结  论 47

致  谢 48

参 考 文 献 49

1  引言

    近年来，随着科学技术的飞速发展，科学家们已经不满足于传统雷达所能提能供的目标信息，一些新的雷达技术和雷达理论不断崭露头角，雷达的体制结构和实现方式不断更新换代。许多观念先进创并且意新颖的雷达应运而生，MIMO雷达就是其中的佼佼者，成为了当代雷达研究的一大热点[1]。

1。1  MIMO雷达研究背景及意义

MIMO雷达（Multiple-Input Multiple-Output Radar），顾名思义，MIMO雷达指的是有多个输入多个输出的雷达。MIMO雷达体制是使用多个天线发射信号，信号一般是分集波形，并且使用多个天线收集信号的回波从而得到更多的目标信息。在雷达体制设计中运用MIMO的理论有许多优势[2]，比如降低信道衰减、提高系统分辨率、抑制噪声干扰等等；同时在很大程度上提高了雷达系统的性能，比如目标检测、目标跟踪及目标识别的能力。那么读者不禁要问MIMO雷达凭借什么具有这么多的优势，其根本原因就是MIMO雷达的分集增益（persity gain）。传统雷达一般是单输入单输出的，探测目标所得到的信息一般比较单一；但是MIMO雷达具有多个发射天线和多个接收天线，可以得到多个目标的多维信息，通过联合处理来获取目标更全面更具体的信息和特征。虽然MIMO雷达具有这么多的优势，但是这势必大大增加系统的复杂性，所以MIMO雷达的一个设计难点就是怎么平衡性能和系统的复杂性。论文网

MIMO雷达特有的结构体系带来的“分集”主要有波形分集，极化分集和空间分集等。其中波形分集是近来MIMO雷达研究的一个热点，除此之外还有信号设计、多目标检测、参数的估计等。MIMO雷达的这一些强大的优势使其得到广泛的应用，分布式的MIMO雷达在军事防护上被应用于反隐身、抗毁坏的预警雷达系统的建设；MIMO雷达由于其优异的目标检测能力被应用于战斗机上的机载雷达；MIMO成像雷达比传统的合成孔径雷达(ISAR)它的分辨率更高，实时性能更良好；MIMO雷达与SAR技术联合形成的MIMO-SAR方很好的处理了方位高分辨与大测绘带的相互限制关系。

前面提到过，MIMO雷达强大的优势是建立在牺牲系统复杂性的基础上的，所以MIMO雷达的射频电路设计十分重要，可以说MIMO雷达的优势是建立在射频电路性能的基础上。其中接收端的电路是最复杂和重要的，假设MIMO雷达有X个发射天线Y个接收天线，同时发射正交信号且回波信号被Y个接收天线所接收。由于信号之间相互正交，X个发射波形在空间中不会实行波束合成，那么从发射到接收最多能形成XY条通道，在接收端的每个接收天线阵元都使用X个匹配后的滤波器对X个发射信号进行正交分选，从而可以获得XY条通道回波信号的信息，如图1。1所示。

 接收端处理流程

接收端天线接收信号后需要进行一系列降频处理。首先将信号送入射频滤波器进行滤波，以此滤除干扰信号，然后低噪声放大器对过滤后的信号进行放大。接着，放大后的信号进入混频器，第一级混频器将上级输出信号与本振信号进行混频（将高频信号下变频为中频信号），再通过中频滤波器进行滤波（滤除镜像频率），得到变频后的中频信号，中频信号在中频放大器中得到进一步放大。第二级混频器将中频信号与本振信号进行二次混频（中频信号下变频为视频信号），在视频放大器中放大后，送入模数转换器。