具有未知参数的多输入多输出雷达弱目标检测

2012-05-29张海成杨江平王晗中

电波科学学报 2012年1期

关键词：检测

张海成杨江平王晗中

(空军雷达学院，湖北武汉 430019)

引言

相比较传统的雷达体制，多输入多输出(MIMO)雷达系统在参数识别和目标检测等方面具有诸多优点[1-5]。现有的MIMO雷达模型通常可以分为两大类：以阵元密布形式来发射和接收信号的基于相控阵体制的MIMO雷达[3]和以大间距的阵元配置以获得空间分集的统计MIMO雷达[4]。统计MIMO雷达可以同时从不同角度观察目标，平滑目标的雷达散射截面 (RCS)起伏，实现发射和接收的空间分集。本文主要讨论后者，采用发射接收都分集的雷达阵列模型。

低信杂噪比环境中对弱目标的检测，已经在信号处理等领域中引起人们的广泛关注。常规的方法主要集中在假设MIMO雷达系统参数已知条件下。对MIMO雷达而言，噪声的统计特性完全先验已知的很少，如果噪声是白高斯噪声，功率可能是未知的，或者噪声是有色但其概率密度函数可能不完全知道。在噪声参数未知的条件下，传统的匹配滤波器输出信号不再形成充分统计量，影响了检测性能，这些非理想的工作条件对MIMO雷达的性能分析、弱目标检测的方法等方面提出了新的要求。

基于上述MIMO雷达设计和实现上的问题，本文结合实际工程研究具有未知噪声参数的MIMO雷达在任意信道环境下的弱目标检测性能分析。讨论了信道完全不相关和信道任意相关下的目标检测性能，给出了任意信道条件下检测概率和虚警概率闭合表达式，通过仿真对分析进行了验证。