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摘要
正交频分复用（OFDM）啁啾波形具有距离分辨率高、峰均比低、时宽积大等优点，引起了人们的广泛关注，但由于其复杂性，OFDM啁啾波形的研究一直没有得到足够的重视。在应用于多输入多输出雷达中时，为了获得良好的检测性能，需要首先考虑多个OFDM线性调频波形的相关特性。仿真结果表明，常规波形的相关函数存在较大的旁瓣。本文首先分析了子啁啾持续时间相等和子载波带宽相同导致高相关旁瓣的原因。其次，提出了两种新的OFDM线性调频波形分集设计方案来抑制相关干扰。通过设计不同的子啁啾持续时间或子载波带宽，抑制了高旁瓣，改善了相关性能。仿真和比较结果均验证了本文所提方法的有效性.
引言
多输入多输出（MIMO）雷达由于其在检测性能和空间分辨率方面的优越性而受到广泛关注[1]-[3]。为了获得上述优点，发射波形的正交性是必要的[4]，[5]。此外，为了满足应用要求，要求波形具有一些额外的特性，例如，大的时间带宽积，低的峰均比，无距离-多普勒耦合。由于OFDM线性调频信号可以很好地满足某些要求，因此成为MIMO雷达的一种常用波形。
为了提高雷达系统的距离分辨率，OFDM信号首先被提出用于更高的带宽[6]，然后OFDM成为研究的热点，涉及模糊函数[7]、运动目标检测性能[8]等。OFDM信号的一个主要问题是信号包络的快速变化，并实现了一些优化以降低峰均功率比（PAPR）[9]，[10]。由于线性调频信号具有距离分辨率高、多普勒容限好、恒模等优点，在雷达应用中具有很大的潜力。因此，OFDM原理与啁啾波形相结合，以解决高PAPR的问题，并改善多普勒容限性能。当OFDM线性调频波形应用于MIMO雷达时，需要基于线性调频基产生多个OFDM线性调频信号。因此，针对MIMO雷达中的多个发射机，提出了一种新型的由调制和解调算法组成的OFDM线性调频波形设计方案[11]、[12]，但没有充分考虑相关性或模糊函数，并且以线性调频重复为代价产生正交波形。参考文献[13]分析了在实际系统中实现OFDM线性调频波形的挑战，并提出了一种新的信号处理算法来解决该问题。在文献[14]中，提出了一种有效的设计方案，包括OFDM线性调频基设计和随机矩阵调制。所设计的波形具有时域和频域模几乎恒定、时间带宽积大、峰均比低等优点。但是，存在一些高相关旁瓣，可能导致错误检测。考虑到目标检测性能的提高，应进一步抑制相关干扰。
本文分析了传统OFDM线性调频波形相关旁瓣高的原因，并提出了两种新的OFDM线性调频波形分集设计方案，以抑制相关干扰。子啁啾持续时间或子载波带宽被假定为不同的，并且被专门设计以抑制相关函数的高旁瓣。
文章插图
结论
OFDM线性调频分集波形由于其在实际应用中的优越性，在MIMO雷达中得到了广泛的应用。但其相关函数存在高旁瓣，严重影响了目标检测。为了消除OFDM系统的高旁瓣，提高目标检测性能，分析了OFDM系统高旁瓣的原因，提出了两种新的OFDM线性调频波形分集设计方案。各种子线性调频持续时间或不同的子载波带宽被优化用于PSL降低。数值算例表明，所设计的波形比常规波形具有更好的相关性能。
