MIMO雷达体制简介
集中式MIMO雷达较相控阵雷达的优势分析
集中式MIMO雷达较相控阵雷达的优势分析【摘要】集中式MIMO雷达在信号处理、成本和功耗、空间分辨率、抗干扰能力等方面具备明显优势，相比于相控阵雷达更具优势。
集中式MIMO雷达在信号处理方面能够实现多用户同时接入，大幅提升雷达系统的效率。
其成本和功耗更低，具有更好的空间分辨率和抗干扰能力。
虽然相控阵雷达在一定领域具有优势，但其在工程实践中存在局限性。
整体而言，集中式MIMO雷达在多方面有着明显优势，并有广阔的发展前景。
通过本文的分析，读者可以更全面地了解集中式MIMO雷达相对于相控阵雷达的优势，以及它在雷达领域的潜在应用和未来发展趋势。
【关键词】集中式MIMO雷达, 相控阵雷达, 信号处理, 成本, 功耗, 空间分辨率, 抗干扰能力, 局限性, 多方面优势, 发展前景1. 引言1.1 介绍集中式MIMO雷达和相控阵雷达集中式MIMO雷达是一种新兴的雷达技术，它采用多输入多输出（MIMO）的方式来实现雷达目标的检测和跟踪。
相对于传统的相控阵雷达，集中式MIMO雷达具有许多优势和特点。
相控阵雷达是一种常见的雷达系统，它由多个天线组成的阵列来实现波束形成和指向控制，从而实现对目标的探测和跟踪。
相控阵雷达在很多应用中表现出色，但也存在一些局限性。
相比之下，集中式MIMO雷达采用了不同的架构和信号处理方法。
集中式MIMO雷达将雷达系统中的所有天线集中在一个地方，通过复杂的信号处理算法来实现对目标的探测和跟踪。
这种架构具有很多优势，比如可以有效地提高雷达系统的空间分辨率，提高信号处理的效率，减少成本和功耗等。
集中式MIMO雷达还具有很好的抗干扰能力，能够有效地应对各种干扰源的影响。
集中式MIMO雷达和相控阵雷达在原理和结构上存在很大的差异，各自具有一些优势和特点。
在接下来的文章中，我们将详细分析集中式MIMO雷达在信号处理、成本和功耗、空间分辨率以及抗干扰能力等方面的优势，同时也会对相控阵雷达的局限性进行讨论。
MIMO雷达基本原理
Rabideau 对发射分集 MIMO 雷达的系统结构、匹配滤波、波束形成及性能改善方 面进行了研究。 Robey 则建立了 L 波段和 X 波段的 MIMO 雷达实验系统用于研究低旁 瓣的波束形成技术。而 Bekkerman 及 Tabrikian 对发射分集 MIMO 雷达的空间覆盖、 方向图改善和最大可检测目标数目等问题进行了研究，也对其在目标检测、DOA 估计 及 CRB 方面的性能改善进行了详细研究。Sammartino 研究了目标模型对 MIMO 雷达 性能的影响。牛津大学的 Khan 则通过实验系统对收发分集 MIMO 雷达模式下球状目 标回波的信噪比改善进行了研究。在角度分集方面，新泽西技术研究所的 Fishler 等人 分析了 MIMO 雷达角度估计均方差的 Cramer-Rao 限，并研究了角度分集增益对检测 概率的改善情况。 正交波形设计是 MIMO 雷达实现的关键问题，在发射信号优化方面，Deng 利用 模拟退火算法来优化正交多相编码波形和正交离散频率编码波形。他采用的优化准则 是基于相关函数，设计的正交波形对多普勒频率很敏感。针对这个问题，Khan 用正交 矩阵设计的方法对多普勒问题进行了处理，但是当波形长度及波形个数增加的时候， 这种方法难以胜任。Yang 则从信息论的角度，基于互信息及最小均方误差估计的准则 下对正交波形的设计进行了研究，并取得了很好的研究成果。 实际上，MIMO 雷达也可以采用非正交波形集来实现任意的方向图。在这方面， 华盛顿大学研究了如何通过选择合适的信号互相关矩阵和互谱密度矩阵来逼近需要实 现的发射方向图。 