|MIMO雷達(dá)基礎(chǔ)理解

2017-07-02 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

來源:雷達(dá)通信電子戰(zhàn)

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

基于多陣元天線,MIMO雷達(dá)采用M個(gè)通道發(fā)射相互正交的信號(hào),多波形信號(hào)在空間保持獨(dú)立,經(jīng)過目標(biāo)的散射,被N個(gè)接收陣元接收,每個(gè)陣元都采用M個(gè)匹配濾波器對(duì)回波進(jìn)行匹配,從而可以得到M*N個(gè)通道的回波數(shù)據(jù)。

可以看出形成的觀測通道數(shù)(M*N)可以成倍與物理陣元數(shù)(M+N),但由于發(fā)射的信號(hào)為正交信號(hào),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(fā)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(fā)展出了二種主要的體制:統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)和相參MIMO雷達(dá)。

統(tǒng)計(jì)MIMO雷達(dá)(分布式)

發(fā)射陣在空間散布,目標(biāo)回波是有大量散射體的回波疊加而成,接收機(jī)利用正交性分離出不同位置的回波,這些回波認(rèn)為是相互統(tǒng)計(jì)獨(dú)立的,目標(biāo)發(fā)射信號(hào)功率近似穩(wěn)定,這對(duì)目標(biāo)檢測是有益的,可以有效克服由目標(biāo)閃爍導(dǎo)致的雷達(dá)性能下降。

相參MIMO雷達(dá)(緊湊式)

發(fā)射/接收陣元在空間上分布緊湊,這個(gè)緊湊是指天線陣元的間距在發(fā)射信號(hào)的波長量級(jí)時(shí),遠(yuǎn)場目標(biāo)回波對(duì)于收發(fā)天線陣是相關(guān)的。

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

對(duì)于相參MIMO雷達(dá),各發(fā)射和接收單元的位置是已知的,對(duì)接收端匹配濾波后的MN個(gè)輸出信號(hào)進(jìn)行移相相加,可以在一個(gè)或多個(gè)方向上形成波束。

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