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多输入多输出雷达恒模稳健波形联合优化算法

国防科技大学学报 2018年第4期40卷 166-172页

作者：崔琛孙从易郝天铎龚阳国防科技大学电子对抗学院安徽合肥230037

针对目标冲激响应及杂波冲激响应分布特性先验知识不准确导致的多输入多输出雷达检测性能下降的问题,提出恒模稳健波形与接收机滤波器联合优化算法。将目标冲激响应及杂波冲激响应分布特性先验知识不准确时的优化问题建模为一个极大极... 详细信息

针对目标冲激响应及杂波冲激响应分布特性先验知识不准确导致的多输入多输出雷达检测性能下降的问题,提出恒模稳健波形与接收机滤波器联合优化算法。将目标冲激响应及杂波冲激响应分布特性先验知识不准确时的优化问题建模为一个极大极小化问题。运用迭代优化算法将联合优化问题分解为两个子优化步骤:将波形固定时的接收机滤波器权值优化问题建模为广义瑞利商模型,求解得到相应的接收机滤波器权值矢量;利用半正定松弛技术对权值固定时的波形优化问题进行求解,获得对应的波形矩阵,并根据得到的波形矩阵,通过高斯随机化的方法获得所需的恒模波形。对所提算法的收敛性进行了证明,仿真结果表明所提算法有效。

关键词：多输入多输出雷达稳健波形设计接收机滤波器半正定松弛联合优化

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多输入多输出雷达发射阵列误差联合校正方法

电波科学学报 2015年第3期30卷 542-548页

作者：李军王珍段翔刘红明夏威电子科技大学电子工程学院四川成都611731

针对多输入多输出雷达发射阵列提出了一种同时校正阵元位置误差、幅相误差和阵元互耦的新方法.该方法首先通过多次旋转天线阵列进行采样,获得来自多个方位的实验数据,然后对数据的协方差矩阵进行特征分解,得到实际阵列流型的估计值并构... 详细信息

针对多输入多输出雷达发射阵列提出了一种同时校正阵元位置误差、幅相误差和阵元互耦的新方法.该方法首先通过多次旋转天线阵列进行采样,获得来自多个方位的实验数据,然后对数据的协方差矩阵进行特征分解,得到实际阵列流型的估计值并构造代价函数,最后通过迭代算法估计所有的误差参数,并对误差进行校正.计算机仿真及实际天线阵列的校正实验均验证了该方法的有效性.

关键词：多输入多输出雷达发射阵列阵列误差校正协方差矩阵

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多输入多输出雷达发射天线低旁瓣设计

电波科学学报 2012年第6期27卷 1198-1203页

作者：马晓峰汤永浩盛卫星南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094

多输入多输出(MIMO)雷达发射波形的多样性,为发射方向图设计提供了更多的自由度。针对阵元等功率条件下获得低旁瓣高增益发射波束的问题,提出了一种采用极小极大准则优化设计发射波形相关矩阵的方法,并将该约束优化问题转换为无约束优... 详细信息

多输入多输出(MIMO)雷达发射波形的多样性,为发射方向图设计提供了更多的自由度。针对阵元等功率条件下获得低旁瓣高增益发射波束的问题,提出了一种采用极小极大准则优化设计发射波形相关矩阵的方法,并将该约束优化问题转换为无约束优化问题,便于采用经典迭代法求解。仿真结果表明:采用极小极大准则设计的发射方向图旁瓣区域平坦,最高旁瓣电平接近理论最低值。最后采用循环(CA)算法,获得易于数字阵列系统实现的相位编码信号,使用该相位编码信号得到的实际发射方向图与理论结果匹配良好。

关键词：低旁瓣多输入多输出雷达极小极大准则无约束优化循环算法

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米波MIMO雷达波束空间精确最大似然算法

系统工程与电子技术 2022年第5期44卷 1520-1526页

作者：陈胜赵永波庞晓娇胡毅立曹成虎西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071

针对阵元空间多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达低仰角估计方法运算量和数据传输量太大的问题,提出了基于波束空间的MIMO雷达精确最大似然(refined maximum likelihood,RML)算法。该算法将阵元空间的数据转换到波... 详细信息