MIT 林肯实验室的 Bliss 和 Forsythe 则研究了在杂波环境下用于雷达 成像的发射波形优化设计，以及在无杂波环境下用于测角的发射波形优化设计问题。 Xu 和 Li 等人则对自适应技术在 MIMO 雷达中的应用进行了研究，将目前存在的 一些方法在 MIMO 雷达下进行拓展，主要包括 Capon 波束形成及 APES 方法等，显示 了 MIMO 雷达在这些方面的优越性。同时他们也对探测信号的设计进行了研究。 MIMO 雷达的初步实验研究报道则主要有 MIT 林肯实验室的 L 波段和 X 波段 MIMO 雷达虚拟阵列降低旁瓣的波束形成以及牛津大学对球状目标回波信噪比的改善 等。 在国内，对 MIMO 雷达的研究才刚刚起步，但这方面的研究基础可追溯到上世纪 90 年代。电子科技大学从上世纪 90 年代中期开始，便开展了雷达波形数字产生技术 的研究，在总装等的支持下，已先后完成了多项数字波形产生研制任务。另外，电子 科技大学还自筹科研经费， 从 2003 年开始， 对低截获相控阵雷达技术进行了前期研究， 在系统方案，单元模块电路等方面已取得一定进展。同时，华东电子技术研究所开展
MIMO雷达 word电子版
MIMO雷达概述一、MIMO雷达的发展历史和现状MIMO(Multiple-Input-Multiple-Output)最早是控制系统中的一个概念，上世纪90年代中期，由贝尔实验室的科学家G．J．Foschini首先提出，将MIMO概念用于无线移动通信系统。
在本世纪初，人们开始将MIMO概念拓展到雷达探测技术领域，在2003～2004年的国际雷达会议上，如the 38th Asilomar Conference，以及2004 IEEE Radar Conference，学者们正式提出MIMO雷达的概念，并设立专题讨论相关的理论问题。
虽然此前也有一些雷达系统可以归纳到MIMO雷达的范畴里，比如相控阵雷达、综合脉冲与孔径雷达(SIAR)、多站雷达，但MIMO雷达概念的提出仍是划时代的，具有里程碑式的意义。
它不仅包括了以前的一些不同类型的雷达系统，同时给出了统一的信号模型和体系结构，使人们的认识上升到一个新的高度。
例如，在SIAR里就没有“虚阵元”的概念，只有在MIMO雷达概念提出以后才明确了“虚阵元”、扩展孔径的概念。
目前国际上对MIMO雷达的研究主要分为两种体制，其中一种是发射天线阵单元空间分布很广，这样远场目标回波对每个天线来说接收信号就可以认为是多个独立散射体的回波，称为统计(或空间分集)MIMO雷达。
其中，统计MIMO雷达最为代表性文章为2004年Eran Fishier等撰写的“MIMO Radar：An Idea…Whose Time Has Come”，该文发表后统计MIMO雷达受到人们越来越多的关注。
另一种就是发射天线阵(接收阵)单元空间上分布紧凑，远场目标回波对于收发天线阵来说都是相关的，其布阵和信号处理以及性能与统计MIMO雷达有很大差别，这类称为相参MIMO雷达。
相参MIMO雷达的提出源于稀布阵SIAR，作为一种特殊的MIMO雷达，SIAR的研究已经有若干年的历史。
二、MIMO雷达的分类、发展及典型系统统计MIMO雷达的共同特点是同时发射可区分的多个信号，获得对“闪烁”目标的多个统计独立或具有统计独立成分的观测通道(或观测分量)，通过合并处理提高雷达的性能。
集中式MIMO雷达较相控阵雷达的优势分析
集中式MIMO雷达较相控阵雷达的优势分析【摘要】集中式MIMO雷达和相控阵雷达是目前雷达领域中比较常见的两种雷达系统。
集中式MIMO雷达通过多个天线发射和接收信号，并利用MIMO技术实现信号的处理和数据的融合，具有高分辨率、高灵敏度和抗干扰能力强等优势。
