MIMO無源雷達開題報告-實例.doc

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1、武漢理工大學本科生畢業(yè)設計（論文）開題報告1、目的及意義（含國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀分析）（至少800字）MIMO無源雷達是當前雷達方面?zhèn)涫荜P注的熱點研究領域。它在無源雷達的基礎上融合了MIMO雷達特性，既具有MIMO雷達在克服目標閃爍、改善雷達在目標探測分辨及參數(shù)估計方面的優(yōu)勢，也兼?zhèn)淞藷o源雷達隱蔽性好、反隱身、易于進行多站定位、抗敵方干擾能力強等特點。多輸人多輸出(MIMO，Multipleinputmultipleoutput)系統(tǒng)原本是控制系統(tǒng)中的一個概念，表示一個系統(tǒng)有多個輸入和多個輸出。由于MIMO通信系統(tǒng)可獲得空

2、間分集增益，能顯著地提高移動通信系統(tǒng)在衰落信道條件下的信道容量，特別對大的角度擴展信道(極端情況是2π)，其性能改善猶為明顯，理論分析表明，信道容量與收發(fā)兩端天線陣元數(shù)有直接關系?；贛IMO通信的MIMO雷達是一種新興的有源探測技術(shù)，現(xiàn)已成為雷達技術(shù)領域的一個研究熱點。它的發(fā)射天線和接收天線根據(jù)系統(tǒng)要求可以進行靈活布置并且每個輻射單元可以發(fā)射不同的信號波形。每個發(fā)射天線發(fā)射不同的探測信號，這些信號可能是完全正交的，也可能是部分相關的。并且每個發(fā)射天線均是各向通信的，不需要進行波束掃面，每一時刻都對全空區(qū)域進行監(jiān)視，可

3、以有效地增加探測范圍，可以進行更長時間的累積。另一方面，隨著“四大威脅”的迅猛發(fā)展，人們不斷尋找新的技術(shù)途徑，以適應未來戰(zhàn)爭的需求。外輻射源雷達采用收、發(fā)分置，從體制上具備了“四抗”的優(yōu)勢，逐漸受到各國的重視。其中基于廣播、電視、無線通信等民用信號的無源雷達，由于其顯著的反隱身、反偵察能力和生存能力，多年以來倍受重視并得到廣泛研究。與有源探測系統(tǒng)相比，無源探測可增強系統(tǒng)在電子環(huán)境下的反偵察、抗干擾、抗軟硬殺傷等能力，同時它還具有一定對隱身目標和低空、超低空突防明白進行探測的能力，其在目標識別等方面可以較好地彌補有源雷達

4、的不足。近十幾年來，隨著無源探測技術(shù)的逐步發(fā)展和成熟，人們除了可以把它用于完成電子情報偵察的任務外，還可以把它用于完成警戒、防空、精密定位打擊等各種任務。在越來越強調(diào)軍事電子系統(tǒng)隱蔽攻擊和硬殺傷功能的趨勢下，無源探測和定位在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中占據(jù)越來越重要的地位。在現(xiàn)代電子戰(zhàn)中，準確的探測敵方雷達、電臺、武器控制系統(tǒng)等的真實位置，正確引導我方干擾機實施干擾，精確引導我方火力控制系統(tǒng)實施摧毀，這些都要求對無源探測技術(shù)進行研究。研究無源探測技術(shù)，對發(fā)展我國電子戰(zhàn)及預警探測能力具有重要意義。將多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)引申應用于無

5、源雷達，是雷達概念新的突破，有研究表明，在有效消除各信號間的差異相位項的基礎上，實現(xiàn)多照射源信號相參合成、改善無源雷達檢測信噪比是切實可行的。因此，對兼具以上兩種雷達優(yōu)勢的MIMO無源雷達的研究是具有重要的理論和現(xiàn)實意義的。2、基本內(nèi)容和技術(shù)方案（至少400字）（1）研究內(nèi)容本文將對一個無源雷達系統(tǒng)模型進行研究，對無源雷達的相關組成進行研究，分析其發(fā)射信號、目標接收信號、回波信號以及直達波信號等。并對MIMO技術(shù)進行研究，將多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)引申應用于無源雷達，模擬構(gòu)建MIMO無源雷達系統(tǒng)。（2）技術(shù)方案外輻

6、射源技術(shù)方面，目標的測量和跟蹤精度可以通過增加輻射源的數(shù)量來實現(xiàn)，這同時會使系統(tǒng)的穩(wěn)定性和容錯性大幅度提高，因此綜合考慮輻射源的組網(wǎng)技術(shù)、功率控制方式以及系統(tǒng)具備的其他特點對其進行優(yōu)化選擇，避免因增加輻射源的數(shù)量引起的計算量大幅提升。若增加的是無效的輻射源，或者輻射源利用難度較大，則不僅不會提高定位精度，反而浪費系統(tǒng)資源。接收系統(tǒng)中采用的信號處理方法是分別采用兩個接收通道：一個接收從基站發(fā)射過來的直達波信號，被稱作為參考信道信號；另一個通道利用接收機天線系統(tǒng)接收扇形區(qū)域內(nèi)的目標回波信號。同時，在參考通道的天線處?；煊薪?/p>

7、筑物或者汽車帶來的多徑干擾，為了得到純直達波信號，必須消除此類多徑干擾，所以應對參考通道信號進行信道均衡。利用外輻射信號作為照射源的無源雷達系統(tǒng)的核心技術(shù)之一是直達波抑制，它本身不發(fā)射信號，而是通過接收目標反射回來的信號來對第三方的微弱目標進行無源相干檢測的。由于存在大量強直達波以及多徑信號的干擾，因此對于后續(xù)的信號處理算法要求極高。最后，對純凈的目標信號和直達波信號進行“時延和多普勒頻移二維相關”處理，通過一定的門限比較判斷目標的有無。對MIMO無源雷達的研究方面，考慮在無源雷達的基礎上引入MIMO（多輸入多輸出）技

8、術(shù)。在無源雷達系統(tǒng)中，利用多個外輻射源來進行多基站聯(lián)合定位，其主要包括自適應雜波/直達波對消、匹配濾波、定位參數(shù)提取、多站數(shù)據(jù)融合等功能模塊。假設采用四個基站的信號作為照射源，則此時目標反射的回波信號中可能包含四個基站信號造成的雜波，因此在進行自適應雜波/直達波對消以及相干檢測提取定位參數(shù)時，需要利用四個參考通道的天線分別對準這四