算法(GA) 混合算法 

摘      要：多输入多输出(MIMO)雷达具有多个发射天线阵元和多个接收天线阵元,每个阵元发射不同的信号且发射信号相互正交。由于信号具有正交性,在空间不会形成高增益的窄波束,而是形成低增益的宽波束。接收阵元对每个发射阵元发射的信号进行匹配滤波,经过相位补偿后合成,完成发射波束形成,接收阵元之间再进行接收数字波束形成,从而同时获得了发射和接收天线增益,因而在波束意义上相当于可获得双程方向图。而且MIMO雷达发射相互正交的信号,所以布阵优化和正交波形设计是MIMO雷达实现的关键问题。 针对MIMO雷达布阵优化和正交波形设计技术优化问题,本文提出一种混合优化算法。该混合算法结合了遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和迭代算法,不仅能够充分发挥GA很强的全局搜索能力,又能利用迭代算法较强的局部优化能力。该混合算法应用于MIMO雷达布阵优化,通过优化阵元位置和激励分布得到了理想的方向图,并且由于利用了MIMO雷达等效方向图,减少了计算量。该混合算法应用于MIMO雷达正交波形设计,得到了具有较低的自相关旁瓣峰值(ASP)和互相关峰值(CP)的正交信号,提高了信号的性能。