相控阵雷达则通过调节天线单元的相位和幅度来实现波束形成和指向控制，具有快速波束切换和高精度目标定位等优势。
在优势分析中，集中式MIMO雷达在信号处理和数据融合方面表现更优秀，能够提供更准确的目标跟踪和更全面的目标信息提取；相控阵雷达则在波束形成和干扰抑制方面更具优势。
综合比较后，集中式MIMO雷达在逐渐成为雷达系统发展的趋势，拥有更广阔的应用前景和市场潜力。
【关键词】集中式MIMO雷达、相控阵雷达、优势分析、原理、背景介绍、总结1. 引言1.1 背景介绍集中式MIMO雷达和相控阵雷达是目前雷达技术中比较常见的两种形式，它们在目标探测、跟踪和定位等方面发挥着重要作用。
集中式MIMO雷达利用多个发射天线和接收天线，通过对多个天线间的相位、幅度进行优化组合，实现目标信息的精确获取。
相较于传统的雷达系统，集中式MIMO雷达在抗干扰性能和分辨率方面有着更好的表现。
相控阵雷达则是利用大量的天线阵列，通过控制相位来实现波束的控制和扫描，从而实现多角度的目标观测和跟踪。
相控阵雷达具有快速波束转换、高分辨率等优势，被广泛应用于军事、航空航天等领域。
2. 正文2.1 集中式MIMO雷达的原理集中式MIMO雷达是一种通过多个天线同时发送和接收信号来实现多输入多输出传输的雷达系统。
其原理基于雷达系统中的多跳通信，通过多个发送和接收单元之间的协同工作，实现更高效、更精确的目标检测和跟踪。
集中式MIMO雷达的原理主要包括以下几个方面：首先是多天线协同工作，通过多个天线同时发送和接收信号，可以利用空间多样性获得更准确的目标信息；其次是信号处理和数据融合，集中式MIMO雷达可以通过将多个天线收到的信号进行融合处理，消除多径干扰，提高信号的质量和可靠性；再者是网络化数据传输和处理，集中式MIMO雷达可以通过网络化数据传输和处理，实现多个雷达系统之间的信息共享和协同工作，提高雷达系统的整体性能和效率。
美国防空反导系统雷达新技术发展及应用
442019.04军事文摘装 备美国防空反导系统雷达新技术发展及应用赵 飞 郭凯丽面对导弹技术的扩散、五代机的入役和高超声速武器等新威胁的出现，美军的防空反导系统面临着日益严重的威胁，目标识别难题也更加严重。
为进一步提升探测跟踪及目标识别能力，增强防空反导系统的作战能力，美国近年来从雷达新体制、新器件等多个方面，加大雷达新技术的研究力度。
美国防空反导雷达部署及不足导弹预警雷达和天基红外预警卫星是美军主要防空反导预警装备。
目前，美军导弹预警雷达主要包括固定阵地的3部升级型早期预警雷达、2部铺路爪雷达、1部丹麦眼镜蛇雷达，以及移动型海基X波段雷达、前置型X波段雷达A N/TPY-2、巡洋舰和驱逐舰装备的宙斯盾系统雷达AN/SPY-1、陆军爱国者系统雷达AN/MPQ-53/65等。
其中，早期预警雷达、铺路爪雷达和丹麦眼镜蛇雷达是地基中段防御系统的预警雷达，分别工作在P波段和L波段，由于频率低、带宽窄，不具备目标识别能力。
前置型AN/TPY-2雷达对来袭弹头的识别距离有限，主要用于跟踪早期飞行阶段的导弹。
“宙斯盾”系统的AN/SPY-1雷达工作在S波段，“爱国者”系统的AN/MPQ-53/65雷达工作在C波段，频率低且作用距离有限，用于对拦截弹的末段制导。
海基X波段雷达具有高分辨能力，但最初建造目的是用于试验，不具备作战系统所需的可靠性和实用性，且雷达波束角度范围（即电子视场）只有25°，限制了雷达处理呈大角度分散的多目标的能力。
因此，美国防空反导系统利用现有雷达进行目标识别的能力尚有欠缺。
美军目前主要依靠X波段雷达解决防空反导系统目标识别的问题。
