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模型驱动深度学习增强的马尔可夫链蒙特卡罗MIMO检测器:设计、仿真与原型验证 被引量:1
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作者 曹益枭 周星宇 +3 位作者 张静 梁乐 李勇 金石 《电子学报》 北大核心 2025年第4期1142-1152,共11页
多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统规模日益增长,导致接收机信号检测计算复杂度急剧上升,传统检测算法难以在误码性能和复杂度之间取得良好平衡.基于马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)的检测算... 多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统规模日益增长,导致接收机信号检测计算复杂度急剧上升,传统检测算法难以在误码性能和复杂度之间取得良好平衡.基于马尔可夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)的检测算法能以多项式量级的复杂度实现近最优的检测性能,然而该方法在低采样数下性能损失严重.因此,本文引入了基于模型驱动的深度学习技术,将MCMC迭代过程展开为级联网络结构,向网络中引入可训练参数,通过深度学习方法优化参数设置.根据复杂度分析与仿真验证,所提方案在编码场景下的误码性能优于原始算法约1 dB,同时计算复杂度显著低于原始算法.为验证模型驱动深度学习方案在实际传输中的性能,搭建2×2 MIMO智能通信原型验证平台,并进行端到端空口传输测试.测试结果表明,模型驱动深度学习增强的MCMC检测算法可以更低的计算复杂度实现误码性能优势,从而证实了所提方案在实际传输环境中的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 mimo检测 马尔可夫链蒙特卡罗 模型驱动 深度学习 原型验证平台
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一种通用宽带MIMO信道模型 被引量:5
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作者 张明 张建华 +1 位作者 高新颖 张平 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1758-1762,共5页
针对宽带的MIMO信道建模问题,提出一种通用多天线信道模型及其构造方法.该方法把克罗内克积应用到频域,同时提出频域散射衰落加权因子的概念,由此导出一种室外宽带MIMO散射分布模型.经过简化,该模型还可以应用到室内场景.仿真结果表明,... 针对宽带的MIMO信道建模问题,提出一种通用多天线信道模型及其构造方法.该方法把克罗内克积应用到频域,同时提出频域散射衰落加权因子的概念,由此导出一种室外宽带MIMO散射分布模型.经过简化,该模型还可以应用到室内场景.仿真结果表明,这种通用信道模型能够准确的描述出宽带MIMO信道的视距(LoS)、非视距(NLoS)、室内外散射特征以及孔径效应. 展开更多
关键词 mimo 信道模型 宽带信道 克罗内克积
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频率选择性衰落MIMO信道容量分析 被引量:8
3
作者 刘辉 张复春 +1 位作者 姜斌 李洋 《电讯技术》 北大核心 2010年第1期15-20,共6页
随着传输速率越来越高,信号所占用的带宽越来越宽,实际信道呈现出频率选择性衰落特性。根据频率选择性衰落信道特性,建立了频率选择性衰落MIMO信道模型,采用频域和时域的方法研究了在频率选择性衰落下,发射端已知和未知信道状态信息的M... 随着传输速率越来越高,信号所占用的带宽越来越宽,实际信道呈现出频率选择性衰落特性。根据频率选择性衰落信道特性,建立了频率选择性衰落MIMO信道模型,采用频域和时域的方法研究了在频率选择性衰落下,发射端已知和未知信道状态信息的MIMO信道容量,并给出了相关的仿真结果。研究结果表明:在相同发射功率和传输带宽下,MIMO系统可以不牺牲信号带宽而显著提高信道的容量,并且天线数量和输入信噪比的大小对信道容量具有不同的影响。研究结果为如何提高频率选择性衰落环境下MIMO信道容量提供了依据。 展开更多
关键词 mimo 信道模型 频率选择性衰落 信道容量
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无人机MIMO信道的GBSBCER模型及特性分析 被引量:6
4
作者 高喜俊 陈自力 +1 位作者 胡永江 周子栋 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期494-501,508,共9页
