本發(fā)明屬于雷達(dá)，特別涉及一種多輸入多輸出雷達(dá)的信號(hào)積累性能評(píng)估技術(shù)。

背景技術(shù)：

1、相參mimo(multiple?input?multiple?output，多入多出)雷達(dá)通過多個(gè)雷達(dá)節(jié)點(diǎn)發(fā)射正交信號(hào)，同時(shí)觀測(cè)目標(biāo)，并進(jìn)行多通道信號(hào)積累可以顯著提升回波信噪比，增強(qiáng)目標(biāo)的檢測(cè)性能。然而，不同雷達(dá)節(jié)點(diǎn)間的幅度、時(shí)間、相位、頻率同步是實(shí)現(xiàn)相參積累的前提。因此，同步誤差的性能評(píng)估對(duì)相參mimo雷達(dá)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和性能評(píng)估具有重要意義。

2、目前相參mimo雷達(dá)的同步誤差評(píng)估研究主要集中在時(shí)間、相位和頻率同步方面。q.he等人討論了相位誤差存在下的相參mimo雷達(dá)的目標(biāo)定位問題。y.yang等人給出了相參mimo雷達(dá)節(jié)點(diǎn)間的相位同步方法。y.liang等人給出了mimo雷達(dá)節(jié)點(diǎn)間時(shí)間和頻率誤差的估計(jì)方法。此外，m.wang等人提出了基于目標(biāo)參數(shù)估計(jì)和信息熵的相參mimo雷達(dá)多通道信號(hào)積累方法。然而，上述工作均沒有考慮相參mimo雷達(dá)不同通道間的幅度誤差問題。

3、盡管在典型的單基地多通道雷達(dá)系統(tǒng)中，比如相控陣?yán)走_(dá)，幅度誤差的分析和校正是一個(gè)經(jīng)典的問題，然而將現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用到相參mimo雷達(dá)系統(tǒng)中仍面臨難點(diǎn)。首先，基于單基地多通道的幅度誤差模型很難拓展到相參mimo雷達(dá)系統(tǒng)中，并且現(xiàn)有工作大都假設(shè)幅度誤差服從高斯隨機(jī)分布。然后，現(xiàn)有的幅度誤差基本都被假設(shè)為不同通道間是獨(dú)立同分布的，但是由于硬件的制作工藝和溫度變化等因素，通道間的幅度誤差可能是獨(dú)立非同分布的。此外，在現(xiàn)有的評(píng)估方法主要借助于蒙特克羅方法進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，難以獲得精確的評(píng)估結(jié)果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種適用于獨(dú)立同分布和獨(dú)立非同分布幅度誤差的解析評(píng)估方法，實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)幅度誤差下相參mimo雷達(dá)信號(hào)積累性能的評(píng)估。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種隨機(jī)幅度誤差下相參mimo雷達(dá)信號(hào)積累性能的解析評(píng)估方法，包括：

3、s1、相參mimo雷達(dá)系統(tǒng)不同發(fā)射節(jié)點(diǎn)發(fā)射正交信號(hào)，觀測(cè)同一個(gè)目標(biāo)，不同接收節(jié)點(diǎn)會(huì)接收到所有發(fā)射節(jié)點(diǎn)在目標(biāo)處的反射回波信號(hào)；

4、s2、對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行下變頻，并進(jìn)行匹配濾波，得到不同發(fā)射節(jié)點(diǎn)信號(hào)的回波分離；

5、s3、對(duì)分離后的回波信號(hào)進(jìn)行時(shí)延和相位補(bǔ)償，得到單通道補(bǔ)償后具有隨機(jī)幅度誤差的信號(hào)；

6、s4、根據(jù)單通道的回波信號(hào)，進(jìn)行多通道相參積累；

7、s5、根據(jù)多通道相參積累的結(jié)果，推導(dǎo)隨機(jī)幅度誤差下回波信號(hào)平均功率的解析表達(dá)式；

8、s6、根據(jù)回波信號(hào)功率的解析表達(dá)式，得到多通道回波的積累效率的表達(dá)式；

9、s7、基于步驟s5得到平均功率的解析表達(dá)式、步驟s6得到的積累效率的表達(dá)式，計(jì)算平均功率和積累效率的結(jié)果，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)隨機(jī)幅度誤差下多通道信號(hào)的積累性能的評(píng)估。

10、本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過建立一個(gè)含有隨機(jī)幅度誤差的相參mimo雷達(dá)回波信號(hào)模型，推導(dǎo)了多通道信號(hào)積累后回波平均功率的解析表達(dá)式，并給出了多通道回波的積累效率表達(dá)式，實(shí)現(xiàn)了在隨機(jī)幅度誤差下的相參mimo雷達(dá)多通道信號(hào)積累的性能評(píng)估。本發(fā)明可以適用于評(píng)估獨(dú)立同分布和獨(dú)立非同分布隨機(jī)幅度誤差情形下的信號(hào)積累性能，具有運(yùn)算效率高、評(píng)估結(jié)果精準(zhǔn)可靠的優(yōu)勢(shì)。

技術(shù)特征：

1.一種隨機(jī)幅度誤差下相參mimo雷達(dá)信號(hào)積累性能的解析評(píng)估方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隨機(jī)幅度誤差下相參mimo雷達(dá)信號(hào)積累性能的解析評(píng)估方法，其特征在于，步驟s4中的多通道相參積累表達(dá)式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隨機(jī)幅度誤差下相參mimo雷達(dá)信號(hào)積累性能的解析評(píng)估方法，其特征在于，ak為獨(dú)立同分布隨機(jī)幅度誤差。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種隨機(jī)幅度誤差下相參mimo雷達(dá)信號(hào)積累性能的解析評(píng)估方法，其特征在于，ak為獨(dú)立非同分布隨機(jī)幅度誤差。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種隨機(jī)幅度誤差下相參mimo雷達(dá)信號(hào)積累性能的解析評(píng)估方法，其特征在于，步驟s5的實(shí)現(xiàn)過程包括以下分步驟：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種隨機(jī)幅度誤差下相參mimo雷達(dá)信號(hào)積累性能的解析評(píng)估方法，其特征在于，步驟s6中多通道回波的積累效率的表達(dá)式為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種隨機(jī)幅度誤差下相參MIMO雷達(dá)信號(hào)積累性能的解析評(píng)估方法，應(yīng)用于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)隨機(jī)幅度誤差下相參MIMO雷達(dá)信號(hào)積累性能難評(píng)估的問題，本發(fā)明構(gòu)建了隨機(jī)幅度誤差下的相參MIMO雷達(dá)信號(hào)模型，然后給出了隨機(jī)幅度誤差下的多通道信號(hào)積累表達(dá)式，推導(dǎo)得到了隨機(jī)幅度誤差存在下多通道信號(hào)積累的回波平均功率解析解，并給出了積累效率的表達(dá)式。針對(duì)相參MIMO雷達(dá)系統(tǒng)，本發(fā)明可適用于評(píng)估獨(dú)立同分布和獨(dú)立非同分布隨機(jī)幅度誤差下的信號(hào)積累性能。

技術(shù)研發(fā)人員：李小龍,望明星,陳德生,孫智,崔國龍,孔令講
受保護(hù)的技術(shù)使用者：電子科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17