2012年以来，美国相继提出多项方案，以改善对来袭导弹的目标识别性能，主要包括：在早期预警雷达附近部署堆叠式A N/TPY-2雷达或X波段非相控阵雷达；将夸贾林靶场的GBR-P 雷达样机升级后部署至东海岸；以及新建S 波段远程识别雷达（LRDR），部署在阿拉斯加州克2019.04军事文摘铺路爪雷达相控阵天线阵列位于阿拉斯加的美军早期预警雷达境能力的智能、动态的闭环雷达系统，可实现对外界环境的连续感知，并实时、智能化地调节发射波形，雷达在发射、环境和接收之间形成一个闭环系统。
MIMO雷达
指导老师：钱璐
组员：聂凡，花证，杨旭 曾洪宽，李凌云
MIMO雷达研究背景 雷达研究背景
多输人多输出系统(MIMO，Multiple input multipleoutput)原本是控制系统中 ， 多输人多输出系统 原本是控制系统中 的一个概念，表示一个系统有多个输入和多个输出． 的一个概念，表示一个系统有多个输入和多个输出．如果将移动通信系统的传输 信道看成一个系统，则发射信号可看成移动信道(系统 的输入信号， 系统)的输入信号 信道看成一个系统，则发射信号可看成移动信道 系统 的输入信号，而接收信号可 看成移动信道的输出信号．从上个世纪90年代中期以来 年代中期以来， 看成移动信道的输出信号．从上个世纪 年代中期以来，Bel实验室等先后提出在 实验室等先后提出在 无线通信系统中的基站和移动端均用多天线的方案， 无线通信系统中的基站和移动端均用多天线的方案，即对移动信道这样一个系统 而言，有多个信号输入和多个信号输出(MIMO系统 ．由于 系统) 由于MIMO通信系统可获得 而言，有多个信号输入和多个信号输出 系统 通信系统可获得 空间分集增益，能显著地提高移动通信系统在衰落信道条件下的信道容量， 空间分集增益，能显著地提高移动通信系统在衰落信道条件下的信道容量，特别 对大的角度扩展信道(极端情况是 极端情况是2π)，其性能改善犹为明显，理论分析表明，信 对大的角度扩展信道 极端情况是 ，其性能改善犹为明显，理论分析表明， 道容量与收发两端天线阵元数有直接关系。 道容量与收发两端天线阵元数有直接关系。 雷达目标在不同的散射方向提供了丰富的散射信号，考虑地物等环境对目标不 雷达目标在不同的散射方向提供了丰富的散射信号， 同部分散射信号的反射。雷达接收的信号应是各多径信号的叠加． 同部分散射信号的反射。雷达接收的信号应是各多径信号的叠加．具有与通信中 角度扩展相似的特性，因此， 角度扩展相似的特性，因此，相距一定间隔的两个接收天线接收的信号可以是相 互独立的．另外，雷达目标具有明显的闪烁特性，理论和实验均表明， 互独立的．另外，雷达目标具有明显的闪烁特性，理论和实验均表明，雷达目标 在姿态和方向上的微小变化，都将导致雷达回波(即 在姿态和方向上的微小变化，都将导致雷达回波 即RCS，雷达截面积 的严重起伏 ，雷达截面积)的严重起伏 ，可达10—25dB．这种回波信号的起伏十分类似于移动信道的信号衰落，将严重 可达 ．这种回波信号的起伏十分类似于移动信道的信号衰落， 影响常规雷达的探测性能．可见， 影响常规雷达的探测性能．可见，雷达回波信号具有某些与移动通信信道相似的 将已在移动通信中得到深入研究的MIMO概念，引伸应用于解决雷达信号 概念， 特性 ，将已在移动通信中得到深入研究的 概念 接收和目标探测问题．应是一种可行的尝试。 接收和目标探测问题．应是一种可行的尝试。
MIMO 西电冯大政老师
•