针对阵元空间多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达低仰角估计方法运算量和数据传输量太大的问题,提出了基于波束空间的MIMO雷达精确最大似然(refined maximum likelihood,RML)算法。该算法将阵元空间的数据转换到波束空间,实现降维处理,再利用最大似然的思想对波束空间的数据进行测角。计算机仿真结果表明,相比于基于阵元空间的MIMO雷达RML算法,所提算法有着良好的测角性能,并大大降低了算法运算时间。同时,通过计算机仿真分析了信噪比、仰角、波束指向与目标仰角之间的偏差、阵元数、反射系数误差和天线中心高度等因素对所提算法测角性能的影响。

关键词：多输入多输出雷达低仰角估计波束空间最大似然

抗主瓣多假目标欺骗干扰EPC-MIMO波形自适应优化设计技术

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电子学报 2022年第3期50卷 513-523页

作者：张洋位寅生于雷哈尔滨工业大学电子信息工程学院黑龙江哈尔滨150001 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院党委黑龙江哈尔滨150001 工业与信息化部对海监测与信息处理重点实验室黑龙江哈尔滨150001

本文针对主瓣多假目标欺骗干扰对抗的难题,提出一种基于阵元脉冲编码多输入多输出(Element-Pulse Coding Multiple-Input Multiple-Output,EPC-MIMO)波形自适应设计的干扰抑制方法.阵元脉冲编码技术可在不影响真目标回波特性前提下,调... 详细信息

本文针对主瓣多假目标欺骗干扰对抗的难题,提出一种基于阵元脉冲编码多输入多输出(Element-Pulse Coding Multiple-Input Multiple-Output,EPC-MIMO)波形自适应设计的干扰抑制方法.阵元脉冲编码技术可在不影响真目标回波特性前提下,调整假目标在发射频率域的能量分布.利用这一特性,本文以真假目标空域相关性极小化为优化目标设计EPC-MIMO波形,使假目标能量分布于真目标空域检测区域外,进而在接收端通过数字波束形成实现假目标的有效抑制.此外,由于EPC-MIMO波形的自适应设计需要对干扰进行认知,本文还提出一种基于EPCMIMO波形的干扰快速认知方法.仿真实验验证了所提方法的有效性.

关键词：雷达抗干扰认知雷达多输入多输出雷达波形设计相位编码阵元脉冲编码主瓣欺骗干扰数字波束形成

基于广义Rao检验的单/多比特MIMO雷达运动目标检测方法

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系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 105-112页

作者：黄广佳程旭饶彬王伟中山大学电子与通信工程学院广东深圳518107

通道数的增加在提高多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达目标检测性能的同时,也显著增加了数据的传输量和处理负担。针对运动目标的集中式MIMO雷达检测问题,首先对雷达回波数据进行比特量化,然后再进行融合检测处理... 详细信息

通道数的增加在提高多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达目标检测性能的同时,也显著增加了数据的传输量和处理负担。针对运动目标的集中式MIMO雷达检测问题,首先对雷达回波数据进行比特量化,然后再进行融合检测处理。由于广义似然比检验(generalized likelihood ratio test,GLRT)需要对未知参数进行最大似然估计(maximum likelihood estimation,MLE),而上述问题中未知参数的MLE没有闭合解,导致相应的检验统计量的计算量较大。采用了一种新颖的广义Rao(generalized Rao,G-Rao)检验方法,由于不需要求解未知参数的MLE,相应的检验统计量有闭合解,显著降低了检验统计量的计算量。此外,为改善检测性能,运用粒子群优化算法对量化门限进行了优化。最后,实验结果在验证G-Rao检测器有效性的同时,表明:相比单比特量化而言,少量多比特量化在有效降低信号传输和处理负担的同时,其检测性能高于单比特量化方式。

