[發明專利]非高斯雜波環境下的MIMO雷達目標檢測的仿真方法

有效

• 申請號: 201110422720.3
• 申請日: 2011-12-16
• 公開（公告）號: CN102520400A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 曹寧;劉偉偉
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: G01S7/42
• 分類號: G01S7/42;G01S7/41
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本發明屬于統計MIMO雷達目標檢測領域，涉及到統計MIMO雷達目標檢測領域仿真方法，適合于非高斯雜波環境下的統計MIMO雷達系統目標檢測。

背景技術

受MIMO通信理論及綜合脈沖孔徑(SIAR)雷達概念的啟發，以及雷達對新理論和新技術的需求，貝爾實驗室提出收發全分集的MIMO雷達，也被稱為統計MIMO(S一MIMO)雷達，這種雷達借助了通信中空間分集的思想，通過增大各陣元間距來使各接收信號完全獨立，以便獲得空間分集增益，這與相控陣雷達所要求的各陣元接收信號相干是完全不同的。收發全分集MIMO雷達中要求發射天線間距、接收天線間距足夠大，以使每個發射天線一接收天線對從不同的角度觀測目標，目標截面積(RCS)在不同的發射天線-接收天線對上的起伏變化獨立。綜合整個MIMO雷達系統的效果，目標截面積的起伏變化較小，以此來克服RCS起伏對目標檢測造成的影響，提高雷達在低信噪比時的檢測性能。因此統計MIMO雷達可以提高目標檢測性能和目標角度估計性能，提高移動目標檢測能力和增加同時處理目標的數量。

在早期的雷達系統中，由于雷達的分辨率較低，雷達雜波被認為是大量近似相等的獨立單元散射體的回波相互疊加。根據中心極限定理，疊加產生的過程可以認為是高斯過程，因此可以看出，雜波的幅度分布特性服從高斯分布模型的假設，要求獨立的散射體(或近似相等散射單元)數量很大。但是，現代雷達的分辨率越來越高，使得相鄰散射單元的回波在時間性和空間上均存在一定的相關性，因而上述假設已經不成立，在一些復雜環境中，影響信號接收的很多噪聲為非高斯噪聲，如看作高斯噪聲，可能會產生破壞性和損失，而且，許多實測數據也已經證實，在低仰角或高分辨率雷達情況下，雜波分布的統計特性明顯偏離高斯分布特性。所以，現代雷達環境雜波的幅度分布特性。用非高斯分布模型來模擬能更精確地描述實際雷達回波的統計特性。

目前國內外很多MIMO雷達實驗室在進行MIMO雷達系統目標檢測和參數估計研究過程中提出了很多有效的算法，對于收發全分集MIMO雷達的研究主要集中于新澤西技術研究所、Lehigh大學、德拉瓦大學、貝爾實驗室等機構。新澤西技術研究所的Fishler等人分析了MIMO雷達角度估計均方差的Crame-Rao限，并研究了角度分集增益對檢測概率的改善情況。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：針對非高斯雜波協方差矩陣已知情況和非高斯雜波協方差矩陣未知的非高斯雜波環境情況，提出非高斯雜波環境下統計MIMO雷達目標檢測的仿真方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案為：利用廣義似然比檢驗理論，獲得MIMO雷達在非高斯雜波中目標檢測算法。具體方案為：

(構建統計MIMO雷達目標模型)

假設一個MIMO雷達系統有M_t個任意分布的發射陣元，同時發射M_t個相互正交的窄帶信號，接收端共有M_r個任意分布的接收陣元，第k_th個接收機的接收信號為：

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