【摘 要】
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频控阵（Frequency Diverse Array,FDA）技术已应用在雷达系统,近几年频控阵（FDA）雷达和多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技术的结合作为一种新体制雷达被提出。FDA-MIMO雷达通过在发射阵元上附加了频率偏移,其发射域导向矢量具有距离相关性。利用这一特性,本文开展了基于FDA-MIMO雷达的杂波抑制方法研究,重点解决了最
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频控阵（Frequency Diverse Array,FDA）技术已应用在雷达系统,近几年频控阵（FDA）雷达和多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）技术的结合作为一种新体制雷达被提出。FDA-MIMO雷达通过在发射阵元上附加了频率偏移,其发射域导向矢量具有距离相关性。利用这一特性,本文开展了基于FDA-MIMO雷达的杂波抑制方法研究,重点解决了最优频率偏移选取、稳健主瓣杂波抑制和距离模糊杂波抑制等关键问题。主要工作概括如下:1、推导了FDA-MIMO雷达的回波信号模型,分析了FDA-MIMO雷达体制下目标信号和杂波在发射-接收二维空间频率域的分布特性,建立了基于FDA-MIMO雷达体制的杂波抑制模型。2、针对固定频偏对传统频控阵雷达杂波抑制性能影响的问题,提出了基于加权模值和遗传算法的FDA-MIMO雷达最优频偏选取方法。在建立FDA-MIMO雷达回波信号模型的基础上,利用FDA体制下的空时距离建模方法,通过空间角度、距离和多普勒的综合信息进行自适应杂波抑制。仿真实验表明:通过最优频偏估计,使得FDA-MIMO雷达具有更好的杂波抑制效果。3、针对传统波束形成无法有效应对目标和杂波存在误差而造成空时自适应处理（STAP）方法性能下降的问题,提出了基于FDA-MIMO雷达的稳健STAP主瓣杂波抑制方法。利用半正定规划的鲁棒自适应波束形成（RAB-SDP）算法,建立了最优化目标函数模型,并通过求解半正定规划（SDP）问题得到最优权矢量。仿真实验表明:改进的RAB-SDP方法相比于最小方差无失真响应（MVDR）对角加载方法、传统线性约束最小方差（LCMV）方法和最差性能最优化（WCPO）方法在波束主瓣保形、输出信杂噪比以及二维响应杂波抑制性能方面有所提高。4、针对FDA雷达面临的距离模糊杂波问题,研究了基于FDA-MIMO雷达距离模糊杂波抑制方法。在建立FDA-MIMO体制下前视阵雷达信号模型的基础上,通过二次距离依赖补偿和多普勒补偿后使得距离模糊杂波能够有效分离,分别采用局域联合降维的方法和基于稀疏降维STAP的方法实现对距离模糊杂波的有效抑制。仿真实验表明:稀疏降维方法与局域联合降维方法相比具有更好的杂波抑制效果。
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