MIMO雷达分组正交波形集优化设计方法

在现代电子对抗中,数字射频存储(DRFM)设备能够快速截获机载脉冲多普勒雷达信号,能够实现对多输入多输出(MIMO)雷达的干扰。MIMO雷达可基于多组相互正交的波形集来对抗DRFM干扰。同时,为最大化MIMO雷达波形分集增益,每个脉冲内发射的波形也需要正交。为了平衡组内和组间的正交性,文中建立了一种分组正交波形集优化模型,其目标函数为组内和组间相关函数性能评估指标值的加权和;为了求解该优化问题,提出了一种分组正交波形集设计方法。所提方法将原优化问题简化为p-范数优化问题,基于MM算法导出了最小化目标函数的迭代求解表达式。仿真结果表明,所提方法可通过改变权重系数来灵活平衡MIMO雷达的干扰抑制性能和距离压缩性能。

基于Lorenz混沌调频的水下正交波形集设计

针对网络水下航行器组联合探测情况下各网络节点间信号会互相干扰的问题,基于Lorenz混沌模型,提出一种混沌调频(Chaos Frequency Modulation,CFM)的正交波形集设计方法。首先建立基于Lorenz序列的CFM信号模型,对其进行相关特性分析和正交特性研究,包括CFM正交波形集的个数和波形长度对波形集正交性能的影响,提出对混沌序列进行加窗函数处理的CFM波形集正交性优化方法;然后构造网络水下航行器组分别发射线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号和CFM信号的回波模型,对比分析了匹配滤波器对回波信号的处理结果。仿真结果表明,该设计方法简便、灵活、高效,产生的CFM正交波形集性能良好,且相对于常规信号在水下信号检测方面具有明显的优势。

MIMO雷达相位编码波形集相关函数下界综述

MIMO雷达波形集的互相关函数峰值越低,则正交性越好,波形分集增益越高。非循环互相关函数下界的研究有助于确定波形分集增益的极限值,对MIMO雷达波形设计与应用有重要意义。相位编码波形集是目前被研究最多的MIMO雷达波形集,对其相关函数下界的研究较为深入。本文对目前相位编码波形集相关函数各类下界的研究进行归纳总结,包括相关函数峰值旁瓣下界、相关函数积分旁瓣下界、互相关内积下界、互补序列相关函数下界四大类。相关函数峰值旁瓣下界是影响MIMO雷达波形分集增益的关键指标,其他类型的下界与相关函数峰值旁瓣下界之间存在潜在联系,这可能有助于相关函数峰值旁瓣下界的确定。不同波形数,不同码长的典型相位编码波形相关函数指标与下界的对比结果表明,目前已有下界都不够紧,尤其在波形数较多时。因此,MIMO雷达相位编码波形集相关函数下界仍是一个值得研究的开放问题。