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低截获概率雷达(LPI)是现代战场的一种战术需求,实现LPI雷达的主要技术手段包括功率管理技术、发射大时宽带宽积信号、采用频率捷变、低天线旁瓣等技术,传统LPI雷达波形主要采用调频调相等方法获得LPI性能。正交频分复用(OFDM)雷达各子载波频率具有正交性,提供灵活的波形参数选择,其模糊函数具有理想的图钉形,是良好的LPI雷达波形。随着现代战场的复杂性增加,多输入多输出(MIMO)雷达以其丰富的空时频资源、抗干扰能力、波形设计灵活、良好的参数识别能力等特性得到了越来越多的重视,且其诸多优良性能来自于阵元之间发射波形的相互正交性,因此结合OFDM技术的MIMO雷达正交波形设计的好坏关系着MIMO雷达的性能的优劣。本文围绕MIMO-OFDM雷达低截获概率雷达波形设计的问题研究了以下主要内容:(1)对低截获概率雷达的关键技术及典型LPI雷达波形进行分析,并对OFDM雷达原理进行分析及对其低截获特性进行说明,LPI雷达需要适应现代战场的复杂性,结合MIMO技术是现代雷达提高LPI性能的有效技术之一,对MIMO雷达原理进行了阐述。(2)将OFDM应用到MIMO雷达中,对MIMO-OFDM雷达正交信号模型进行了研究,主要针对线性调频正交频分信号模型及相位编码正交频分信号模型进行研究,现实中理想正交的信号并不存在,通常要求实际中的正交波形信号具有较低的自相关峰、均旁瓣及互相关峰、均旁瓣值;对MIMO雷达的低截获特性进行了分析,分析了MIMO雷达相对于相控阵雷达在低截获特性上的优越性,同时分析了当截获接收机在不同灵敏度下时MIMO雷达具有低截获性能的探测距离,并分析了当截获接收机截获雷达旁瓣时MIMO雷达的低截获性能。(3)研究了混沌二相码调制LFM-OFDM信号,每个码元均采用相同调频斜率的频率调制,增大了信号频谱使用率,且混沌二相码调制具有“类噪声”特性,具有良好的LPI性能;并在此波形的基础上,将波形分为调制部分及正交部分,研究了基于CAN(Cyclic algorithm-new)算法的MIMO正交波形设计,基于CAN算法对调制部分进行相关积分旁瓣最小化优化,正交部分保证此信号具有近似全向发射方向图;且对邻近小目标的检测上效果良好。(4)研究了具有多普勒容忍度的长脉冲相位编码调制LFM-OFDM波形的信号处理过程,此信号具有多普勒容忍度且可以根据单一脉冲快速得到目标距离及多普勒信息,且可以根据得到的速度信息对距离进行补偿,对比了混沌二相码调制信号与QPSK的距离速度估计精度,得到混沌二相码调制信号具有较高的估计精度的结论。