MIMO雷达正交相位编码信号的代数设计方法_杜晓林
一种基于信道估计的MIMO雷达空时信号设计方法.
h = E (h ) +ChX H (XChX H +Cn )−1 (y − X E (h ))
( ) = δh2X H δh2XX H + Σ −1 y
(6)
其中， E (h ) = 0 为 h 的均值，Ch = δh2Irs 为 h 的协 方差矩阵，Cn = Ir ⊗ M Σ 为 n 的协方差矩阵。 若估计误差用 ε = h − h 来表示，其均值为零，协方
Tp， 0≤t 其他
≤ Tp
，a i
= [ai1,⋅ ⋅ ⋅, aiN ]T
为第 i 个天线发射的编码信号。其中，N > s ，即编 码信号长度大于发射天线个数；(⋅)T 为转置操作。那
么，第 i 个接收天线接收到的基带信号为
∑ ∑ s
N
yi (t) = hil alj p[t − τ − (j − 1)Tp ] + ni (t),
下面从信息论的角度来验证该方法的正确性。
在 X 给定的条件下， y 与 h 的互信息量
(Mutual Information, MI)为
I(h,y) = H(y) − H(y /h)
(16)
其中，H(y) 为随机矩阵 y 的熵，H(y/h) 为给定h 的
情况下 y 的条件熵。因为 h 与 n 统计独立，所以有 I(h,y) = H(y) − H(n)
spatio-temporal signal improves the target detection performance.
Key words: MIMO radar; Target detection; Spatio-temporal signal design; Linear Bayes stimation; Minimum
基于GGSAA的MIMO雷达正交复合调制信号设计
基于GGSAA的MIMO雷达正交复合调制信号设计刘婧逸;张杰;陈国海【期刊名称】《中国电子科学研究院学报》【年(卷),期】2010(5)3【摘要】多输入多输出(MIMO,multiple-input multiple-out)雷达由于具有较强的目标探测能力和较好的抗干扰、低截获性能而受到广泛的研究.设计适用于MIMO雷达系统的正交波形是研究的一个重要方面.对常规的MIMO雷达正交波形编码的搜索方法进行改进,使用全局遗传模拟退火算法(GGSAA,global genetic simulated annealing algorithm)与叠代码搜索算法相结合寻找出具有FSK/PSK 复合调制信号形式的正交波形编码集合;并且考虑到多普勒效应对雷达探测目标的影响,对适应度函数进行适当的调整,使产生的正交波形具备较好的多普勒特性.仿真结果证明该算法有效.【总页数】7页(P324-330)【作者】刘婧逸;张杰;陈国海【作者单位】南京电子技术研究所,南京,210039;南京电子技术研究所,南京,210039;南京电子技术研究所,南京,210039【正文语种】中文【中图分类】TN957.51【相关文献】1.基于多种群分层协作遗传算法的MIMO雷达正交多相编码信号设计 [J], 曾祥能;张永顺;陈校平;王布宏2.MIMO天波超视距雷达正交信号设计研究 [J], 牛志军;裴炳南;陈洁;高晓兵3.MIMO雷达正交相位编码信号设计及分析 [J], 张远安;张春荣;强勇4.基于幺模矩阵的MIMO雷达正交编码信号设计 [J], 王婧;曹宁;鹿浩;王小惠;薛东伟5.MIMO雷达正交频分LFM信号设计及性能分析 [J], 刘波;韩春林;苗江宏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于混沌序列的MIMO雷达互补相位编码波形设计
基于混沌序列的MIMO雷达互补相位编码波形设计申东;李楠;李强;张华卫【期刊名称】《系统工程与电子技术》【年(卷),期】2017(039)008【摘要】多发多收(multiple-input multiple-output,MIMO)雷达使用相互正交的波形作为发射波形.用混沌序列可以在短时间内产生任意数量、任意长度的正交混沌相位编码波形.由于互相关和自相关旁瓣的影响,混沌相位编码波形作为发射信号时的脉冲压缩输出具有较高的距离旁瓣.提出一种通过遗传算法联合迭代算法,搜索设计混沌相位编码发射波形的最优互补波形的方法,使得这种互补发射结构能够有效地抑制高脉冲压缩输出距离旁瓣,从而提高MIMO雷达的目标检测性能,特别是对相邻弱小目标的检测性能.仿真部分基于4种常用混沌序列,与相关文献中波形进行比较,证明了该方法的有效性.%Orthogonal waveforms are used as transmitting waveforms for multi-input multi-output (MIMO) radar.Chaotic sequences can generate orthogonal chaotic phase-coding waveforms of arbitrary length and arbitrary number of waveforms in short ing chaotic phase-coding waveforms as transmitting signals, pulse compression outputs have high range sidelobes level because of the high cross-correlation and auto-correlation sidelobes.A