多基地相参MIMO阵列雷达高速目标探测方法研究

高速目标预警探测是当前雷达领域的难点和热点问题。相控阵雷达作为目前主要探测手段，由于体制限制，使得其对这类目标探测时存在高阵列复杂度和多脉冲相参处理难题。针对这些问题，本项目提出了一种多基地相参MIMO阵列雷达高速目标探测技术构想，并拟对其涉及的共性问题展开研究。不同现有相控阵雷达，提出的构想有机整合了相控阵MIMO雷达和MIMO-ISAR雷达的优势，既实现了相控阵雷达与MIMO雷达在性能与复杂度方面的折中考虑，又具有了空间并行与时间串行混合采样模式的综合优点。在一部雷达上同时实现了相控阵雷达的灵活波束控制、MIMO雷达的波形分集以及ISAR雷达的多脉冲合成孔径等功能，这为高速目标预警探测雷达系统设计与构建提供了新的思路与方法。同时，项目研究的混合相参处理方法是对现有空间相参和时间相参处理的推广与整合，其与目标检测、定位以及成像问题的结合，可为高速目标探测中上述问题的解决提供新的途径。

高速目标早期预警探测是当前雷达领域的难点和热点问题，已成为关乎国家战略安全的重要课题。本项目针对传统相控阵雷达探测这类目标时存在的高阵列复杂度和多脉冲相参处理难题，提出了一种多基地相参MIMO（MSC-MIMO）阵列雷达高速目标探测技术构想，对其涉及的波形设计与脉冲压缩、阵列拓扑结构优化、目标检测与定位、二维成像与识别以及误差分析与校正等进行了系统深入的研究，构建了较为完整的分布式多基地相参MIMO阵列雷达高速目标探测理论和方法体系。同时，基于所揭示的三种阵列模式特性，拓展研究了MIMO-SAR工作模式、成像及运动目标检测方法，为MIMO-SAR系统的设计提供了依据。项目研究表明，分布式MSC-MIMO雷达因广域空间部署，能利用对目标观测的空间分集效应提高对高速目标的探测性能。同时，正交频分调制（OFDM）发射波形的使用使系统在产生虚拟子站的同时具有了频率分集特性，能提高对杂波的抑制性能。此外，针对MIMO-SAR的研究表明，通过PRF取值的选择，系统能形成不同的工作模式和不同的应用得益。