分布式多入多出雷达相干处理二维分辨率分析

陈 刚 顾 红 苏卫民

(南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094)

引 言

相对于光学成像，雷达成像具有全天候、全天时、远距离、可探测隐蔽目标等诸多优势[1]。目前应用最为广泛的雷达成像技术是合成孔径雷达(SAR)成像和逆合成孔径雷达(ISAR)成像。二者都是利用目标与雷达的相对转动获得横向的高分辨，并通过发射大带宽信号获得纵向距离的高分辨。但信号带宽的增加，将带来雷达信号处理难度的加大、系统复杂度的提高以及设备成本的上升[2]。多输入多输出(MIMO)雷达是近年来提出的一种新的雷达体制，在国内外引起人们越来越多的关注，研究表明它能突破信号带宽的限制，获得很高的横纵二维分辨率[3]，这为雷达成像提供了新的方法。

MIMO雷达主要分为两类，一类收发天线密集放置，称为紧凑式MIMO雷达[4-6]；另一类收发天线广域分布，阵元间距离较大，称为分布式MIMO雷达[7-10]。紧凑式MIMO雷达主要利用波形分集，它能明显改善雷达目标参数识别能力、提高发射波形设计的灵活性、增大可同时探测目标的数量[11-12]。而分布式MIMO雷达主要利用空间分集，在非相干信号处理模式下，可克服传统雷达中由于目标雷达散射截面(RCS)闪烁带来的检测性能下降[10]；在相干信号处理模式下，能获得很高的横纵二维分辨能力[3]。

分布式MIMO雷达工作在相干处理模式时，各发射阵元发射时域正交信号，而各接收阵元接收所有发射信号对应的回波，通过匹配滤波器组将不同路径回波分离，然后集中对各路回波信号进行相干处理，利用回波信号相位中包含的时延信息获得高分辨能力。……