MIMO无源雷达开题报告实例

武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）（至少800字） MIMO无源雷达是当前雷达方面备受关注的热点研究领域。它在无源雷达的基础上融合了MIMO雷达特性，既具有MIMO雷达在克服目标闪烁、改善雷达在目标探测分辨及参数估计方面的优势，也兼备了无源雷达隐蔽性好、反隐身、易于进行多站定位、抗敌方干扰能力强等特点。多输人多输出(MIMO，Multiple input multiple output)系统原本是控制系统中的一个概念，表示一个系统有多个输入和多个输出。由于MIMO通信系统可获得空间分集增益，能显著地提高移动通信系统在衰落信道条件下的信道容量，特别对大的角度扩展信道(极端情况是2)，其性能改善犹为明显，理论分析表明，信道容量与收发两端天线阵元数有直接关系。基于MIMO通信的MIMO雷达是一种新兴的有源探测技术，现已成为雷达技术领域的一个研究热点。它的发射天线和接收天线根据系统要求可以进行灵活布置并且每个辐射单元可以发射不同的信号波形。每个发射天线发射不同的探测信号，这些信号可能是完全正交的，也可能是部分相关的。并且每个发射天线均是各向通信的，不需要进行波束扫面，每一时刻都对全空区域进行监视，可以有效地增加探测范围，可以进行更长时间的累积。另一方面，随着“四大威胁”的迅猛发展，人们不断寻找新的技术途径，以适应未来战争的需求。外辐射源雷达采用收、发分置，从体制上具备了“四抗”的优势，逐渐受到各国的重视。其中基于广播、电视、无线通信等民用信号的无源雷达，由于其显著的反隐身、反侦察能力和生存能力，多年以来倍受重视并得到广泛研究。与有源探测系统相比，无源探测可增强系统在电子环境下的反侦察、抗干扰、抗软硬杀伤等能力，同时它还具有一定对隐身目标和低空、超低空突防明白进行探测的能力，其在目标识别等方面可以较好地弥补有源雷达的不足。近十几年来，随着无源探测技术的逐步发展和成熟，人们除了可以把它用于完成电子情报侦察的任务外，还可以把它用于完成警戒、防空、精密定位打击等各种任务。在越来越强调军事电子系统隐蔽攻击和硬杀伤功能的趋势下，无源探测和定位在现代战争中占据越来越重要的地位。在现代电子战中，准确的探测敌方雷达、电台、武器控制系统等的真实位置，正确引导我方干扰机实施干扰，精确引导我方火力控制系统实施摧毁，这些都要求对无源探测技术进行研究。研究无源探测技术，对发展我国电子战及预警探测能力具有重要意义。将多输入多输出( MIMO) 技术引申应用于无源雷达，是雷达概念新的突破，有研究表明，在有效消除各信号间的差异相位项的基础上，实现多照射源信号相参合成、改善无源雷达检测信噪比是切实可行的。因此，对兼具以上两种雷达优势的MIMO无源雷达的研究是具有重要的理论和现实意义的。2、基本内容和技术方案（至少400字）（1）研究内容 本文将对一个无源雷达系统模型进行研究，对无源雷达的相关组成进行研究，分析其发射信号、目标接收信号、回波信号以及直达波信号等。并对MIMO技术进行研究，将多输入多输出( MIMO) 技术引申应用于无源雷达，模拟构建MIMO无源雷达系统。（2）技术方案外辐射源技术方面，目标的测量和跟踪精度可以通过增加辐射源的数量来实现，这同时会使系统的稳定性和容错性大幅度提高，因此综合考虑辐射源的组网技术、功率控制方式以及系统具备的其他特点对其进行优化选择，避免因增加辐射源的数量引起的计算量大幅提升。若增加的是无效的辐射源，或者辐射源利用难度较大，则不仅不会提高定位精度，反而浪费系统资源。接收系统中采用的信号处理方法是分别采用两个接收通道：一个接收从基站发射过来的直达波信号，被称作为参考信道信号；另一个通道利用接收机天线系统接收扇形区域内的目标回波信号。同时，在参考通道的天线处常混有建筑物或者汽车带来的多径干扰，为了得到纯直达波信号，必须消除此类多径干扰，所以应对参考通道信号进行信道均衡。利用外辐射信号作为照射源的无源雷达系统的核心技术之一是直达波抑制，它本身不发射信号，而是通过接收目标反射回来的信号来对第三方的微弱目标进行无源相干检测的。由于存在大量强直达波以及多径信号的干扰，因此对于后续的信号处理算法要求极高。最后，对纯净的目标信号和直达波信号进行“时延和多普勒频移二维相关” 处理，通过一定的门限比较判断目标的有无。对MIMO无源雷达的研究方面，考虑在无源雷达的基础上引入MIMO（多输入多输出）技术。在无源雷达系统中，利用多个外辐射源来进行多基站联合定位，其主要包括自适应杂波/直达波对消、匹配滤波、定位参数提取、多站数据融合等功能模块。假设采用四个基站的信号作为照射源，则此时目标反射的回波信号中可能包含四个基站信号造成的杂波，因此在进行自适应杂波/直达波对消以及相干检测提取定位参数时，需要利用四个参考通道的天线分别对准这四个基站。采用多基站联合定位技术的MIMO无源雷达系统其信号处理流程如图1 所示。图1 MIMO无源雷达系统模拟框图3 进度安排第1周第2周：查阅相关文献资料，确定论文题目。第3周第4周：明确研究内容，了解研究所需，完成开题报告。第5周第12周：对所研究内容理论知识有一定的了解，在现有研究基础上做更进一步的研究。 第13周第15周：完成毕业论文。第16周：准备论文答辩。第17周：论文答辩。4 指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日 开题报告