MIMO雷達波形的概念和特點介紹

本文介紹了MIMO雷達波形的概念和特點。MIMO雷達波形可以通過增加發(fā)射天線數(shù)量來提高雷達系統(tǒng)的多樣性增益，從而實現(xiàn)更強的檢測性能。下面討論了幾種常見的MIMO雷達波形，包括TDMA、DDMA、CDMA、FDMA、Hadamard編碼和循環(huán)波形，并分析了它們的優(yōu)缺點。文章指出，理想的正交MIMO波形并不存在，選擇MIMO波形時需要權(quán)衡。本文最后還介紹了一些MIMO雷達波形的應(yīng)用實例。

CDMA和FDMA是MIMO雷達波形中常用的兩種調(diào)制方式。CDMA MIMO波形是指不同天線發(fā)射的信號被調(diào)制成不同的正交相位碼，以便在雷達接收機中解碼/分離。而FDMA MIMO波形則是將不同天線發(fā)射的信號在快時間或慢時間進行頻率分割，以實現(xiàn)信號的解碼/分離。

嚴格來說，CDMA和FDMA MIMO波形只能近似滿足正交性要求，因為不存在具有理想自相關(guān)和互相關(guān)特性的完全正交碼序列。CDMA和FDMA MIMO波形的適用場景不同。CDMA波形適用于低頻雷達，具有足夠的脈沖重復頻率容限，可以實現(xiàn)幾乎理想的正交性。FDMA波形適用于大量天線的MIMO雷達，需要進行適當?shù)膬?yōu)化以減少旁瓣。在MIMO雷達波形中，CDMA和FDMA的應(yīng)用有所不同，需要根據(jù)具體情況進行選擇。

CDMA MIMO波形的正交性要求是通過使用不同的相位碼序列來調(diào)制不同天線發(fā)射的信號來實現(xiàn)的，這些碼序列在快時間（即脈內(nèi)調(diào)制）或慢時間（即脈間調(diào)制）內(nèi)是相互正交的，以便在雷達接收器中解碼/分離發(fā)射信號。在實際應(yīng)用中，存在一些限制條件，如波形帶寬、脈沖重復頻率等，這些條件會影響碼序列的正交性。

各種碼的優(yōu)缺點概述：

TDMA波形：優(yōu)點：易于實現(xiàn)，具有幾乎理想的正交性。缺點：不能充分利用發(fā)射資源，只適用于大量發(fā)射天線的情況。

DDMA波形：優(yōu)點：可以充分利用發(fā)射資源，適用于少量發(fā)射天線的情況。缺點：需要對波形進行優(yōu)化以減小旁瓣。

CDMA波形：優(yōu)點：可以在快時或慢時實現(xiàn)，可以適用于不同的場景。缺點：嚴格來說，CDMA波形只能近似滿足正交性要求，因為不存在具有理想自相關(guān)和互相關(guān)特性的正交碼序列。

FDMA波形：優(yōu)點：可以在快時或慢時實現(xiàn)，可以適用于不同的場景。缺點：需要對波形進行優(yōu)化以減小旁瓣。

Hadamard編碼波形：優(yōu)點：具有幾乎理想的正交性。缺點：需要對波形進行優(yōu)化以減小旁瓣。

循環(huán)波形：優(yōu)點：具有幾乎理想的正交性。缺點：只適用于低頻雷達，需要足夠的脈沖重復頻率容限。

審核編輯：劉清