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Automotive radar 信号处理 第6课 MIMO

Automotive radar 信号处理 第6课 MIMO

作者: 雷达说 | 来源:发表于2019-10-22 21:41 被阅读0次

    MIMO,Multi-input Multi-output,具有多个发射天线和多个接收天线,多天线技术最早被提出来是为了抑制信道衰落的问题。需要说明的是,MIMO的核心是利用多个发射天线和接收天线所提供的空间自由度进而提升频谱效率,在通信上,MIMO阵列配合波束形成技术也是5G的一个技术特点之一。MIMO雷达主要分为两类技术,分集和复用。至于什么是分集,举个简单的例子(例子是曾经某个老师讲过或是某个大牛的书上看到的,我已记不太清),同样的消息,派出小明跑去口头传递,可能会出现这样的情况,小明只顾着跑,等跑到送话人那里,带的话可能就会少字甚至引起歧义,但是,如果我让小明,梅梅,李雷他们几个去口头带话,这样送话人得到的信息就会变得更加可靠。所以,分集技术就是通过多个路径的增益来提升系统的稳定性和可靠性的。至于复用,可以理解为小明,梅梅和李雷三个人给送话人带不同的内容。

    入正题,MIMO雷达可以分为两类:分置天线MIMO和共置天线MIMO。其中,分置天线MIMO它的天线间距较远,可以从不同的方向上对目标进行观测,得到了空间的多路增益,提升了雷达在复杂环境下的探测性能。对于共置天线的MIMO雷达,每个天线所观测到目标的RCS(通俗的讲:雷达发射的电磁波在照射物体后发射回波的强度)是无法分辨的。

    Automotive radar中常用的是共置天线的MIMO雷达,其结构紧凑,适合小型化装配。对于合适的发射阵元间距,共置MIMO雷达可以形成虚拟孔径,即虚拟阵列。对于“先进估计技术(1)”中我们给出了Range-Azimuth的信号模型为:

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    对于MIMO雷达的处理,如图中给出的1维接收阵列阵列,具有2个发射阵元,若令发射阵元和接收阵元的阵元数目分别为L_T和L_R。d_T和d_R分别为发射阵元和接收阵元的阵元间距。因此,对快时间维和阵列孔径维度的Range-Azimuth估计为:

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    上式中,发射阵元的阵元间距为d_T=L_R×d_R,然后该MIMO阵列可以等效得到一个一维虚拟阵列,包含L_T×L_R个接收阵元。因此,利用FFT在空域对目标进行成像的由于因子L_T而得到了提升。根据虚拟阵可以将Range—Azimuth中的l=l_T×L_R+l_R,剩余的处理可以按照“先进估计技术”中基本上是一致的。

    最近事情比较多,有空接着写。

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