基于压缩感知MFDMIMO雷达信号处理

哈尔滨工业大学工学博士学位论文取得了预期的效果，优化的波形实现了频谱约束下最优副瓣等级。本章关于非连续谱信号的研究对于提高高频雷达恶劣电磁环境工作问题具有重要意义第三，针对高频雷达的角度分辨力差问题，区别于以往MMO模型虚拟阵列技术，提出通过多载频聚焦算法虚拟大的阵列孔径。针对虚拟孔径的单元间距大于半波长，阵列综合产生栅瓣的问题，本研究进一步提出了基于预条件共轭梯度法重构非均匀空域信息，有效抑制因阵列稀疏产生的栅瓣问题。在重构标准频率下均匀空域信息时，需要求解高维方程，预条件的引入显著提高了算法的收敛速度。同时，针对不同频率下，目标不一致的幅度相位响应、回波信噪比及多普勒信息，提出了相应的预处理流程。此外，分析了发射载频选择对空域综合性能的影响。多载频MMO空域综合提出了一种新的信号融合思路，有效提高了高频雷达的孔径尺寸。第四，本研究建立了多载频分布式MMO高频雷达模型，针对该模型产生空间和多普勒域稀疏采样问题，提出一种基于压缩感知分布式雷达系统算法。本研究采用非均匀周期发射多载频相位编码信号，有效减少多脉冲雷达系统不同节点数据传输负担。针对稀疏回波信号恢复问题，通过构造统一的空域和多普勒域感知矩阵，有效解决了分布式系统多站点回波信息集中处理问题，及分布式系统产生的目标定位模糊。针对空间网格细化导致压缩矩阵相关性变强，将多载频信息的引入，较好的解决的感知矩阵的空间等距条件限制。此外，针对实际情况中，不同方向产生的未知相位响应无法准确重构问题，提出将测量矩阵附加未知目标响应相位分布，有效改进目标定位误差。最后讨论了压缩感知算法感知矩阵的列向量相关性，系统估计误差性能，以及空间分辨网格的划分准则。压缩感知理论在分布式MMO雷达模型中的研究，为感知压缩算法应用于实际系统提供了理论依据。关键词：MMO雷达；高频地波雷达；非连续谱波形设计处理：多载频空域综合：分布式压缩感知：