此外，MIMO雷达的波形设计也是一个重要的研究领域: Hai Deng，Discrete Frequency-Coding Waveform Design for Netted Radar Systems. IEEE SP Letters, 11(2), February 2004. I. Bekkerman and J. Tabrikian, “Space-time coding for active arrays,” IEEE Transactions on signal processing, 2006, to appear. J. Li, P. Stoica, and Y. Xie, “On probing signal design for MIMO radar,” 40th Asilomar Conference on signals, Systems and Computers (invited), Pacific Grove, CA, October 2006
⎧ 1 N −k ∑ si ( n ) si∗ ( n + k ) = 0, ⎪ N ⎪ n =1 A ( si , k ) = ⎨ N ⎪1 ∑+1 si ( n ) si∗ ( n + k ) = 0, ⎪ N n =− k ⎩
⎧ 1 N −k ∑ s p ( n ) sq∗ ( n + k ) = 0, ⎪ N ⎪ n =1 C ( s p , sq , k ) = ⎨ N ⎪1 ∑+1 s p ( n ) sq∗ ( n + k ) = 0, ⎪ N n =− k ⎩
n = 1,
, N,
(1)
T
其中 ωc 为载波频率,τ i (θ ) 为信号经第 i 个天线发射到达目标的延迟时
双基地MIMO雷达
雷达起源于上世纪30年代，通过发射以及接收电磁信号，雷达能够精准的检测出飞机并确定其空间位置。
因此，雷达被广泛地应用于军事领域并给军事领域带来了巨大变革。
各种雷达技术在第二次世界大战后得到了迅猛发展。
但随着电子干扰等反雷达技术的发展，传统雷达的工作环境日趋恶劣，其性能也受到了限制，反隐身能力弱、生存能力弱、目标RCS闪烁使雷达性能衰退等缺点也逐渐暴露出来。
为了改善雷达在目标探测、定位跟踪精度、抗干扰等方面的性能，使雷达能够更好地投身于现代战争中，各种新型体制雷达应运而生，例如，无源雷达、多基地雷达、分布式雷达等，其中研究最为热门的是双/多基地雷达和MIMO雷达。
2003年，集中式MIMO雷达错误！未找到引用源。
首次被美国林肯实验室D.J.Rabideau 等人提出，它也被称作共址MIMO雷达。
集中式MIMO雷达的阵元分布与传统雷达阵列分布相似，收发阵列集中放置，且阵元间距较小。
与传统相控阵雷达不同的是，集中式MIMO雷达发射端发射彼此正交的信号，具有波形分集增益，因此，有着更好的参数辨别能力。
在2004年IEEE雷达会议上，分布式MIMO 雷达错误！未找到引用源。
被贝尔实验室科研人员提出，也被称作统计MIMO雷达。
分布式MIMO雷达的阵元在空间内分布较远，利用各阵元在不同角度下观测到目标散射特性的差异，可以获取较高的空间分集增益，从而能较大程度的减小目标RCS闪烁对雷达目标检测的影响。
上述两种MIMO雷达都各有应用前景与优势，但由于集中式MIMO雷达与相控阵雷达结构相似，因此，集中式MIMO雷达可以借助传统相控阵雷达中的信号处理理论来进行信号处理[10-12]。
故在理论研究与工程应用上，集中式MIMO雷达更容易实现，因而，倍受关注与研究。
本文的研究对象——双基MIMO雷达属于收发站分置的集中式MIMO雷达。
围绕双基MIMO雷达仿真平台展开工作。
目标跟踪与定位是该仿真平台的核心模块，该仿真平台的主要任务就是能够对目标进行精准跟踪。
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MIMO雷达体制简介
学院：四院八队 学号：XS13042008 姓名：田遥岭
MIMO雷达研究背景
多输人多输出系统(MIMO，Multiple input multipleoutput)原本 是控制系统中的一个概念，表示一个系统有多个输入和多个输出．如果将 移动通信系统的传输信道看成一个系统，则发射信号可看成移动信道(系 统)的输入信号，而接收信号可看成移动信道的输出信号．