针对无人机MIMO三维单跳同心椭圆环(GBSBCER)信道模型,给出无人机空时频信道相关函数的简要形式,推导了归一化无人机MIMO信道相关矩阵,应用该矩阵分析了天线结构、飞行距离以及散射体分布等参数对无人机MIMO信道矩阵条件数和容量等信道... 针对无人机MIMO三维单跳同心椭圆环(GBSBCER)信道模型,给出无人机空时频信道相关函数的简要形式,推导了归一化无人机MIMO信道相关矩阵,应用该矩阵分析了天线结构、飞行距离以及散射体分布等参数对无人机MIMO信道矩阵条件数和容量等信道特性参量的影响。仿真表明,通过合理布局天线,调整飞行参数可以提高无人机MIMO通信性能,为实现MIMO技术在无人机通信系统的应用提供理论基础。 展开更多
关键词 无人机mimo 信道模型 矩阵条件数 信道容量 相关矩阵
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分布式双极化卫星移动MIMO信道模型 被引量:3
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作者 郭庆 张硕 +2 位作者 杨明川 李明 唐文彦 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期50-56,共7页
为更好研究分布式双极化卫星移动MIMO通信系统,在对其信道特性进行分析的基础上,建立了信道模型,计算该信道模型的二阶统计量并估算系统信道容量.模型保证子信道之间的相关性与信道的统计特性不变,并考虑多普勒频谱扩展对小尺度衰落的影... 为更好研究分布式双极化卫星移动MIMO通信系统,在对其信道特性进行分析的基础上,建立了信道模型,计算该信道模型的二阶统计量并估算系统信道容量.模型保证子信道之间的相关性与信道的统计特性不变,并考虑多普勒频谱扩展对小尺度衰落的影响.仿真结果表明,将MIMO技术应用于卫星通信中能够提高系统信道容量,信道容量与系统天线数正相关. 展开更多
关键词 分布式系统 双极化 卫星移动通信 mimo 信道建模
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MIMO雷达最大似然波达方向估计方法 被引量:15
6
作者 张娟 张林让 刘楠 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期1292-1294,共3页
根据MIMO雷达的工作原理和回波模型,在传统最大似然算法的基础上,提出了MIMO雷达波达方向估计的最大似然方法。通过理论分析,给出了波达方向估计的一致性证明和估计方差的计算公式。理论分析表明,MIMO雷达的最大似然估计方差比传统的相... 根据MIMO雷达的工作原理和回波模型,在传统最大似然算法的基础上,提出了MIMO雷达波达方向估计的最大似然方法。通过理论分析,给出了波达方向估计的一致性证明和估计方差的计算公式。理论分析表明,MIMO雷达的最大似然估计方差比传统的相控阵雷达要小,估计性能优于传统相控阵雷达。最后通过蒙特.卡罗实验对不同信噪比、快拍数和接收阵元数等情况下波达方向估计的方差进行了仿真,证实了理论分析的正确性。 展开更多
关键词 MIM0雷达 回波模型 最大似然估计 估计方差
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超宽带MIMO穿墙雷达信道建模与运动目标成像 被引量:2
7
作者 孙鑫 陆必应 +2 位作者 张斓子 赵洋 周智敏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期1946-1953,共8页
超宽带MIMO雷达因其具有的良好分辨率,有效减少阵元数及高速率数据获取能力,近年来在穿墙应用中发挥越来越重要的作用。由于超宽带MIMO雷达自身的天线配置特点和日益增长的应用需求,对信道模型提出新的要求。该文在分析超宽带MIMO穿墙... 超宽带MIMO雷达因其具有的良好分辨率,有效减少阵元数及高速率数据获取能力,近年来在穿墙应用中发挥越来越重要的作用。由于超宽带MIMO雷达自身的天线配置特点和日益增长的应用需求,对信道模型提出新的要求。该文在分析超宽带MIMO穿墙雷达配置特点基础上对信道模型进行了重新建模推导。将建模场景由传统的单堵墙体拓展至建筑物场景,对收发分置下各分量的信号传输路径进行了精确计算,并根据拓展目标理论对各回波分量表达式进行了推导。基于该文模型,提出了一种有效的穿墙动目标成像方法。借助实际穿墙系统,在复杂的外场环境下验证了该文模型正确性,同时表明所提方法能够有效提高成像质量。 展开更多
关键词 穿墙成像 mimo 信道建模 运动目标成像
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空时MIMO信道模型的研究与仿真实现 被引量:3
8
作者 郭漪 刘刚 葛建华 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第20期5497-5500,共4页
对基于统计相关的MIMO信道模型进行了深入研究,提出了一种空时MIMO信道建模方法,并基于C语言搭建了MIMO无线信道模型的仿真平台。这一仿真模型同时考虑了时延扩散、多普勒效应、波达方向及角度扩展等信道参数,能够完整地描述无线衰落信... 对基于统计相关的MIMO信道模型进行了深入研究,提出了一种空时MIMO信道建模方法,并基于C语言搭建了MIMO无线信道模型的仿真平台。这一仿真模型同时考虑了时延扩散、多普勒效应、波达方向及角度扩展等信道参数,能够完整地描述无线衰落信道的空间、时间以及频率特性,具有运算复杂度低、产生简便等优点,从而为MIMO无线链路性能仿真、系统容量分析以及实现算法性能评估提供了有力工具。 展开更多
