350 руб
Журнал «Успехи современной радиоэлектроники» №8 за 2012 г.
Статья в номере:
Многопозиционные радиолокационные системы на основе MIMO РЛС
Ключевые слова: многопозиционные радиолокационные системы MIMO РЛС
Авторы:
В.С. Черняк - д.т.н., профессор, Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана. E-mаil: chernyak@kmail.ru
Аннотация:
Рассмотрены основные особенности многопозиционных радиолокационных систем (МПРЛС), состоящих из MIMO РЛС. В таких МПРЛС можно реализовать наиболее эффективный кооперативный прием сигналов. Снижение мощности облучения целей MIMO РЛС из-за некогерентности сигналов, излучаемых элементами антенных решеток, компенсируется не только увеличением времени наблюдения цели, но и в результате совместной (децентрализованной) обработки сигналов в МПРЛС. Благодаря измерениям угловых координат целей каждой MIMO РЛС, повышается эффективность межпозиционного отождествления измерений при поиске целей. Способность MIMO РЛС управлять шириной диаграммы направленности антенны при передаче обеспечивает концентрацию мощности излучения на цели в режиме сопровождения обнаруженных целей. Определение трех координат целей путем измерения дальностей (однопозиционный прием) и суммарных дальностей (бистатический прием) относительно разнесенных позиций МПРЛС позволяет достичь высокой точности локализации целей. При обнаружении движущихся целей на фоне пассивных помех достигается выигрыш несмотря на отсутствие пространственной корреляции помех. Это происходит благодаря суммированию большого числа сигналов на фоне некоррелированных помех и влиянию геометрии системы, исключающей нулевые и слепые радиальные скорости целей относительно нескольких позиций МПРЛС.
Страницы: 29-47
Список источников
  1. Chernyak V. Using MIMO radars in multisite radar systems // Proc. Int. Radar Symp. IRS 2011, Leipzig, Germany. P. 691−696. 
  2. Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация: пер. с англ. М: Радио и связь. 1993.
  3. Willis N.J.Bistatic Radar //Artech House, Inc. 1991.
  4. Черняк В.С. , Заславский Л.П., Осипов Л.В. Многопози­ционные радиолокационные станции и системы // Зару­бежная радиоэлектроника. 1987. № 1. С. 9-69.
  5. Dorey J., Garnier G., Auvray G. RIAS, synthetic impulse and antenna radar // Proc. Int. Conf on Radar. 1989. Paris, France. Р. 556-562.
  6. Luce A-S, Molina H., Muller D., Thirard V. Experimental results on RIAS digital beamforming radar // Proc. of Int. IEE Conf on Radar. 1992. Brighton, UK. Р. 74-77.
  7. Baixiao Ch., Shouhong Zh., Yajun W., Jun W. Analysis and experimental results on sparse-array synthetic impulse and aperture radar // Proc. CIE Int. Conf. on Radar. 2001. Beijing, China. P. 76-80.
  8. Duofang Ch., Baixiao Ch., Shouhong Zh., Multiple-input multiple-output radar and sparse-array synthetic impulse and aperture radar // Proc. CIE Int. Conf. on Radar. 2006. Shanghai, China.
  9. Вовшин Б.М.Сверхширокополосная видеоимпульсная система с синтезированной апертурой для параллельного обзора пространства // Радиотехника и электроника. 1999. Т. 44. № 12. С. 1479-1486.
  10. Чапурский В.В. Функция неопределенности и пространственная разрешающая способность сверхширокополосных видеоимпульсных антенных решеток // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2005. Вып. 4. С. 94-108.
  11. Чапурский В.В. Мультипликативная обработка сигналов с подавлением отражений от местных предметов в задачах сверхширокополосной MIMO-локации // Успехи
    современной радиоэлектроники. 2009. Вып. 1-2.
    С. 114-122.
  12. Rabideau D.J, Parker P.A. Ubiquitous MIMO Multifunction Digital Array Radar and the Role of Time-Energy Management in Radar. Project Report DAR-4 // Lincoln Laboratory Massachusetts Institute of Technology. 2004 (http://www.dtic.mil/cgi-bin/GetTRDoc-Location=U2&doc= Get TRDoc.pdf&AD=ADA421233).
  13. Rabideau D.J, Parker P. Ubiquitous MIMO multifunction digital array radar //Proc. 38th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers. Pacific Grouve, CA, USA. 2003. V. 1. P. 1057-1064.
