[发明专利]非高斯杂波环境下的MIMO雷达目标检测的仿真方法

说明书

技术领域

本发明属于统计MIMO雷达目标检测领域，涉及到统计MIMO雷达目标检测领域仿真方法，适合于非高斯杂波环境下的统计MIMO雷达系统目标检测。

背景技术

受MIMO通信理论及综合脉冲孔径(SIAR)雷达概念的启发，以及雷达对新理论和新技术的需求，贝尔实验室提出收发全分集的MIMO雷达，也被称为统计MIMO(S一MIMO)雷达，这种雷达借助了通信中空间分集的思想，通过增大各阵元间距来使各接收信号完全独立，以便获得空间分集增益，这与相控阵雷达所要求的各阵元接收信号相干是完全不同的。收发全分集MIMO雷达中要求发射天线间距、接收天线间距足够大，以使每个发射天线一接收天线对从不同的角度观测目标，目标截面积(RCS)在不同的发射天线-接收天线对上的起伏变化独立。综合整个MIMO雷达系统的效果，目标截面积的起伏变化较小，以此来克服RCS起伏对目标检测造成的影响，提高雷达在低信噪比时的检测性能。因此统计MIMO雷达可以提高目标检测性能和目标角度估计性能，提高移动目标检测能力和增加同时处理目标的数量。

在早期的雷达系统中，由于雷达的分辨率较低，雷达杂波被认为是大量近似相等的独立单元散射体的回波相互叠加。根据中心极限定理，叠加产生的过程可以认为是高斯过程，因此可以看出，杂波的幅度分布特性服从高斯分布模型的假设，要求独立的散射体(或近似相等散射单元)数量很大。但是，现代雷达的分辨率越来越高，使得相邻散射单元的回波在时间性和空间上均存在一定的相关性，因而上述假设已经不成立，在一些复杂环境中，影响信号接收的很多噪声为非高斯噪声，如看作高斯噪声，可能会产生破坏性和损失，而且，许多实测数据也已经证实，在低仰角或高分辨率雷达情况下，杂波分布的统计特性明显偏离高斯分布特性。所以，现代雷达环境杂波的幅度分布特性。用非高斯分布模型来模拟能更精确地描述实际雷达回波的统计特性。

目前国内外很多MIMO雷达实验室在进行MIMO雷达系统目标检测和参数估计研究过程中提出了很多有效的算法，对于收发全分集MIMO雷达的研究主要集中于新泽西技术研究所、Lehigh大学、德拉瓦大学、贝尔实验室等机构。新泽西技术研究所的Fishler等人分析了MIMO雷达角度估计均方差的Crame-Rao限，并研究了角度分集增益对检测概率的改善情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对非高斯杂波协方差矩阵已知情况和非高斯杂波协方差矩阵未知的非高斯杂波环境情况，提出非高斯杂波环境下统计MIMO雷达目标检测的仿真方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：利用广义似然比检验理论，获得MIMO雷达在非高斯杂波中目标检测算法。具体方案为：

(构建统计MIMO雷达目标模型)

假设一个MIMO雷达系统有M_t个任意分布的发射阵元，同时发射M_t个相互正交的窄带信号，接收端共有M_r个任意分布的接收阵元，第k_th个接收机的接收信号为：

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