【最新成果】利用贝叶斯方法提升MIMO雷达的探测性能

MIMO (Multiple Input Multiple Output) 的概念最早源于控制理论。而后在20世纪90年代早期MIMO思想被引入到通信系统领域，并获得了巨大的成功。本世纪初，MIMO这一理念被引入到雷达领域。

MIMO雷达的基本含义是：雷达发射端采用多天线的配置，每根天线可以发射任意波形，雷达接收端使用多个接收天线接收回波信号并进行处理，从而得到目标的各种参数和运动状态信息，MIMO雷达的观测模型如图1所示。根据天线间距的不同，MIMO雷达可以分为两种，即集中式MIMO雷达和分布式MIMO雷达。

图1 MIMO雷达观测模型

针对集中式MIMO雷达，西安电子科技大学韩金旺、张子敬、赵永波和中国科学技术大学刘军等研究了高斯杂波背景下的自适应检测问题。杂波的协方差矩阵建模为逆复Wishart分布的随机矩阵，然后基于贝叶斯方法和广义似然比检验准则设计了两种新型自适应检测器，有效提升了雷达系统在低信噪比下的探测性能。

该工作已发表在《雷达学报》网络优先出版的“基于贝叶斯的高斯杂波背景下MIMO雷达自适应检测算法”（韩金旺，张子敬，刘军，赵永波）。

该文首先建立了集中式MIMO雷达在高斯杂波背景下的信号模型，假设杂波协方差矩阵服从逆复Wishart分布，这种分布不仅可以满足数学上的易处理性而且可以反映雷达工作的环境。根据广义似然比检验准则，该文利用杂波协方差矩阵的先验分布设计了两种贝叶斯检测器。仿真实验结果表明提出的贝叶斯检测器的性能优于传统的非贝叶斯检测器，尤其是在样本数较小时，结果如图2和图3所示，其中MAP-GLRT检测器和BAMF检测器是文中提出的两种检测器。

图2 各检测器的ROC曲线

图3 关于SCR的曲线

了解详细内容请点击下面阅读原文。