关键词 mimo系统 mimo信道模型 角度扩展 时延扩展 多普勒扩展
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矿井巷道的MIMO无线信道建模与性能仿真 被引量:6
9
作者 姚善化 吴先良 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2432-2434,共3页
矿井巷道电波传播环境非常复杂,建立MIMO无线信道模型有助于将无线通信技术应用到煤矿井下。针对矿井巷道中MIMO无线传输环境,提出一种随机独立的MIMO信道,然后根据矿井巷道的富散射环境,对该信道矩阵进行修正,建立了两种空间相关的MIM... 矿井巷道电波传播环境非常复杂,建立MIMO无线信道模型有助于将无线通信技术应用到煤矿井下。针对矿井巷道中MIMO无线传输环境,提出一种随机独立的MIMO信道,然后根据矿井巷道的富散射环境,对该信道矩阵进行修正,建立了两种空间相关的MIMO信道模型。文章对包含完全独立路径的瑞利信道模型的奇异值和信道容量进行了分析比较,并对不同信道模型下的系统性能进行了仿真。仿真结果与文献的实测结果对比说明建立的模型不失一般性。 展开更多
关键词 多输入多输出 信道模型 矿井巷道 累积分布函数
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不同传输环境下MIMO信道的空间相关性的研究 被引量:5
10
作者 孙君 袁东风 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期2580-2583,共4页
基于宏小区及微小区MIMO信道模型,比较了MIMO信道在两种传输环境中的空间相关特性,通过数值分析方法得到了两类信道空间相关性随发送端、接收端天线阵列的分布而变化的特征曲线,并分析比较了信道参数,即到达角的角度扩展,对空间相关性... 基于宏小区及微小区MIMO信道模型,比较了MIMO信道在两种传输环境中的空间相关特性,通过数值分析方法得到了两类信道空间相关性随发送端、接收端天线阵列的分布而变化的特征曲线,并分析比较了信道参数,即到达角的角度扩展,对空间相关性的影响。在此基础上,讨论了空间相关系数对系统功率有效性和频带有效性的影响,找到了在不同传输环境下,影响系统BER性能的空间相关系数的门限。 展开更多
关键词 MIM0信道模型 窄间相关 信道参数 系统性能
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基于波束选择的毫米波Massive MIMO预编码算法研究 被引量:3
11
作者 彭章友 王淼 +3 位作者 李林霄 刘洋 刘琦 王春娜 《电子测量技术》 2016年第7期183-189,共7页
毫米波和Massive MIMO作为下一代移动通信中的关键技术,成为国内外通信领域研究的热点。在楼群密集的城市环境下,基于毫米波的传播特性,构建了城市环境下的毫米波多用户Massive MIMO系统模型,并针对大规模MIMO系统中,消除用户间干扰所... 毫米波和Massive MIMO作为下一代移动通信中的关键技术,成为国内外通信领域研究的热点。在楼群密集的城市环境下,基于毫米波的传播特性,构建了城市环境下的毫米波多用户Massive MIMO系统模型,并针对大规模MIMO系统中,消除用户间干扰所用预编码矩阵维度高、系统复杂的特点,依据波束空间信道矩阵的稀疏特性,提出了一种基于波束选择的低维度预编码算法,对无共用波束的用户进行功率分配,对有共用波束、产生干扰的用户进行预编码。仿真结果表明,本文提出的方法在降低系统复杂度的同时又能保证较好的系统性能。所提出的系统模型和低维预编码算法具有较强的理论价值和实践意义,可以为系统后续算法研究以及软硬件设计提供参考。 展开更多
关键词 毫米波 大规模mimo 系统建模 低维度预编码
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基于无人机的三维MIMO信道建模与仿真分析 被引量:3
12
作者 黄丽莲 刘阔 项建弘 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1185-1189,共5页
针对无人机通信环境特点以及多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统,将三维空间相关法建模和机身遮挡现象相结合,提出一种无人机的三维移动空间信道模型(three dimensional dynamic spatial channel model,3DD-SCM)。... 针对无人机通信环境特点以及多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统,将三维空间相关法建模和机身遮挡现象相结合,提出一种无人机的三维移动空间信道模型(three dimensional dynamic spatial channel model,3DD-SCM)。推导了无人机天线阵列的相关性表达式,同时提出一种遮挡控制器来表示无人机与地面在通信过程中受到机身遮挡的影响。通过仿真分别分析了无人机不同飞行方向和机身遮挡对信道性能的影响,验证了该信道模型的正确性和有效性。该无人机通信模型可用于指导无人机天线设计,研究编码技术。 展开更多
