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多输入多输出雷达(MIMO Radar,Multiple-Input Multiple-Output Radar)是国际上近几年发展起来的一种新概念雷达体制。该体制雷达采用MIMO技术,对抗目标RCS(radar cross section)闪烁以提高雷达的探测性能。目前已有的MIMO雷达波形编码方法都需要进行组合优化,优化算法复杂且不灵活,本文研究混沌理论在MIMO雷达波形设计中的应用,充分利用混沌序列的类随机性,设计基于混沌序列的正交波形。本文首先针对MIMO雷达独特的空间结构和信号处理模式,系统论述MIMO雷达波形设计的正交性准则和模糊特性准则,并详细推导MIMO雷达的模糊函数公式。其次,本文提出采用混沌序列设计MIMO雷达跳频编码波形和二相编码波形的方法。通过将混沌序列整数化和二值化,得到频率编码和二相编码序列。该方法充分利用混沌序列的类随机特性,解决一般伪随机序列普遍存在的序列长度有限、自相关旁瓣较高的问题。同时,既能简化MIMO雷达正交波形的设计过程,又能提高雷达系统的灵活性。然后,本文将二相编码和跳频编码相结合,设计基于混沌序列的MIMO雷达复合调制波形,通过同时对载频和相位进行混沌编码,使其在一定范围内随机快速地变化,以提高信号的脉冲压缩比、正交性和保密性。最后,在上述波形设计方法的基础上提出设置随机初值和复合混沌两种改进方法,进一步提高波形的抗干扰和反侦察的性能。通过为每个发射信号的每个脉冲设置不同初值,使波形的每串脉冲之间都相互正交,以避免信号周期重复,提高抗干扰性能并解决距离模糊的问题。通过交叉、截取、采样等方法将多个混沌序列进行混和或对一个混沌序列进行适当变化,以提高雷达的隐身能力,减低信号被截获和特征提取的概率。