文 献 综 述
MIMO雷达在汽车防撞应用研究越来越多，而MIMO正交波形设计是关键。本文查阅相关文献，对MIMO雷达相关研究背景、意义、近期发展状况以及未来发展期望等做出了相应叙述。
关键词：MIMO雷达 正交波形 MATLAB仿真
一、研究的背景和意义
雷达(radar)的发展自 1904 年 Christian Hulsmeyer 研制出原始的船用防撞雷达以来已有一百多年的历史，而真正的现代雷达是最近 50 年才发展起来的[1]。雷达技术广泛应用于在探测目标，如在空中、地面、太空、海上、地下等目标的探测，它不仅是军事应用中必不可少的技术装备，而且在社会经济发展(如资源探测、气象预巧、环境监测等)和科学研究(大气物理、天体研究、电离层结构研究等)中被广泛应用[2]。
按照天线扫描方式分类，雷达可分为机械扫描雷达、相控阵雷达等。机械扫描雷达是靠雷达天线的转动而实现的。机械扫描雷达的原理是连续不断发射雷达波，当雷达波遇到目标时，经过反射，被接收机接收，再经过计算机信息处理，就能判断目标大小、高度、速度。相控阵雷达是由许多辐射单元排列组成的，辐射单元一般是几百至千，甚至上万，各个辐射单元的馈电相位是由计算机灵活控制的阵列。相控阵雷达的原理，当捜索远距离目标时，各个阵列辐射器通过电子计算机控制，集中向一个方向发射、偏转，不论上万千米外的洲际导弹，还是几万千米远的卫星，都能搜索到。当处理较近的目标，各个辐射器又可分工合作，产生多个波束，进行搜索、跟踪、引导。与机械扫描雷达相比，相控阵雷达在功能具有明显的优越性，且波束扫描更灵活，能跟踪更多的目标，抗干扰性能也更好，对复杂目标环境的适应能力强。
雷达技术飞速发展的同时，现代战争技术也在快速发展，如何探测低空弱目标(如低空突防的隐身巡航导弹或隐身作战飞机，如何克服目标的起伏导致雷达回波闪烁带来的影响，如何增强雷达的抗干扰能力，如何提高雷达的作用距离、分辨率及精确度等等一系列的问题促使着雷达技术不断更新换代。由此导致了许多先进的、新颖的雷达技术乃至雷达体制涌现并取得了发展。MIMO雷达理念就是其中产物之一。MIMO雷达具有饱和跟踪能力强、抗截获能力高、检测弱目标能力强、速度分辨力更离、便于巧多批目标进行分选等强大优势，在防空反导作战中具有很好的应用前景[3]。
MIMO雷达是在 MIMO 理论 、空时编码理论应用于通信系统并取得了重大突破的启示下在21世纪初提出，是一种新的雷达理念。MIMO雷达名字的由来是它同时发射多个不同的波形以及同时接收多个反射波形， 并集中处理的一种新型雷达体制。现有的相控阵雷达、单/多基地雷达、综合脉冲与孔径雷达都可以看作是MIMO雷达中的一种特例。MIMO雷达，在缓解衰落、提升分辨率以及抗干扰等方面具有重大潜力。这些潜力的充分挖掘与研究，可给目标检测、参数估计以及目标跟踪和识别性能带来明显的改进[4-6]。
MIMO雷达在体制上的优势决定了其广阔的应用前景。在军事技术中，隐身技术日益成熟，应用于飞行器、反辐射导弹对雷达的威胁越发紧迫，快速目标使常规雷达探测更加困难。微波波段雷达如美军的X-GBR雷达，虽然具有探测太空间和临近空间目标的能力，但是造价太高，并且对隐身目标探测性能大大降低。MIMO雷达优良的目标检测能力及其反隐身、抗摧毁特性可用于构建岸基预警雷达系统，用于检测远距离弱小目标和应付日益发展的隐身技术。MIMO雷达技术还可以应用于机载星载进行动目标检测，能够获得更小的可检测目标速度。在防空武器系统中，面临的导弹威胁尤其是多弹头技术的威胁，MIMO雷达能凭借其自身优势，也将在防空反导作用中发挥重要作用。总之，MIMO雷达对未来的战争需求具有重要意义。目前，己经有许多国内外学者和研究机构对MIMO雷达展开了一系列的研究[2]。
国际上根据各天线间距的“远近”将MIMO雷达分为相参MIMO雷达和统计MIMO雷达[7]，如图1所示。相参MIMO雷达是接收天线和发射天线分置的，接收天线阵元紧凑，发射天线一般疏布阵，且发射波束在空域是相关的；另一类是统计MMO雷达，发射阵元稀疏布阵，空间分布很广，发射阵元发射独立正交的信号，远场目标回波对每个天线来说接收信号就可以认为是多个独立散射体的回波。简言之，当目标相对于各天线的视线角可近似相等时为相参型MIMO 雷达，反之目标相对于各天线的视线角明显不同时则为统计型 MIMO 雷达。
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