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MIMO雷达布阵优化和正交波形设计技术研究

作　者: 张昭阳
导　师: 赵永波
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: MIMO雷达布阵优化正交波形设计遗传算法(GA) 混合算法
分类号: TN958
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 214次
引　用: 3次
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内容摘要

多输入多输出(MIMO)雷达具有多个发射天线阵元和多个接收天线阵元,每个阵元发射不同的信号且发射信号相互正交。由于信号具有正交性,在空间不会形成高增益的窄波束,而是形成低增益的宽波束。接收阵元对每个发射阵元发射的信号进行匹配滤波,经过相位补偿后合成,完成发射波束形成,接收阵元之间再进行接收数字波束形成,从而同时获得了发射和接收天线增益,因而在波束意义上相当于可获得双程方向图。而且MIMO雷达发射相互正交的信号,所以布阵优化和正交波形设计是MIMO雷达实现的关键问题。针对MIMO雷达布阵优化和正交波形设计技术优化问题,本文提出一种混合优化算法。该混合算法结合了遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和迭代算法,不仅能够充分发挥GA很强的全局搜索能力,又能利用迭代算法较强的局部优化能力。该混合算法应用于MIMO雷达布阵优化,通过优化阵元位置和激励分布得到了理想的方向图,并且由于利用了MIMO雷达等效方向图,减少了计算量。该混合算法应用于MIMO雷达正交波形设计,得到了具有较低的自相关旁瓣峰值(ASP)和互相关峰值(CP)的正交信号,提高了信号的性能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-11
  1.1 研究背景及意义  7
  1.2 研究动态及发展现状  7-9
  1.3 全文的主要内容及安排  9-11
第二章MIMO 雷达基本原理及特点  11-19
  2.1 概述  11-13
  2.2 MIMO 雷达原理  13-16
    2.2.1 MIMO 雷达信号模型  13
    2.2.2 MIMO 雷达信号处理  13-16
  2.3 MIMO 雷达方向图公式  16-17
  2.4 本章小结  17-19
第三章混合优化算法原理  19-29
  3.1 遗传算法  19-26
    3.1.1 遗传算法的发展及特点  19-21
    3.1.2 遗传算法基本操作  21-24
    3.1.3 遗传算法流程  24-26
  3.2 迭代算法  26-27
  3.3 混合算法流程  27-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章MIMO 雷达布阵优化  29-35
  4.1 编码方式  29-30
  4.2 算法流程  30-31
  4.3 仿真结果  31-33
    4.3.1 仅优化阵元位置  31
    4.3.2 同时优化阵元位置和激励分布  31-33
  4.4 本章小结  33-35
第五章MIMO 雷达正交多相码设计优化  35-41
  5.1 信号模型和优化准则  35-36
    5.1.1 正交多相码信号模型  35-36
    5.2.2 优化准则  36
  5.2 编码方式  36-37
  5.3 算法流程  37-38
  5.4 仿真结果  38-40
  5.5 本章小结  40-41
第六章MIMO 雷达正交离散频率码设计优化  41-47
  6.1 信号模型和优化准则  41-42
    6.1.1 正交离散频率码信号模型  41-42
    6.1.2 优化准则  42
  6.2 编码方式  42-43
  6.3 算法流程  43-44
  6.4 仿真结果  44-46
  6.5 本章小结  46-47
结束语  47-48
致谢  48-51
参考文献  51-52
研究成果  52-53

MIMO雷达布阵优化和正交波形设计技术研究

内容摘要

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