关键词：多输入多输出雷达比特量化目标检测广义Rao检验粒子群方法

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新体制机载雷达波形优化设计研究综述

系统工程与电子技术 2023年第12期45卷 3852-3865页

作者：李志汇唐波周青松师俊朋张剑云国防科技大学电子对抗学院安徽合肥230037

随着现代电子战技术的发展,机载雷达面临的战场环境日趋复杂。传统机载雷达往往发射固定的波形,很难在复杂多变的电磁环境和动态时变杂波的环境下有效完成目标的检测和跟踪任务。以认知雷达和多输入多输出(multiple-input multiple-outp... 详细信息

随着现代电子战技术的发展,机载雷达面临的战场环境日趋复杂。传统机载雷达往往发射固定的波形,很难在复杂多变的电磁环境和动态时变杂波的环境下有效完成目标的检测和跟踪任务。以认知雷达和多输入多输出(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达为代表的新体制雷达,通过发射端灵活设计与环境相匹配的波形,提升了机载雷达在复杂战场环境下的适应能力。对新体制机载雷达波形优化设计的研究与发展进行了综述。首先,系统阐述了认知雷达的基本原理,并概述了新体制机载雷达波形优化设计;然后,分别从先验条件和收发处理的角度对新体制机载雷达波形优化设计的研究成果进行了梳理;最后,针对当前机载雷达波形优化技术存在的问题,对未来新体制机载雷达波形优化设计的发展趋势进行了展望。

关键词：复杂战场环境机载雷达目标检测波形设计认知雷达多输入多输出雷达

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MIMO雷达稀疏阵列优化设计方法

系统工程与电子技术 2022年第12期44卷 3661-3666页

作者：唐军奎刘峥谢荣曾波西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710071 华东电子工程研究所安徽合肥230088

针对运动平台多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达应用中无法进行规则稀疏布阵,传统的稀疏阵优化设计方法优化对象单一的问题,提出一种利用多目标进化算法(multi-objective evolutionary algorithm,MOEA)进行阵列结... 详细信息

针对运动平台多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)雷达应用中无法进行规则稀疏布阵,传统的稀疏阵优化设计方法优化对象单一的问题,提出一种利用多目标进化算法(multi-objective evolutionary algorithm,MOEA)进行阵列结构优化的方法。将MIMO雷达接收端的收发联合和差波束的旁瓣电平为优化目标,使系统具有尽可能好的和差波束旁瓣抑制性能。仿真结果表明,基于Pareto秩排序的MOEA的MIMO雷达稀疏阵优化设计可以使系统多种性能得到提升。

关键词：多输入多输出雷达稀疏阵列和差波束形成多目标进化算法

FDA MIMO双基雷达主瓣走动矫正距离模糊杂波抑制

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系统工程与电子技术 2022年第5期44卷 1483-1494页

作者：王宇卓朱圣棋李西敏兰岚西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室陕西西安710017

正侧视阵多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)双基地雷达系统在高重频脉冲体制下,其地面杂波具有严重的距离依赖性和杂波谱展宽问题。同时,双基地雷达多维杂波结构使其面临难以获得足够的训练样本、自适应权值算法复杂... 详细信息

正侧视阵多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)双基地雷达系统在高重频脉冲体制下,其地面杂波具有严重的距离依赖性和杂波谱展宽问题。同时,双基地雷达多维杂波结构使其面临难以获得足够的训练样本、自适应权值算法复杂度高的困难。本文提出一种基于发射主瓣矫正的频率分集阵列(frequency diversity array,FDA)-MIMO双基地雷达距离模糊杂波抑制方法。该方法通过接收端等效发射方向图主瓣矫正,解决了主瓣照射角度走动的问题。通过等效发射方向图主瓣矫正补偿和接收信号后的反补偿处理,回波存在距离耦合的相位项,实现了不同距离杂波的有效区分,解决了杂波距离模糊问题,完成杂波抑制。同时,将三维搜索拆分为“2+1”的形式,先在发射角频率域和多普勒域对杂波进行抑制并进行目标参数搜索,再根据得到的目标发射角度和多普勒信息构建降维矩阵,在接收角频率域进行降维搜索,解决了杂波样本不足及运算量大的问题。该方法最终解决了双基地预警雷达大场景下地面距离杂波的模糊问题,仿真实验验证了所提方法的有效性。

关键词：多输入多输出雷达双基地雷达系统频率分集阵列距离模糊杂波抑制