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基于信息论的分布式MIMO雷达波形设计

作　者: 郭美杉
导　师: 陈伯孝
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: MIMO雷达分布式多相编码条件互信息模拟退火算法
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 358次
引　用: 2次
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内容摘要

MIMO雷达是当今雷达界的研究热点之一。MIMO雷达有集中式和分布式两大类:集中式MIMO雷达可以利用波形分集处理,提高雷达的抗截获性能和杂波背景中探测低速、弱目标的能力;分布式MIMO雷达可以通过大间距的布阵形式,获得空间分集增益从而提高对起伏目标的检测性能。本文研究了分布式MIMO雷达宽带发射信号的设计问题。分布式MIMO雷达各发射站辐射相互正交信号,以便接收端信号的分离同时避免发射信号之间的干扰;其次选择发射宽带信号以获得较好的目标参数估计性能。本文在分析分布式MIMO雷达特点及其对信号要求的基础上,提出了一种基于模拟退火算法的多相编码信号设计方法。该方法基于信息论优化设计多相编码信号。所设计的信号既可以满足发射信号的正交性要求,又可以获得最大化的回波与目标之间的互信息,降低了对目标脉冲响应函数的均方估计误差。计算机仿真表明该方法设计的多相编码序列适合作为分布式MIMO雷达的发射信号。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 MIMO雷达的发展  7
  1.2 雷达波形设计发展趋势  7-9
  1.3 本文的主要工作及内容安排  9-11
第二章 MIMO雷达基本原理及发射信号特点  11-29
  2.1 引言  11
  2.2 集中式MIMO雷达  11-14
    2.2.1 集中式MIMO雷达的信号模型  11-13
    2.2.2 集中式MIMO雷达的主要特点  13-14
  2.3 分布式MIMO雷达  14-25
    2.3.1 分布式MIMO雷达的信号模型  14-16
    2.3.2 分布式MIMO雷达的主要特点  16-25
  2.4 MIMO雷达发射信号特点  25-27
    2.4.1 多相编码信号  26
    2.4.2 多频编码信号  26-27
  2.5 小结  27-29
第三章基于信息论的分布式MIMO雷达波形设计  29-43
  3.1 引言  29
  3.2 分布式MIMO雷达宽带信号模型  29-31
  3.3 信息论在波形设计中的应用  31-36
    3.3.1 熵的定义  32-33
    3.3.2 联合熵与条件熵  33-34
    3.3.3 互信息  34-35
    3.3.4 多个随机变量下的互信息  35-36
  3.4 分布式MIMO雷达多相编码信号的设计及算法实现  36-42
    3.4.1 波形设计条件之一:多相编码的正交性  36-37
    3.4.2 波形设计条件之二:条件互信息  37-38
    3.4.3 条件互信息与目标脉冲响应的估计  38-39
    3.4.4 代价函数的构造  39
    3.4.5 优化算法的实现  39-42
  3.5 小结  42-43
第四章仿真结果以及分析  43-57
  4.1 引言  43
  4.2 多相编码信号的仿真结果及分析  43-55
  4.3 小结  55-57
结束语  57-59
致谢  59-61
参考文献  61-65
作者在读期间的成果  65

基于信息论的分布式MIMO雷达波形设计

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