method is proposed to search for the optimal complementary waveforms of the transmitted chaotic phase-coding waveforms by the genetic algorithm and the iterative algorithm, so the complementary transmitting structure can suppress these high output range sidelobes effectively.And then the targetdetection performance of MIMO radar is improved, especially for the close small target.Simulations based on four frequently used chaotic sequences are compared with waveforms of concerned literatures, which show the effectiveness of the proposed method.【总页数】6页(P1732-1737)【作者】申东;李楠;李强;张华卫【作者单位】兰州交通大学电子与信息工程学院, 甘肃兰州 730070;兰州交通大学计算机与科学技术国家级实验教学示范中心, 甘肃兰州 730070;兰州交通大学电子与信息工程学院, 甘肃兰州 730070;兰州交通大学电子与信息工程学院, 甘肃兰州730070【正文语种】中文【中图分类】TN957.51【相关文献】1.基于松弛交替投影的MIMO雷达相位编码波形设计 [J], 冯翔;陈志坤;李风从;赵宜楠2.基于Golay互补序列空时编码的MIMO雷达波形设计 [J], 杜晓林;苏涛;王旭;朱文涛;靳标;张龙3.基于混沌序列的MIMO雷达正交多相码波形设计 [J], 申东;张林让;刘昕;刘楠4.基于序列锥规划的MIMO雷达正交连续相位编码波形设计 [J], 黄中瑞;牛朝阳;张剑云5.基于模糊函数的MIMO雷达跳频相位编码波形设计 [J], 刘锦;杨德贵;梁步阁;朱政亮;赵锐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MIMO雷达正交频分相位编码波形优化
MIMO雷达正交频分相位编码波形优化曾舰;洪升;王玉皞;严茂松;赵志欣;唐荣欣【摘要】正交频分相位编码(Orthogonal Frequency Division-Phase Coded,OFD-PC)信号是多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)雷达中的一种重要波形.为进一步提高该波形对目标的探测能力,在分析OFD-PC空域合成信号脉压特性的基础上,提出了一种降低其距离旁瓣的波形优化方法.一方面,通过优化选取自相关性能优良的相位编码序列来直接降低空域合成信号的距离旁瓣;另一方面,通过随机离散化OFD-PC信号中的载频间隔,构建一种非均匀间隔的OFD-PC信号形式,进一步改善其距离旁瓣特性.为合理平衡波形的正交性能和自相关性能,建立空时联合优化模型,并采用序列二次规划法求解.仿真结果表明,该方法能在获取近似全向发射功率方向图的同时,降低信号自相关距离旁瓣;所优化设计的波形比传统OFD-PC波形具备更优的脉冲压缩性能.%Orthogonal frequency division phase-coded(OFD-PC)signal is an important signal in multi-ple-input-multiple-output(MIMO)radar.To improve the target detection ability with this waveform,the pulse compression property of the spatial synthesized OFD-PC signal is analyzed,and a waveform optimiza-tion method to reduce the range sidelobe is proposed.On one hand,selecting the code sequence with good autocorrelation performance can reduce the sidelobe level directly.On the other hand,building OFD-PC sig-nal with non-uniform frequency interval by randomly discretizing the carrier frequency steps can improve the sidelobe property further.To balance the waveform orthogonality and autocorrelation properties reasonably, a joint temporal-spatial optimization model is established,and the sequentialquadratic programming method is utilized to solve the optimization problem.Simulations validate that the autocorrelation sidelobes of the optimized waveform are reduced while the transmitted power beam pattern approaches omnidirectionality, which reveals the superiority of the optimized OFD-PC waveform over the traditional OFD-PC waveform.