Н.В. Астахов1, А.С. Бадаев2, О.Ю. Макаров3, А.С. Демихова4, В.М. Питолин5

1−5 ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» (г. Воронеж, Россия)

Постановка проблемы. С достижением большой вычислительной мощности при обработке сигнала все большее распространение получают многолучевые радарные системы (радиолокатор с несколькими входами и несколькими выходами − MIMO). MIMO-радары способны увеличивать число доступных степеней свободы, которые используются для улучшения разрешения, снижения влияния помех и повышения производительности. Кроме этого MIMO-радары исследуют канал путем передачи нескольких сигналов, разделенных во времени: спектрально или пространственно. Для большинства рассматриваемых примеров использования MIMO-радаров применяют разделение сигналов по форме, что позволяет организовать множественность излучения и приема MIMO-сигнала, но при этом сигналы не должны быть ортогональными. Легче всего визуализировать пространственные MIMO-радары, передающие и получающие независимые сигналы от нескольких пространственно разделенных передающих и приемных антенн. Этот вид MIMO-радаров и будет рассмотрен в статье, однако сделанные выводы могут быть обобщены на другие конструкции MIMO-радаров.

Цель. Определить критерии оценки распознавания объектов и их максимального числа для современных MIMO-радаров в сравнении с фазированными радарами, а также сформировать оценку критериев распознавания для радиолокационной MIMO-системы, содержащей однородную линейную матрицу из M = Mt = Mr = 10 антенн и полуволновым интервалом между смежными антеннами.

Результаты. В результате проведенных исследований установлено, что максимальное число целей, которые могут быть однозначно идентифицированы MIMO-радаром, может быть в Mt раз больше, чем у его аналога с фазированной решеткой. Показано, что MIMO-радар позволяет использовать методы адаптивной локализации и обнаружения напрямую, в отличие от радара с фазированной решеткой.  

Практическая значимость. Полученные результаты могут использоваться при проектировании современных радарных MIMO-систем и анализе целесообразности их применения в том или ином случае, в том числе в сравнении их с фазированными радами.

Астахов Н.В., Бадаев А.С., Макаров О.Ю., Демихова А.С., Питолин В.М. Применение MIMO-радаров для точного обнаружения целей и оценки их параметров // Радиотехника. 2021. Т. 85. № 6. С. 23−26. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202106-04

1. Li J., Stoica P., Xu L., Roberts W. On parameter identifiability of MIMO radar // IEEE Signal Processing Lett. To be published.
2. Астахов Н.В., Башкиров А.В., Журилова О.Е., Макаров О.Ю. Частотно-временной анализ нестационарных сигналов методами вейвлет-преобразования и оконного преобразования Фурье // Радиотехника. 2019. Т. 83. № 6(8). С. 109−112.
3. Stoica P., Moses R.L. Spectral Analysis of Signals. Upper Saddle River. NJ: Prentice-Hall. 2005.
4. Башкиров А.В., Муратов А.В. Анализ энергоэффективности алгоритмов помехоустойчивого декодирования // Радиотехника. 2012. № 8. С. 67−70.