  14. Donnet B.J., Longstaff I.D. MIMO Radar, Techniques and Opportunities // Proc. 3rd European Radar Conf. EuRAD 2006. UK. P. 112-115
  15. Bliss D.W., Forsythe K.W. Multiple-input multiple-output (MIMO) radar and imaging: Degrees of freedom and resolution // Records 37th Asilomar Conf. on Signals, Systems and Computers. Pacific Groove, CA, USA. Nov. 2003.V. 1.P. 54-59.
  16. Robey F.C., Coutts S., Weikle D., McHarg J.C., and Cuomo K. MIMO Radar Theory and Experimental Results // Proc. 38th Asilomar Conf. on Signals, Systems and Computers. Pacific Groove, CA, USA. Nov. 2004.V. 1.P. 54-59.
  17. Li Jian, Stoica PetreMIMO Radars with Colocated Antennas // IEEE Signal Processing Magazine. Sept. 2007. P. 106-114.
  18. Fuhrmann D.R., San Antonio G.Transmit beamforming for MIMO radar systems using partial signal correlations // Proc. 38th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers. Pacific Grouve, CA, USA.2004.V.1.P. 295-299.
  19. Forsythe K.W., Bliss D.W. Waveform correlation and optimization issues for MIMO rada. // Proc. 39th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers. Pacific Grouve, CA, USA. 2005. P. 1306-1310.
  20. Li J., Stoica P., Xie Y. On probing signal design for MIMO radar // IEEE Trans. on Signal Processing. V. 55. № 8.  P. 4151-4161.
  21. Frazer G.J., Abramovich Y.I., Johnson B.A., and Robey F.C. Recent Results in MIMO Over-the-Horizon Radar // Proc. 2008 IEEE Radar Conf. Rome, Italy.P. 789-794.
  22. Abramovich Y.I., Frazer G.J. Bounds on the Volume and Height Distributions for the MIMO Radar Ambiguity Function // IEEE Signal Processing Letters. 2008.V. 15. P. 505-508.
  23. Daum, F., Huang, J. MIMO Radar: Snake Oil or Good Idea - // IEEE AES Magazine. May 2009.P. 8-12.
  24. Haimovich A.M., Blum R.S., Cimini L.J., Jr. MIMO Radars with Widely Separated Antennas // IEEE Signal Processing Magazine. Jan. 2008. P. 116-129.
  25. Черняк В.С. О новых и старых идеях в радиолокации: MIMO РЛС //Успехи современной радиоэлектроники. 2011.№ 2.С. 5-20.
  26. Теоретические основы радиолокации / под ред. Я.Д. Шир­мана. М.: Сов. радио. 1970.
  27. Моргулис И.Л. О расчете вероятности правильного обнаружения при некогерентном накоплении дружно флуктуирующих сигналов // Вестник Московского авиационного института. 2012. Т.19.№ 1.С. 138-141.
  28. Srinivasan R. Distributed radar detection theory // IEE Proc. 1986. pt. F.V. 133. № 1. P. 55-60.
  29. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радио­техники. Кн. 1. М.: Сов. радио. 1966.
  30. Li J., Stoica P. (Eds.) MIMO Radar Signal Processing. New York: Wiley. 2009.
  31. Bliss D.W., et al. GMTI MIMO radar // Int. Waveform Diversity & Design Conf. 2009. 8-13 Feb. Kissimmee, Florida. P. 118-122.
  32. Kantor J., Davis Sh.K. Airborne GMTI using MIMO techniques // Proc. of 2010 IEEE Radar Conf. Washington DC. 8-12 May 2010.P. 1344-1349.
  33. Abramovich Y.I., Frazer G.J., Johnson B.A. Noncausal adaptive spatial clutter mitigation in monostatic MIMO radar: fundamental limitations // IEEE J. of Selected Topics in Signal Processing. Feb. 2010. V. 4. № 1.P. 40-54.
  34. Goodman N.A., Bruyere D.Optimum and decentralized detection for multistatic airborne radar // IEEE Trans. on AES. April 2007. V. 43. № 2.P. 806-813.
  35. He Qian, Lehnmann N.H., Blum R.S., Haimovich A.M. MIMO radar moving target detection in homogeneous clutter // IEEE Trans. on AES. July 2010. V. 46. № 3. Р. 1290-1301.
  36. Chernyak V.S. Potential accuracy of object localisation with mul­tilateration systems // Int. J. of Microwave and Wireless Technologies. June 2009. V. 1.Is. 3. Cambridge University Press.