alpha噪声背景下基于电磁环境感知的mimo雷达技术研究

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1、分类号：TN911单位代码：10183研究生学号：2013522116密级：公开吉林大学硕士学位论文Alpha噪声背景下基于电磁环境感知的MIMO雷达技术研究ResearchonTechniquesofElectromagneticEnvironmentSensoryMIMORadarwithAlphaStableNoise作者姓名：孙岩专业：模式识别与智能系统研究方向：雷达信号处理指导教师：孙晓东副教授培养单位：通信工程学院2016年6月Alpha噪声背景下基于电磁环境感知的MIMO雷达技术研究ResearchonTechni

2、quesofElectromagneticEnvironmentSensoryMIMORadarwithAlphaStableNoise作者姓名：孙岩专业名称：模式识别与智能系统指导教师：孙晓东副教授学位类别：工学硕士答辩日期：2016年6月4日未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则应承担侵权的法律责任。，吉林大学硕±学位论文原创性声明

3、本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：处作年６月叶日摘要Alpha噪声背景下基于电磁环境感知的MIMO雷达技术研究近年来，MIMO（Multiple-InputMultiple-Output）雷达作为新兴的雷达技术，得到了国内外学者广泛深入

4、的研究。MIMO雷达的多输入多输出技术，是通过多个发射天线同时发射正交波形，然后通过多个接收天线接收回波信号，并利用匹配滤波技术来处理回波信号，因此MIMO雷达具有估计精度高和抗截获能力强的特点，但是与此同时MIMO雷达也存在易受电磁环境干扰的问题。为此本文设计了一种基于电磁环境感知的MIMO雷达，即电磁环境感知MIMO(ElectromagneticEnvironmentSensoryMIMO)雷达。电磁环境感知MIMO雷达可以对环境干扰进行频谱估计，通过设计避开干扰频带的正交波形来降低电磁环境干扰对雷达性能的影响。以高斯分布

5、为假设的环境噪声算法可以较好地解决许多问题，但是对于雷达环境噪声而言，alpha稳定分布能更好的描述杂波特征。因此本文主要研究基于alpha噪声背景下的电磁环境感知MIMO雷达的电磁环境感知算法，并通过对正交波形的设计和DOA估计方法的研究来验证电磁环境感知MIMO雷达的优越性。论文的主要研究内容如下：首先，由于alpha稳定分布噪声不存在有限二阶距，无法采用相关函数来处理，因此本文采用基于归一化相关的频谱感知算法。文中分析了归一化相关在ARMA随机过程的依概率收敛性问题，这为归一化相关应用于alpha噪声提供了理论支撑，接着针

6、对基于alpha噪声背景下电磁环境感知MIMO雷达的环境谱感知问题,提出了解决窄带干扰频谱感知的归一化相关Levinson算法和解决谐波干扰频谱感知的归一化相关SVD-TLS算法，并对这两种方法进行了理论证明和实验仿真，这也是本文的研究重点。其次，本文介绍了离散频率编码DFCW（DiscreteFrequencyCodingWaveform）正交波形的设计以及关于正交波形性能的相关分析，在常规遗传算法的基础上引入自适I应的概念，并利用自适应遗传算法来对DFCW正交波形进行优化，最后完成了相应的仿真。最后，考虑到alpha噪声背景

7、下的窄带干扰和谐波干扰问题，文章利用频谱感知和波形设计结果，采用分数阶的实值最小范数算法进行alpha噪声背景下的DOA和DOD联合估计，从而验证了文中提出的电磁环境感知算法的有效性。关键词：alpha稳定分布，电磁环境感知MIMO雷达，离散频率编码，归一化相关，DOA、DOD估计IIABSTRACTResearchonTechniquesofElectromagneticEnvironmentSensoryMIMORadarwithAlphaStableNoiseAsanewradartechnology,Multiple-I

8、nputMultiple-Output(MIMO)radarwasstudiedbydomesticandforeignscholarsinrecentyears.TheMultiple-InputMultiple-OutputtechnologyofMIMOr