摘 要：针对MIMO雷达的动目标显示（MTI）特性，通过与传统单延时对消方法对比，采用双延时对消和变T技术处理盲速的方法进行动目标检测。最后对比仿真实验结果证明，在动目标检测中使用双延迟线对消和变T技术处理盲速的方法，能够更好地提取杂波中的运动目标。

　　关键词：MIMO雷达 动目标显示（MTI） 延时对消

　　中图分类号：S763 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（a）-0018-02

　　多输入多输出（MIMO）雷达是近几年发展起来的一种新体制雷达。通常将MIMO雷达分为两大类：一类是共置MIMO雷达，这类雷达系统的发射阵元间距很小，发射机从同一个角度照射目标，通过波形分集提高雷达系统性能；另一类是统计MIMO雷达，这类雷达发射阵元间距分散开，利用多个不同方位的雷达发射信号，较好地克服了目标RCS的角闪烁所带来的性能损失，获得较大的空间分集增益，能够根据多普勒频移解决慢目标的检测问题，而且能够克服带宽的限制，实现更高精度的目标定位[1]。由于雷达天线接收到的信号除了感兴趣的目标回波以外，还包括接收机的噪声、以及各种杂波。

　　因此，当杂波和运动目标回波同时被接收时，会使目标的观测显得困难。一方面，如果目标回波信号混叠在强干扰杂波中，不可能完成自动门限信号检测。即使目标回波信号与干扰杂波处在不同的距离、方位和仰角上，杂波背景也会影响杂波邻近目标回波信号的分辨；另一方面，如果雷达终端采用自动检测和数据处理系统，则由于大量杂波的存在，将引起终端过载或不必要地增加系统的容量和复杂性。因此，无论从抗干扰或改善雷达工作质量的观点来看，选择运动目标回波而抑制杂波背景很重要。可以从速度的差别上来区分运动目标和杂波。由于运动速度不同而引起回波信号频率产生的多普勒频移不相等，这就可以从频率上区分不同速度目标的回波[2]。因此，本文将讨论后一种类型的MIMO雷达中MTI问题。

　　1 目标多普勒频移及杂波功率谱

　　MIMO雷达在发射端共有M个以较大距离分布的发射基地，同时发射M个相互正交的信号，接收端共有N个接收基地，且分布距离也较大。在每个接收端，发射机利用信号的正交性分离来自不同发射的回波，这样在每个接收端形成了M个独立的信号通道，整个系统就形成了MN个独立的信号通道，且每个信号通道相当于一部等效的双基地雷达[3]。假如发射端发射的M个信号的波长λ相同，脉冲重复频率相等，那么第k（k=1，2，…，MN）个通道（或第k部等效雷达）的多普勒频移为：

　　（1）

　　式中，为第k部等效雷达的双基地角，为第k部等效雷达角平分线与X轴的夹角。对杂波而言，除孤立的建筑物等可认为是固定点目标外，大部分杂波均属于分布杂波且包含内部运动，当天线不扫描时，固定杂波的功率谱是位于

　　位置上的离散谱线。当天线扫描时，由于杂波内部的运动是杂乱无章、无方向性的，所以每部等效雷达的杂波谱的展宽可认为是一致的，即每部等效雷达的杂波功率谱用高斯函数表示为：

　　式中，是杂波的平均功率；为杂波的平均多普勒频率；为杂波功率谱的标准偏差。与杂波速度的标准偏差的关系为：

　　（3）

　　式中的值只与杂波内部起伏运动的程度有关，其量纲和速度的量纲相同。

　　2 MIMO雷达MTI基本原理

　　MTI（运动目标显示）的本质含义：基于回波多谱勒信息的提取而区分为运动目标和固定目标。当固定目标、地杂波与运动目标处于同一距离单元时，前者的回波通常比较强，以至于运动目标的回波被“淹没”其中，故必须设法区分二者。因固定目标回波中的多谱勒频率为零，慢速运动的杂波中所含的多谱勒频移也集中在零频附近，它们的回波经相位检波后，输出信号的相位将不随时间变化或随时间作缓慢变化，反映在幅度上则为其幅度不随时间变化或随时间作缓慢变化。相反，运动目标回波经相位检波后，因其相位随时间变化较大，反映在幅度上则为其幅度随时间变化较快。因此，若将同一距离单元在相邻重复周期内的相检输出作相减运算，则固定目标回波将被完全对消，慢速杂波也将得到很大程度衰减，只有运动目标得以保留。显然这样便可将固定目标、慢速杂波与运动目标区别开来。这就是MTI对消的基本原理[4]。

　　2.1 单延时对消

　　单延时对消也称一次对消，一次对消器是通过时域滤波来抑制零频的静止杂波，MIMO雷达MTI处理是在各通道单独完成的，待每个通道各自做完对消处理，再综合各通道的能量。

---

期刊库（http://www.zgqkk.com），是一个专门从事期刊推广、投稿辅导的网站。
　　本站提供如何投稿辅导，寻求投稿辅导合作，快速投稿辅导，投稿辅导格式指导等解决方案：省级投稿辅导/国家级投稿辅导/核心期刊投稿辅导//职称投稿辅导。

---

　　【免责声明】本文仅代表作者本人观点，与投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站无关。投稿辅导_期刊发表_中国期刊库专业期刊网站站对文中陈述、观点判断保持中立，不对所包含内容的准确性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保证。请读者仅作参考，并请自行承担全部责任。