|MIMO雷達基礎理解

2017-07-02  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

來源:雷達通信電子戰

多輸入多輸出(Multiple-input Multiple-output)雷達的概念由Fishie于2004年首次提出。并不是說MIMO技術是從2004年才開始,而是FIshie第一次將MIMO通信的空間分集觀點引入到了雷達中。

基于多陣元天線,MIMO雷達采用M個通道發射相互正交的信號,多波形信號在空間保持獨立,經過目標的散射,被N個接收陣元接收,每個陣元都采用M個匹配濾波器對回波進行匹配,從而可以得到M*N個通道的回波數據。

可以看出形成的觀測通道數(M*N)可以成倍與物理陣元數(M+N),但由于發射的信號為正交信號,則無法像相控陣那樣通過波束形成在空間功率合成了,從而發射波束的主瓣增益將降低1/M。

天線陣在空間的分布不同就發展出了二種主要的體制:統計MIMO雷達和相參MIMO雷達。

統計MIMO雷達(分布式)

發射陣在空間散布,目標回波是有大量散射體的回波疊加而成,接收機利用正交性分離出不同位置的回波,這些回波認為是相互統計獨立的,目標發射信號功率近似穩定,這對目標檢測是有益的,可以有效克服由目標閃爍導致的雷達性能下降。

相參MIMO雷達(緊湊式)

發射/接收陣元在空間上分布緊湊,這個緊湊是指天線陣元的間距在發射信號的波長量級時,遠場目標回波對于收發天線陣是相關的。

相參MIMO雷達又可以分為單站和雙站,單站大家好理解;雙站是說收、發分別緊湊配置,收發之間滿足雙站雷達的條件。

對于相參MIMO雷達,各發射和接收單元的位置是已知的,對接收端匹配濾波后的MN個輸出信號進行移相相加,可以在一個或多個方向上形成波束。

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