关键词 信道建模 多输入多输出 空间信道建模 机身遮挡
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MIMO系统的多模型预测控制(英文) 被引量:19
13
作者 李柠 李少远 席裕庚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第4期516-523,共8页
针对非线性多变量系统提出一种多模型预测控制 (MMPC)策略 .首先给出一种多模型辨识方法 ,利用模糊满意聚类算法将复杂非线性系统划分为若干子系统 ,并获得多个线性模型 ,通过模型变换得出全局系统模型 ,接着对全局MIMO系统设计MMPC ,... 针对非线性多变量系统提出一种多模型预测控制 (MMPC)策略 .首先给出一种多模型辨识方法 ,利用模糊满意聚类算法将复杂非线性系统划分为若干子系统 ,并获得多个线性模型 ,通过模型变换得出全局系统模型 ,接着对全局MIMO系统设计MMPC ,并进行了系统的性能分析 ,最后以 pH中和过程为例 。 展开更多
关键词 mimo系统 多模型 模型预测控制(MPC) 模糊满意聚类 PH中和过程
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MIMO信道在巷道中的GBDB模型分析 被引量:3
14
作者 滕志军 李晓霞 《电信科学》 北大核心 2011年第5期93-97,共5页
多输入多输出(MIMO)技术可以有效减弱无线传输多径衰落现象。建立矿井巷道环境下MIMO信道的三维GBDB模型,推导了该模型的空时相关函数,并对矿井下MIMO信道容量进行了数值仿真。结果表明,矿井巷道中的空间相关性对MIMO系统容量的影响很大... 多输入多输出(MIMO)技术可以有效减弱无线传输多径衰落现象。建立矿井巷道环境下MIMO信道的三维GBDB模型,推导了该模型的空时相关函数,并对矿井下MIMO信道容量进行了数值仿真。结果表明,矿井巷道中的空间相关性对MIMO系统容量的影响很大,增加接收端天线数量、增大天线间距可以大幅度提高系统的信道容量。 展开更多
关键词 信道 模型 mimo 相关函数 容量
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煤矿井下MIMO信道模型的研究 被引量:9
15
作者 郑红党 徐钊 +1 位作者 聂小燕 张晓光 《工矿自动化》 2009年第8期45-49,共5页
针对矿井隧道内特殊的空间,文章假设了完全不同于地面上散射体的几何分布,提出了一个全新的MIMO信道三维GBSB模型,推导出了该模型的空时相关函数。通过几何解析法,对相关函数和信道容量进行仿真分析,得出了最佳的天线布置方案。仿真结... 针对矿井隧道内特殊的空间,文章假设了完全不同于地面上散射体的几何分布,提出了一个全新的MIMO信道三维GBSB模型,推导出了该模型的空时相关函数。通过几何解析法,对相关函数和信道容量进行仿真分析,得出了最佳的天线布置方案。仿真结果表明,在矿井环境下合理地布置天线,可以大幅度地提高无线系统的信道容量。 展开更多
关键词 矿井巷道 无线通信 三维GBSB模型 mimo 空时相关函数 天线布置 信道容量
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基于Kronecker法的MIMO信道模拟及硬件实现 被引量:2
16
作者 叶佳 毛开 李浩 《电讯技术》 北大核心 2019年第8期970-975,共6页
针对多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)无线通信系统,在基于Kronecker的MIMO信道模型中综合考虑了路径损耗、阴影衰落和多径衰落等因素,实现了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的MIMO信道模... 针对多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)无线通信系统,在基于Kronecker的MIMO信道模型中综合考虑了路径损耗、阴影衰落和多径衰落等因素,实现了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的MIMO信道模拟器,并分析了硬件设计方案以及MIMO信道模拟的实现方法。实测结果表明,设计的MIMO信道模拟器可以模拟瑞利衰落、莱斯衰落以及阴影衰落等常见的信道衰落类型,能够应用于3GPP、COST-207等标准信道模型的复现。该模拟器可作为无线通信系统研究的测试设备,辅助通信系统研究的算法验证、方案优化以及性能分析。 展开更多
关键词 通信设备测试 mimo信道模型 KRONECKER 信道模拟器
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煤矿井下MIMO系统建模与信道容量分析 被引量:3
17
