基于时间调制阵列的MIMO雷达系统及波束形成方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时间调制阵列的MIMO雷达系统及波束形成方法，该系统包括所述发射机和接收机，发射机包括N个阵元组成的发射阵列，每个阵元对应连接第一单刀单掷射频开关，每个第一单刀单掷射频开关接入数据传输的CDMA信号发射通道；所述接收机包括M个阵元组成的接收阵列，每个阵元对应连接第二单刀单掷射频开关，所述开关接解交织器输入端，将接收的码元信息进行解交织，得到CDMA信号流，解交织器输出端和低噪放输入端连接，低噪放输出端与带通滤波器输入端连接，输出谐波信号。所述系统充分发挥MIMO系统的优势，阵元数目较少，通过射频开关可以快捷地实现控制波束形成，具有体积小、便捷性高等优势。便捷性高等优势。便捷性高等优势。

【技术实现步骤摘要】
基于时间调制阵列的MIMO雷达系统及波束形成方法


[0001]本专利技术属于雷达系统及信号处理领域，具体涉及一种基于时间调制阵列的MIMO雷达系统及波束形成方法。

技术介绍

[0002]MIMO(multiple input multiple output)雷达是一种通过多天线发射和接收回波信号的雷达体制。相比于普通数字阵列雷达，MIMO雷达用更少的天线可以检测更多的目标。
[0003]时间调制阵列(Time
‑
modulated array,TMA)采用射频开关代替移相器，通过控制时间开关序列改变波束的相位和幅度，通过优化时间序列即可实现低旁瓣的波束方向图。相比于相控阵，时间调制阵列的系统结构更为简单，因此目前被大量研究。
[0004]目前基于时间调制阵列的MIMO雷达目前还处于理论研究阶段，相关研究目前主要集中在发射波束形成以及方向图优化上。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种基于时间调制阵列的MIMO雷达系统及波束形成方法，所述系统可以快捷地实现控制波束形成，有效提升波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时间调制阵列的MIMO雷达系统，包括发射机和接收机，其特征在于，所述发射机包括N个阵元组成的发射阵列和第一单刀单掷射频开关，每个阵元对应连接第一单刀单掷射频开关，每个第一单刀单掷射频开关接入用于数据传输的CDMA信号发射通道；所述接收机包括M个阵元组成的接收阵列、第二单刀单掷射频开关、解交织器、低噪放以及带通滤波器，每个阵元对应连接第二单刀单掷射频开关，用于接收码元信息，第二单刀单掷射频开关接解交织器输入端，解交织器用于将接收的码元信息进行解交织，得到CDMA信号流，解交织器输出端和用于将信号放大的低噪放输入端连接，低噪放输出端与带通滤波器输入端连接，带通滤波器用于对信号进行带通滤波，输出谐波信号。2.根据权利要求1所述的MIMO雷达系统，其特征在于，所述CDMA信号发射通道的码片周期T
s
满足T
s
＝LT
c
＝JNT
c
，T
c
为码元周期，符号的长度L＝JN，J为完成一次传输的符号数目，L？N。3.根据权利要求2所述的MIMO雷达系统，其特征在于，所述发射阵列中第n阵元的传输基带信号c(n,t)为：式中，a
i
∈{
‑
1,+1}为用户码序列，u(t
‑
iT
c
)为矩形脉冲信号。4.根据权利要求2所述的MIMO雷达系统，其特征在于，所述接收阵列的接收信号Y为：Y＝B
T
(AS+N)式中，A＝[a(θ1),L,a(θ
k
)]为方向矩阵，k为快拍数，S＝[β1,L,βk
k
]
T
为源信号，N为具有不相关项的加性复高斯噪声向量，B为谐波向量组成的矩阵，B具体为：5.根据权利要求2所述的MIMO雷达系统，其特征在于，所述发射阵列和接收阵列的等效联合阵列为：其中，其中，和为：为：
式中，分别为发射机和接收机中每个第一单刀单掷射频开关和第二单刀单掷射频开关的归一化开关时间，h代表谐波的级数。6.根据权利要求5所述的MIMO雷达系统，其特征在于，所述发射阵列和接收阵列阵元之间的间距满足下式：|Δτ
tn
(θ
k
)+Δτ
rm
(θ
k
)
‑
Δτ
tn
′
(θ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴文，马越，缪晨，陈春红，汪敏，杨国，王晶琦，张若愚，齐世山，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：