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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

传统的波束形成方式其中一为常规波束形成。针对于干扰等问题，学者们提出了阵列加权可以灵活调整的第二类波束形成技术，即自适应波束形成技术，并成为热点研究问题。而在波束形成过程中旁瓣抑制是需要解决的一个重要问题，例如在多载频mimo雷达波束形成过程中，相同天线孔径和阵元数目下，利用最优稀疏线阵阵型可以在保持主瓣分辨率不变的条件下，消除栅瓣，使旁瓣性能最优。所以，可以在多载频虚拟阵列的基础上，固定虚拟阵列孔径，从中抽取阵元组成旁瓣性能最优的稀疏阵列结构，这样在改善波束图的旁瓣性能的同时，可以减少物理阵列阵元所需接收多频子信号的个数，即降低采样数据的维数，进而简化接收天线阵列的结构，降低成本。

在众多优化方法中，凸优化方法近年来备受关注，成为研究的热点。凸优化方法实则是将波束形成函数中的非线性约束，转化为线性函数，利用matlab的cvx工具箱进行求解。该优化方法被应用在控制系统、机械工程、信号处理等很多工程领域中。将凸优化理论应用于多载频雷达的方向图综合问题中，来降低波束形成方向图的旁瓣电平。在保持主瓣分辨率不变的条件下，使方向图的旁瓣电平最低。

国内外研究现状

mimo 雷达作为近年来提出的新体制雷达，受到了研究者的广泛关注。受 mimo 技术在无线通信领域中得到成功应用的启发，bliss和 rabideau在 2003年首次将 mimo 技术应用到雷达领域，提出了 mimo 雷达的概念，并详细分析了其相对于传统相控阵在 dof、干扰抑制、doa 估计等方面的潜在优势。

2. 研究的基本内容

一、基于matlab软件，结合凸优化(cvx)方法，设计优于传统方法的mimo雷达的波束形成算法；

二、了解并学会matlab软件中cvx工具箱的添加，并且能够了解cvx工具箱的原理及在算法中进行恰当的运用，对算法进行必要优化处理；

三、结合已有的研究情况例如：mimo-ofdm雷达波束形成技术，自己建立多载频系统的模型，能够提出mimo雷达波束形成的算法。考虑多载频信号采用的频率，并讨论该频率小于参考频率，大于参考频率和在参考频率两端的三种情况，然后得出结论。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案：主要通过去图书馆查阅相关文献和在网上查询相关资料理解和掌握凸函数的原理以及凸优化在波束形成中的应用，重点结合多载频或者ofdm技术，建立系统模型，对提出mimo雷达的波束形成算法研究、归纳和梳理，对所提算法进行仿真， 并与传统波束形成算法进行对比，体现其优势。

进度：

1.2019年1月至2018年2月搜集整理相关资料。

4. 参考文献

[1]和洁.适应阵列信号处理及其在mimo雷达的应用[d]. 西安：西安电子科技大学，2011.

[2] gong p, shao z, tu g, et al. transmitbeampattern designbasedonconvex optimizationformimoradarsystems[j].signalprocessing, 2014, 94(1): 195-201.

[3] zhang x y, liaogs,xujw,etal.waveformdesignformimoradarto improve target detection and parameter estimation[j]. systems engineering electronics, 2014, 36(8): 1494-1499.