طراحی ماتریس کواریانس سیگنال ارسالی در رادار mimo همبسته با احتمال بالا در آشکارسازی هدف

این مقاله به طراحی ماتریس کواریانس سیگنال ارسالی در رادار mimo همبسته می‌پردازد. ماتریس کواریانس سیگنال ارسالی مستقیماً بر روی عملکرد رادار ازجمله الگوی پرتو دریافتی و نسبت سیگنال به تداخل به‌علاوه نویز و متعاقباً احتمال آشکارسازی اثرگذار است. با طراحی ساختار ماتریس کواریانس می‌توان شکل موج مناسب را نیز در فرستنده به‌دست آورد. ازجمله چالش‌های موجود در طراحی ماتریس کواریانس، سطح بالای گلبرگ فرعی در الگوی پرتو دریافتی و همچنین لزوم استفاده از چندین تولیدکننده شکل‌موج در رادارهای چند آنتنی است. ساختار پیشنهادی برای ماتریس کواریانس، دارای گلبرگ فرعی بسیار پایین‌تر نسبت به سایر طرح‌های متداول است. همچنین این طرح دارای احتمال آشکارسازی بهتری نسبت به سایر روش‌ها بوده و دارای فرستنده ساده‌تری نیز هست. طرح پیشنهادی، نشان می‌دهد که با یک شکل‌موج بسیار ساده bpsk قابل پیاده‌سازی بوده و بنابراین برخلاف روش‌های دیگر، نیازی به استفاده از چندین تولیدکننده شکل‌موج در فرستنده نیست. این موضوع موجب کاهش قابل ‌ملاحظه هزینه در طراحی فرستنده خواهد شد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که الگوی پرتو دریافتی طرح پیشنهادی دارای گلبرگ‌های فرعی پایین‌تری نسبت به روش‌های دیگر بوده و همچنین در یک احتمال هشدار غلط ثابت دارای احتمال آشکارسازی بالاتری نسبت به رادار mimo همبسته می‌باشد.

Transmit Covariance Matrix Signal Design in Correlated MIMO Radar with High Probability in Target Detection

This paper designs the transmit covariance matrix in the correlated MIMO radar. Covariance matrix of the transmit signal  directly affects the performance of  radar, including the received beam pattern and the signalto interference plus noise ratio (SINR), and consequently the probability of detection. By designing the structure of the covariance matrix, the appropriate transmit waveform can also be obtained. Among the challenges in designing a covariance matrix is the high side lobe levels (SLLs) in the received beam pattern, as well as the need to use several highcost waveform generators in multiantenna systems. The proposed structure for the covariance matrix in this paper has much lower SLLs than other existing designs. It has not only a better detection probability than other methods, but also has a simpler transmitter. It is shown that the proposed design can be implemented with a very simple BPSK waveform, so unlike other methods, there is no need to use multiple waveform generators in the transmitter. This will significantly reduce the cost of the transmitter. Simulation results demonstrate that the receive beampattern of the proposed scheme has much lower SLLs and for the constant false alarm rate, it has higher detection probability in comparison with correlated MIMO radar.