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MIMO雷达简介

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发表于 2017-6-1 11:24:34 | 显示全部楼层 |阅读模式
多输入多输出(Multiple-input Multiple-output)雷达的概念由Fishie于2004年首次提出。并不是说MIMO技术是从2004年才开始,而是FIshie第一次将MIMO通信的空间分集观点引入到了雷达中。
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基于多阵元天线,MIMO雷达采用M个通道发射相互正交的信号,多波形信号在空间保持独立,经过目标的散射,被N个接收阵元接收,每个阵元都采用M个匹配滤波器对回波进行匹配,从而可以得到M*N个通道的回波数据。

可以看出形成的观测通道数(M*N)可以成倍与物理阵元数(M+N),但由于发射的信号为正交信号,则无法像相控阵那样通过波束形成在空间功率合成了,从而发射波束的主瓣增益将降低1/M。
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天线阵在空间的分布不同就发展出了二种主要的体制:统计MIMO雷达和相参MIMO雷达。
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统计MIMO雷达(分布式)

发射阵在空间散布,目标回波是有大量散射体的回波叠加而成,接收机利用正交性分离出不同位置的回波,这些回波认为是相互统计独立的,目标发射信号功率近似稳定,这对目标检测是有益的,可以有效克服由目标闪烁导致的雷达性能下降。

相参MIMO雷达(紧凑式)

发射/接收阵元在空间上分布紧凑,这个紧凑是指天线阵元的间距在发射信号的波长量级时,远场目标回波对于收发天线阵是相关的。
相参MIMO雷达又可以分为单站和双站,单站大家好理解;双站是说收、发分别紧凑配置,收发之间满足双站雷达的条件。
对于相参MIMO雷达,各发射和接收单元的位置是已知的,对接收端匹配滤波后的MN个输出信号进行移相相加,可以在一个或多个方向上形成波束。

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