MIMO雷达波形的概念和特点介绍

本文介绍了MIMO雷达波形的概念和特点。MIMO雷达波形可以通过增加发射天线数量来提高雷达系统的多样性增益，从而实现更强的检测性能。下面讨论了几种常见的MIMO雷达波形，包括TDMA、DDMA、CDMA、FDMA、Hadamard编码和循环波形，并分析了它们的优缺点。文章指出，理想的正交MIMO波形并不存在，选择MIMO波形时需要权衡。本文最后还介绍了一些MIMO雷达波形的应用实例。

CDMA和FDMA是MIMO雷达波形中常用的两种调制方式。CDMA MIMO波形是指不同天线发射的信号被调制成不同的正交相位码，以便在雷达接收机中解码/分离。而FDMA MIMO波形则是将不同天线发射的信号在快时间或慢时间进行频率分割，以实现信号的解码/分离。

严格来说，CDMA和FDMA MIMO波形只能近似满足正交性要求，因为不存在具有理想自相关和互相关特性的完全正交码序列。CDMA和FDMA MIMO波形的适用场景不同。CDMA波形适用于低频雷达，具有足够的脉冲重复频率容限，可以实现几乎理想的正交性。FDMA波形适用于大量天线的MIMO雷达，需要进行适当的优化以减少旁瓣。在MIMO雷达波形中，CDMA和FDMA的应用有所不同，需要根据具体情况进行选择。

CDMA MIMO波形的正交性要求是通过使用不同的相位码序列来调制不同天线发射的信号来实现的，这些码序列在快时间（即脉内调制）或慢时间（即脉间调制）内是相互正交的，以便在雷达接收器中解码/分离发射信号。在实际应用中，存在一些限制条件，如波形带宽、脉冲重复频率等，这些条件会影响码序列的正交性。

各种码的优缺点概述：

TDMA波形：优点：易于实现，具有几乎理想的正交性。缺点：不能充分利用发射资源，只适用于大量发射天线的情况。

DDMA波形：优点：可以充分利用发射资源，适用于少量发射天线的情况。缺点：需要对波形进行优化以减小旁瓣。

CDMA波形：优点：可以在快时或慢时实现，可以适用于不同的场景。缺点：严格来说，CDMA波形只能近似满足正交性要求，因为不存在具有理想自相关和互相关特性的正交码序列。

FDMA波形：优点：可以在快时或慢时实现，可以适用于不同的场景。缺点：需要对波形进行优化以减小旁瓣。

Hadamard编码波形：优点：具有几乎理想的正交性。缺点：需要对波形进行优化以减小旁瓣。

循环波形：优点：具有几乎理想的正交性。缺点：只适用于低频雷达，需要足够的脉冲重复频率容限。

审核编辑：刘清