由于MIMO 雷达具有并行多通道空间采样能力,MIMO-SAR 雷达一次脉冲发射 就能够得到MN 路方位向空间采样数据。如果这MN个通道数据在方位向是均匀不 重叠分布的, 那么MIMO-SAR 雷达的脉冲重复频率就可以降低为原有SAR 系统的 1/ ( MN) ，如图所示
MIMO雷达发展趋势
1.开展新一代MIMO米波雷达研究
与运动平台相结合的MIMO微 波雷达
基于预警机/星载平台的收发分置的M IMO雷达模式
与运动平台相结合的MIMO微 波雷达
防空武器单元配备MIMO小型化接收系统示意图
参考文献
张亚婷，新体制雷达的发展及应用 韦秀光，松炳超，MIMO雷达及其发展现状 樊祥等，MIMO发展现状与趋势
谢谢
米波雷达也具有探测隐身目标的能力, 但是, 早期的米波雷 达受到天线尺寸的限制, 存在抗干扰能力差、精度不高的缺点。 目前使用的米波雷达频率仍然偏高, 不利于隐身飞机目标的探 测。新型MIMO 米波雷达通过使用米波低端的宽频带天线, 采 用收发分置的雷达体制, 结合现代雷达的各种技术, 可以满足 同时探测临近空间目标和高空隐身目标的要求。针对隐身飞机 的隐身手段, MIMO 米波雷达除了米波雷达反隐身的手段外, 同时采取谐振效应和分集增益反隐身。
从上个世纪90年代中期以来，Bel实验室等先后提出在无线通信系 统中的基站和移动端均用多天线的方案，即对移动信道这样一个系统而言， 有多个信号输入和多个信号输出(MIMO系统) ．由于MIMO通信系统可获 得空间分集增益，能显著地提高移动通信系统在衰落信道条件下的信道容 量，特别对大的角度扩展信道(极端情况是2π)，其性能改善犹为明显，理 论分析表明，信道容量与收发两端天线阵元数有直接关系。
MIMO原理
MIMO原理
基于多阵元天线结构, M 发N 收的MIMO 雷达同时发射相互正交 的信号, 这些多波形信号经由目标散射被N 个接收阵元接收。由于正交关系, 多个发射信号在空间中能够保持各自的独立性, 这样从发射阵到接收阵在空 间中就能够同时存在MN 个通道, 每个通道对应一条特定的发射阵元到目标、 目标到特定接收阵元的路径组合, 通道的时延与目标和收发阵元的位置有关。 接收端的每个接收阵元都使用M 个匹配滤波器分别对M个发射波形进行匹 配, 通过正交性分选可以得到MN个通道回波数据。图1 给出了上述工作原 理的示意图。
MIMO-SAR 雷达
MIMO 雷达技术与合成孔径雷达( SAR) 系统结合的MIMO-SAR 雷达是解决传 统SAR 中脉冲重复频率( PRF) 在满足方位向高分辨与大测绘带之间矛盾的有效 方法。一般SAR 系统对地观测时要求观测带的宽度要大, 同时方位高分辨也必须 得到保证, 但两者往往不可兼得。大测绘带宽要求低的PRF 来防止距离向的模糊 出现, 而方位向高分辨要求高的PRF 以避免多普勒模糊出现。而MIMO 技术应用 于SAR,能够实现以低的PRF 同时满足大测绘带和方位向无多普勒模糊出现。
新一代MIMO米波雷达的研究
1) 利用谐振现象反隐身 MIMO 米波雷达使用的工作频率低, 波长能和绝大多数飞行器形成谐振关系。 一旦发生谐振, 飞行器的RCS 就会大幅度增加。2002 年, 国内的米波谐振实验 证明, 通过目标谐振, 可将目标的RCS 提高9~10很多, 可形成一个谐振区, 在这个谐振区内, RCS 会有一些起伏, 但总体呈现上升趋势。
MIMO雷达研究背景