作者 张晓光 李蕾蕾 +1 位作者 郑红党 王子剑 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期366-370,共5页
针对矿井巷道,给出了一种M IMO相关性信道的建模方法。该方法利用电磁波在巷道内传播的冲击响应,得到单输入单输出系统的频率响应,从而扩展得到多输入多输出频率响应矩阵;结合相关函数的定义,计算出相关系数;构建出M IMO系统多天线之间... 针对矿井巷道,给出了一种M IMO相关性信道的建模方法。该方法利用电磁波在巷道内传播的冲击响应,得到单输入单输出系统的频率响应,从而扩展得到多输入多输出频率响应矩阵;结合相关函数的定义,计算出相关系数;构建出M IMO系统多天线之间的空间相关矩阵;生成M IMO信道的相关矩阵。通过MATLAB仿真,将相关信道和瑞利信道的容量累计概率分布对比,证明了相关性的存在降低了信道的容量,增加天线数目和间距可以降低相关系数,增加信道容量。 展开更多
关键词 矿井巷道 mimo信道建模 相关系数 信道容量
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三维MIMO信道物理模型的统计特征 被引量:1
18
作者 海凛 张业荣 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 2009年第6期38-42,共5页
提出以散射矩阵来概括并简化电波传播过程中散射体对电磁波的影响,并对传统的距离分集和极化分集多入多出(MIMO)信道模型进行扩展,建立了一种可以应用于各种分集情况的三维通用MIMO物理信道模型。再以此模型为基础,对三维环境中的MIMO... 提出以散射矩阵来概括并简化电波传播过程中散射体对电磁波的影响,并对传统的距离分集和极化分集多入多出(MIMO)信道模型进行扩展,建立了一种可以应用于各种分集情况的三维通用MIMO物理信道模型。再以此模型为基础,对三维环境中的MIMO信道统计特征进行了研究,推导出任意情况下交叉极化鉴别度(XPD)和子信道间相关性的计算方法,并进行了仿真验证。仿真结果表明从文中所提出信道模型提取得到的统计特征与理论分析的结果是相符的。 展开更多
关键词 mimo 混合分集 物理信道模型 XPD 相关性
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一种新的有效的MIMO-UWB信道模型及其在STBC-UWB系统中的应用 被引量:1
19
作者 左晓亚 王永生 +1 位作者 许家栋 王顶 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期305-309,共5页
现存的MIMO-UWB(multi-input multi-output ultra wideband)信道模型不能准确地评价UWB通信系统的性能。文章采用平行波近似理论,在单输入单输出UWB双向信道模型的基础上,结合实际信道测量提出了一种新的有效的MIMO-UWB信道模型并把它... 现存的MIMO-UWB(multi-input multi-output ultra wideband)信道模型不能准确地评价UWB通信系统的性能。文章采用平行波近似理论,在单输入单输出UWB双向信道模型的基础上,结合实际信道测量提出了一种新的有效的MIMO-UWB信道模型并把它应用到STBC-UWB(space time blockcoding ultra wideband)单载波频域均衡系统中。仿真结果表明,该信道模型可以很好地逼近室内测量信道,比子信道相互独立的信道模型能更好地评价系统的误码率性能。 展开更多
关键词 估计 误码率 超宽带 多输入多输出 信道模型 空时块编码 单载波频域均衡
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机载MIMO雷达3-CAP杂波抑制方法 被引量:2
20
作者 郝琳 张永顺 李哲 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2014年第4期51-55,共5页
针对机载雷达面临的杂波抑制问题,在考虑阵元误差、通道误差和杂波起伏等误差因素对杂波特性影响的基础上,建立了机载MIMO雷达杂波数学模型,提出了一种基于MIMO雷达体制下的空时自适应新方法——M3-CAP方法。对接收信号进行时域滤波,选... 针对机载雷达面临的杂波抑制问题,在考虑阵元误差、通道误差和杂波起伏等误差因素对杂波特性影响的基础上,建立了机载MIMO雷达杂波数学模型,提出了一种基于MIMO雷达体制下的空时自适应新方法——M3-CAP方法。对接收信号进行时域滤波,选取被检测通道与其2个相邻通道为一组,进行自适应处理。该方法通过MIMO技术与3-CAP方法的有效结合,将波形分集的优势扩展到3-CAP方法中,显著提高了雷达系统自由度和杂波协方差矩阵估计精度。通过对不同雷达体制以及不同误差条件下杂波抑制性能的分析比较,结果表明:提出的M3-CAP方法的杂波抑制性能明显优于JDL-GMB、改进的JDL、3-CAP等方法。 展开更多
关键词 机载mimo 雷达 空时自适应处理 杂波建模 M3-CAP方法
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