【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2017(015)004【总页数】9页(P339-346,353)【关键词】MIMO雷达;波形优化;正交频分相位编码;空域合成信号;脉冲压缩【作者】曾舰;洪升;王玉皞;严茂松;赵志欣;唐荣欣【作者单位】南昌大学信息工程学院,江西南昌 330031;南昌大学信息工程学院,江西南昌 330031;南昌大学信息工程学院,江西南昌 330031;南昌大学信息工程学院,江西南昌 330031;南昌大学信息工程学院,江西南昌 330031;南昌大学信息工程学院,江西南昌 330031【正文语种】中文【中图分类】TN9580 引言多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)雷达是一种采用多发射天线发射特定波形信号集，并利用多接收天线进行特定匹配处理的雷达系统。
基于混沌序列的MIMO雷达正交多相码波形设计
基于混沌序列的MIMO雷达正交多相码波形设计申东;张林让;刘昕;刘楠【期刊名称】《兰州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(047)001【摘要】基于混沌序列的良好相关性和随机性,提出了一种多输入多输出(MIMO)雷达正交多相码的设计方法.通过不同初值迭代得剑混沌序列,经过相应的量化和多相编码得到混沌波形.由于不同混沌波形的自相关旁瓣不相关,因而在使用多脉冲相干累积提高信噪比(SNR)的脉冲体制下,主副瓣比得到提高.最后的仿真结果表明,目标所在多普勒通道的输出具有很好的主副瓣比.%Based on the good autocorrelation and random property of chaotic sequences, a method was proposed to design a polyphase orthogonal code for multiple-input multiple-output (MIMO) radar. Chaotic waveforms could be generated by quantifying and polyphase-coding chaotic sequences from different initial values. Autocorrelation sidelobes of different chaotic waveforms were uncorrelated, so that the mainlobe-to-sidelobe ratio was improved under the pulse system which increased the signal-to-noise ratio (SNR) by using the pulse coherent integration. Finally, the simulation results showed that the output of the Doppler channel where the target was located had a good mainlobe-to-sidelobe ratio.【总页数】6页(P100-105)【作者】申东;张林让;刘昕;刘楠【作者单位】西安电子科技大学雷达信号处理同家重点实验室,西安710071;西安电子科技大学雷达信号处理同家重点实验室,西安710071;西安电子科技大学雷达信号处理同家重点实验室,西安710071;西安电子科技大学雷达信号处理同家重点实验室,西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN957【相关文献】1.基于混沌相位谱调制的MIMO雷达低旁瓣正交波形设计 [J], 杨启伦;李延飞;张续莹2.MIMO 雷达中基于 Hadamard 矩阵的低复杂度正交多相码设计方法 [J], 李奕蓉;郑娜娥;胡捍英3.基于混沌序列的MIMO雷达互补相位编码波形设计 [J], 申东;李楠;李强;张华卫4.基于序列锥规划的MIMO雷达正交连续相位编码波形设计 [J], 黄中瑞;牛朝阳;张剑云5.基于改进Jaya算法的MIMO雷达正交多相码波形设计 [J], 周明月;周建江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
MIMO雷达的信号处理方法研究
单站的 M I MO 雷达 。 虽然 M I MO 雷达的概念是近几年才提出的 , 但在
[5 - 8] 此之前出现的综合脉冲与孔径雷达 ( SI AR ) 就是