雷达目标在不同的散射方向提供了丰富的散射信号，考虑地物等 环境对目标不同部分散射信号的反射。雷达接收的信号应是各多径信号的 叠加．具有与通信中角度扩展相似的特性，因此，相距一定间隔的两个接 收天线接收的信号可以是相互独立的． 另外，雷达目标具有明显的闪烁特性，理论和实验均表明，雷达 目标在姿态和方向上的微小变化，都将导致雷达回波(即RCS，雷达截面 积)的严重起伏，可达10—25dB．这种回波信号的起伏十分类似于移动信 道的信号衰落，将严重影响常规雷达的探测性能．可见，雷达回波信号具 有某些与移动通信信道相似的特性 ，将已在移动通信中得到深入研究的 MIMO概念，引伸应用于解决雷达信号接收和目标探测问题．应是一种可 行的尝试。
图1中的每个发射阵元的发射信号都被所有的接收阵元接收, 反过 来也就是说每个接收阵元都接收所有发射阵元的发射信号。这样通过发射 阵元与接收阵元的一一配对能够产生出成倍于物理接收阵元数目或发射阵 元数目的观测通道。 。
MIMO原理
MIMO分类
MIMO 阵列对空成像雷达
MIMO-SAR 雷达
MIMO 阵列对空成像雷达
2.发展与运动平台相结合的MIMO 微波雷达
新一代MIMO米波雷达的研究
在隐身技术日益成熟, 应用于飞行器、反辐射导弹对雷达的 威胁越发紧迫, 快速目标使常规旋转式雷达“捕捉”困难。微 波波段如美军的X-GBR 雷达, 具有探测太空间和临近空间目标 的能力, 但是, 造价太高,而且对隐身目标探测性能大大降低。
与运动平台相结合的MIMO微波雷达
将MIMO 雷达与运动平台相结合, 是MIMO 微波雷达的一个发展方 向。双多基地雷达为了保证测角精度, 接收阵一般做的很大, 无法 放到防空武器战车上, 更不用说单兵携带了。在保证接收综合发射 窄波束的前提下, 使接收阵小型化, 既是MIMO 微波雷达创新的地 方, 也是它与常规双基地雷达相比突出的优势。这使构建MIMO 舰 船编队, MIMO 飞机编队和空- 地、空- 海双基雷达系统成为可能。
新一代MIMO米波雷达的研究
F117 在35MH z( a) 和75MH z( b) 的RCS
发射分集的MIMO雷达技术
发射分集的MIMO雷达技术
发射分集MIMO雷达特点： （1）雷达的抗信号截获性能明显提高 由于发射波束主瓣增益减小M倍，每子阵发射功率为原发射总 功率的1／M，在距离R处的功率密度仅为原来的，考虑功率衰 减与距离的反比关系，雷达信号被截获距离将明显缩短． (2) 雷达的速度分辨力提高，有利于在强杂波中检测低速目标 (如坦克、舰船等) (3) 雷达检测弱目标的能力提高 当采用发射分集MIMO工作方式时，由于子阵发射功率和方向 图增益均降低M 倍，使接收到的杂波功率降低，对同样的系统 参数DR，可使雷达系统能接收和检测到RCS更小的目标信 号． (4) 降低系统前端对频率稳定度、相位噪声和系统杂散的指标 要求目前在强杂波中检测目标的常用技术是MTI或MTD，该技 术对雷达系统前端的诸如频率稳定度、相位噪声和系统杂散等 指标有极高的要求．由于接收杂波功率减小，为达到同样的 MTI或MTD指标，可降低对频率稳定度等指标的要求。
2) 利用发射天线分集增益反隐身 普通单站雷达存在目标RCS 闪烁现象, 不同的观测角度RCS 起伏在20dB 以 上, 对于隐身飞机也是如此, 虽然通过谐振频率可以提高目标RCS, 但是, 不同的 照射方向目标RCS 起伏很大, 如下图所示, 这样雷达目标探测性能下降。统计 MIMO 雷达存在分集增益, 目标RCS 可以看作一个平均值, 这样在反隐身及探 测弱小目标上具有优势。特别是统计MIMO 雷达的接收系统使用同时多波束接 收, 不存在波束追赶的问题, 可以大幅度提高雷达的发现能力, 既可以单发射站 配多接收站也可以多发射站配单接收站。如果使用相同频段, 也可以配合现有 装备组成MIMO 雷达网。