MIMO雷達(dá)波形的概念和特點(diǎn)介紹

本文介紹了MIMO雷達(dá)波形的概念和特點(diǎn)。MIMO雷達(dá)波形可以通過增加發(fā)射天線數(shù)量來提高雷達(dá)系統(tǒng)的多樣性增益，從而實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)的檢測(cè)性能。下面討論了幾種常見的MIMO雷達(dá)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(diǎn)。文章指出，理想的正交MIMO波形并不存在，選擇MIMO波形時(shí)需要權(quán)衡。本文最后還介紹了一些MIMO雷達(dá)波形的應(yīng)用實(shí)例。

CDMA和FDMA是MIMO雷達(dá)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(hào)被調(diào)制成不同的正交相位碼，以便在雷達(dá)接收機(jī)中解碼/分離。而FDMA MIMO波形則是將不同天線發(fā)射的信號(hào)在快時(shí)間或慢時(shí)間進(jìn)行頻率分割，以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的解碼/分離。

嚴(yán)格來說，CDMA和FDMA MIMO波形只能近似滿足正交性要求，因?yàn)椴淮嬖诰哂欣硐胱韵嚓P(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(chǎng)景不同。CDMA波形適用于低頻雷達(dá)，具有足夠的脈沖重復(fù)頻率容限，可以實(shí)現(xiàn)幾乎理想的正交性。FDMA波形適用于大量天線的MIMO雷達(dá)，需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化以減少旁瓣。在MIMO雷達(dá)波形中，CDMA和FDMA的應(yīng)用有所不同，需要根據(jù)具體情況進(jìn)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(hào)來實(shí)現(xiàn)的，這些碼序列在快時(shí)間（即脈內(nèi)調(diào)制）或慢時(shí)間（即脈間調(diào)制）內(nèi)是相互正交的，以便在雷達(dá)接收器中解碼/分離發(fā)射信號(hào)。在實(shí)際應(yīng)用中，存在一些限制條件，如波形帶寬、脈沖重復(fù)頻率等，這些條件會(huì)影響碼序列的正交性。

各種碼的優(yōu)缺點(diǎn)概述：

TDMA波形：優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)，具有幾乎理想的正交性。缺點(diǎn)：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(diǎn)：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(diǎn)：需要對(duì)波形進(jìn)行優(yōu)化以減小旁瓣。

CDMA波形：優(yōu)點(diǎn)：可以在快時(shí)或慢時(shí)實(shí)現(xiàn)，可以適用于不同的場(chǎng)景。缺點(diǎn)：嚴(yán)格來說，CDMA波形只能近似滿足正交性要求，因?yàn)椴淮嬖诰哂欣硐胱韵嚓P(guān)和互相關(guān)特性的正交碼序列。

FDMA波形：優(yōu)點(diǎn)：可以在快時(shí)或慢時(shí)實(shí)現(xiàn)，可以適用于不同的場(chǎng)景。缺點(diǎn)：需要對(duì)波形進(jìn)行優(yōu)化以減小旁瓣。

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

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

審核編輯：劉清