采用了 M I MO 雷达的这种思想 , 并在实验系统上得到 了验证 。 SI AR 与 M I MO 雷达的唯一区别就是波形不 同 , SI AR 利用频率编码使各发射信号相互正交 ,而 M I2 MO 雷达采用相位编码保证使各发射信号相互正交 。 所以 SI AR 是一种典型的伪单站 M I MO 雷达 。 众所周 知 ,信号处理是雷达系统的核心部分 , M I MO 雷达的最 大特点是其采用了波形分集技术 , 其发射波束通过接 收端的信号处理技术得到 。所以 M I MO 雷达的基本原 理主要体现在信号处理中 。根据 M I MO 雷达的基本原 理和我们对 SI AR 的研究结果 ,本文给出了两种 M I MO 雷达的信号处理实现方法 ,并进行了理论分析 ,证明了 这两种方法的一致性 。最后讨论了这两种实现方法的 运算量 。
2009 年 5 月
赵永波 等 : M I MO 雷达的信号处理方法研究
・105・
第二步 :综合波束形成 综合波束形成是指对所有路接收信号的全部时域 一维匹配滤波器的输出进行调相求和处理 , 使其能进
行有效合成 。假设要形成的波束指向 θ 0 方向 , 则第 i 路接收信号的第 k 个时域滤波器输出要乘的权系数为 - Δ j < i (θ - Δ j β (θ ) 0) e e k 0 , 所以综合波束形成的输出为
Rs =
) = e a t (θ
Δ ) j β1 (θ
, …, e
Δ ) j βk (θ
, …, e
Δ ) jβ M (θ
基于遗传算法的MIMO雷达正交编码信号波形优化
基于遗传算法的MIMO雷达正交编码信号波形优化李晓明;罗钉【期刊名称】《电子科技》【年(卷),期】2011(024)007【摘要】The MIMO radar can exploit the spatial diversity of target scatterers and improve radar performance.However,the MIMO radar systems require that every radar antenna transmits a distinct signal from a set of orthogonal signals in which any two signals are u%MIMO雷达通过发射正交编码信号来获得独立的空间分集增益,改善目标检测识别性能。
它对发射信号波形优化设计提出了更高的要求：首先信号为正交信号,以便减低信号间干扰并获得独立的空间分集增益;其次信号为大时宽、宽带宽的脉冲压缩信号,以便解决探测距离和距离分辨率的矛盾。
文中根据以上两条要求构造适合的适应度函数,提出了一种基于遗传算法的正交编码信号设计方法,为正交MIMO雷达发射信号进行波形优化,仿真结果和实验分析验证了算法的有效性和可行性。
【总页数】4页(P133-136)【作者】李晓明;罗钉【作者单位】中航雷达与电子设备研究院航空电子系统射频综合仿真实验室,江苏无锡214063;中航雷达与电子设备研究院航空电子系统射频综合仿真实验室,江苏无锡214063【正文语种】中文【中图分类】TN958【相关文献】1.基于多种群分层协作遗传算法的MIMO雷达正交多相编码信号设计 [J], 曾祥能;张永顺;陈校平;王布宏2.MIMO雷达正交频分相位编码波形优化 [J], 曾舰;洪升;王玉皞;严茂松;赵志欣;唐荣欣3.MIMO雷达正交多相编码信号优化 [J], 彭雅莉;杨进;于芳;段筠4.基于序列锥规划的MIMO雷达正交连续相位编码波形设计 [J], 黄中瑞;牛朝阳;张剑云5.基于量子遗传算法的MIMO雷达正交信号波形设计 [J], 郝昭昕;孙进平因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
遗传-和声搜索算法下的MIMO雷达正交多相码设计
遗传-和声搜索算法下的MIMO雷达正交多相码设计谢雷振;陈怡君;康乐;张群;梁贤姣【期刊名称】《电光与控制》【年(卷),期】2018(025)008【摘要】针对现有多输入多输出(MIMO)雷达正交多相码的设计中存在的自相关旁瓣峰值和互相关峰值高、算法收敛速度慢的问题,提出了一种基于遗传-和声搜索算法的MIMO雷达正交多相码设计方法.该算法将和声搜索算法和遗传算法相结合,在遗传算法多次迭代获得一个较好的初始解的基础上,再使用和声搜索算法进一步搜寻邻近区域可能的解.该算法既具有遗传算法全局寻优的特性,又具备和声搜索算法的邻域寻优特性.所提方法能够加快发射信号自相关旁瓣峰值和互相关峰的收敛速度,同时增大主瓣和旁瓣的比值.仿真实验的结果证明了所提混合算法的优良性能.【总页数】5页(P23-27)【作者】谢雷振;陈怡君;康乐;张群;梁贤姣【作者单位】空军工程大学信息与导航学院,西安710077;空军工程大学信息与导航学院,西安710077;空军工程大学信息与导航学院,西安710077;空军工程大学信息与导航学院,西安710077;中国人民解放军95100部队,广州510405【正文语种】中文【中图分类】TN911.7【相关文献】1.基于多种群分层协作遗传算法的MIMO雷达正交多相编码信号设计 [J], 曾祥能;张永顺;陈校平;王布宏2.MIMO 雷达中基于 Hadamard 矩阵的低复杂度正交多相码设计方法 [J], 李奕蓉;郑娜娥;胡捍英3.基于混沌序列的MIMO雷达正交多相码波形设计 [J], 申东;张林让;刘昕;刘楠4.基于混合算法的MIMO雷达正交多相码设计 [J], 王伟;赵俊杰;王辉5.基于改进Jaya算法的MIMO雷达正交多相码波形设计 [J], 周明月;周建江因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。