基于mimo體制的雷達lpi性能分析和應用

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1、萬方數(shù)據(jù)第4期2007年8月中國黿；舛礙研憲I}囊I；簪奉蠢Jo哪a10fCAElTv01．2Ⅳo．4^llg．2007基于MIMO體制的雷達LPI性能分析和應用張杰(南京電子技術研究所，南京210013)摘要：多輸入多輸出(MIMO，mulⅡple-i“putmuldple-out)系統(tǒng)在發(fā)射端和接收端均采用了多天線技術．利用間隔一定距離的陣元信號之間的獨立性和目標閃爍特性提高探測的性能。在介紹MI-MO原理的基礎上，分析了將MIMO技術應用于實現(xiàn)低截獲概率(珊，10wProbabiKty0fintercepl)雷達輻射功率的有效控制，以

2、提高雷達的作戰(zhàn)性能和戰(zhàn)場生存能力。關鍵詞：多輸入多輸出；啪雷達；功率控制中圖分類號：TN958文獻標識碼：A文章編號：1673_5692(2007)04-397-05Radar’sLPIAnalysisandApplica伽nB嬲edonMIMoSystemZHANGJie(N蛐j堍Re8e哪hhl娟hneofElec咖6c搴Technology，N肌jin9210013，chin且)Abt陽d：MIMO(Mullipkj印mMuJ矗pleoutput)system舢一oysmu】tipleantenn柏bo￡ll丑ttbemms-商ner

3、a“吐the他ceiver，andu“l(fā)izestlleindependencebetweenei印818homd近哪ntintelwaltran8nlit．terB衄d蚰tllediverB竹oftar釅scatteri“g，thIlssi驢訪c粕dyiⅡ1pr0Vi“g吐1epe面珊曲ce0f山erad盯．Aimedatadv粕c咄rad盯’s69htingpe面珊朋ceandViabd時inbatⅡ幽eld粕dbasedon￡heiⅡtmducⅡontoMIMOmdar’stheory，tlrI昌paper印pli描MlMOtorad

4、i如‘powercontr。l佃achievetllemd盯’8LPI(hw樅ility0fInteⅫ科)．KeywOr凼：MJMO；"I瑁d盯；pow盱conⅢ0引言常規(guī)的雷達系統(tǒng)為了獲得更大的威力范圍，通常需要產(chǎn)生更強的電磁輻射功率；但反過來，雷達輻射的電磁信號也造成了相互之間的干擾(EMI，electr0Ⅻ舭dciIlte出renoe)，以及使得自身暴露，容易被敵方的電子偵察截獲接收機(EuNT，electronieintercept)通過偵測雷達發(fā)射的信號來發(fā)現(xiàn)己方雷達的位置，威脅到了己方電子裝備的生存?；卺槍@種戰(zhàn)場環(huán)境復雜化的

5、現(xiàn)狀，共同促成了低截獲概率雷達(Ⅲ珀dar)概念的提出和技術的發(fā)展”。J。其中，作為一種有效的I捌措施，對雷達發(fā)射功率進行嚴格控制，僅當有必要測量目標時才打開發(fā)射裝置；根據(jù)目標大小及距離遠近自適應地輻收稿日期：2007_05—02修訂日期：20昕JD6_20射不同量值的能量，接收時采用長時間積累增加實際利用的信號能量，提高信噪比，在保障雷達探測性能的同時降低雷達被截獲的概率，提高抗敵方偵察的能力。作為一種新的雷達概念，1998年skolnik提出了ubiqu如us雷達”J。該雷達發(fā)射采用全向波束，接收采用波束成型技術在空間同時形成多個波束覆

6、蓋整個空域，每個波束可以完成獨立的功能，接收端通過長時間積累獲得增益，以提高雷達的作用距離。但由于ubiqll蛔uB雷達發(fā)射增益很小，對有些快速目標，積累時間也不能太長，以致引起性能的下降。解決這個問題的有效辦法是采用MIMO技術”1。該體制的雷達在發(fā)射端每個子陣發(fā)射相互正交的信號，由于信號調(diào)制結(jié)構正交，在空間不會形成波束，萬方數(shù)據(jù)398中國黿；卅雌翻雹阻礙權2007年第4期保證了空間的有效覆蓋；接收端子陣對每個發(fā)射子陣發(fā)射的信號進行匹配濾波，經(jīng)過相位補償后合成，完成發(fā)射和接收波束的形成，同時獲得發(fā)射和接收天線增益，而且可以同時完成多個功能

7、，在抗雜波、抗干擾、低截獲等性能方面，與傳統(tǒng)雷達相比具有明顯的優(yōu)勢。MlMO雷達是一個新的概念，在國內(nèi)外都處于正在研制的階段。MITunc01n實驗室和NewJ∞eyInstitute0fTecbnolo盯在該領域進行了探索性的研究，提出了MIM0雷達的基本概念，對其技術特征開展了初步的理論分析和驗證”?！?。國內(nèi)該領域的研究也是剛剛起步，對該體制雷達的諸多方面都還認識得不夠，涉及的工作也主要是跟蹤了解國外的發(fā)展方向，以期能夠盡快進入這一熱點領域的研究前沿‘“。1Mmo雷達體制的基本原理1．1MIM0雷達的概念作為一種全新的體制，MIMo雷達

8、借鑒了在通信領域取得巨大成功的多輸入多輸出概念，初步的研究已顯示該體制對于提高雷達性能的顯著作用。不同于傳統(tǒng)的實現(xiàn)最大化相干處理增益的陣列天線雷達系統(tǒng)(rad8rarraysy咖