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1.2 MIMO雷达QPSK调制器的设计原理 5
1.3 论文主体内容及章节安排 6
2 MIMO雷达调制器——串并转换单元设计 7
2.1 串并转换概念 7
2.2 串并转换实现方法 8
2.3 本章小结 10
3 MIMO雷达调制器——逻辑选相电路设计 11
3.1 逻辑选相电路原理 11
3.2 逻辑选相电路实现方法 11
3.3 本章小结 11
4 MIMO雷达调制器——四相载波发生器设计 12
4.1 一般数字载波发生器的工作原理 12
4.1.1 原理简介 12
4.1.2 正弦调制波相位输出变化的调整 13
4.2 载波发生器的实现方法 13
4.3 本章小结 14
5 MIMO雷达调制器——最终结果与仿真 15
5.1 设计框图 15
5.2 软件仿真 16
5.3 硬件调试 17
5.4 本章小结 18
6 心得与收获 20
参考文献 22
附 录 23
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.1.1 MIMO雷达简介
MIMO技术(Multiple-Input Multiple-Output)即多输入多输出技术，顾名思义，MIMO技术在发射端构建有多个的发射天线，用来发送电磁波信息，与此同时，在接收端也构建有多个接收天线，用来接收信息，从而有多输入多输出之说。这种信号的传输方式具有非常明显的优势，诸如能够大幅度提升空间利用率以及传输信道容量，对于通信技术领域的意义是不可估量的，我们把这种通信技术再与我们的雷达技术相结合，从而诞生出了MIMO雷达。在崇尚信息战不战而屈人之兵的现代化战争中，谁掌握到了更多的信息谁就更拥有更多获胜的把握，而雷达，就是获取信息的关键所在，对于军用雷达而言，失之毫厘差之千里，信息的获取容不得半点疏忽，MIMO雷达拥有MIMO技术的优势，因此相比于传统雷达的优势在军用领域上获得了更好地契合，实际上，不论是军用MIMO雷达还是民用MIMO雷达，这种对于在复杂环境下的高传输效率以及多输出带来的多输入带来的高通信质量都是雷达所需要的。一般来讲，传统雷达容易受到天气、地理等诸多环境的影响，MIMO雷达本质上和传统雷达没有什么区别，但是实际上由于多输入多输出所带来的高信息容量使得就算被影响，通信质量也会比传统雷达有优势。[1-5]
MIMO技术自1902年被提出来以后发展至今，这个通信技术理论不断地得到了研究和补充，美国麻省理工学院(MIT)的林肯(Lincoln)实验室在研究MIMO的道路走在了世界的前列，其他在研究MIMO领域上有着突出贡献的诸如佛罗里达大学(University of Florida)、华盛顿大学(Washington University)、利哈伊大学(Lehigh University)、新泽西技术研究所、贝尔实验室、英国的牛津大学(University of Oxford)等等，而在国内，则有清华和成都电子科技大学等等，MIMO技术不断地随着时间被后人延伸改进。[6]
目前MIMO雷达的模型有两种：首先是麻省理工学院林肯实验室的发射分集MIMO雷达模型，它的特点是其发射信号以及接收信号都是在同时进行的，也就是说多信号输出端在发射电磁波信息的同时多信号接收端就已经在工作了，同时其数字处理部分也会开始运行。不仅如此，接收的信号经过处理会变得和发射信号相互正交，这种正交带来的优势在于信号在传输空间里不会由于EMI而产生不必要的干扰信号，从而扰乱用户接受信息的正确性。雷达接收站在接收到信息以后会对信息进行处理，比如会对其进行滤波匹配，最终会形成接受波束以及等效发射波束，这样经过层层处理而来的MIMO雷达具备有抗干扰能力强、抗杂波能力强、低截获等优势。第二种则是贝尔实验室提出的统计MIMO雷达模型，在此就不做介绍了。[7]