MIMO雷达可以灵活地划分子阵,可在空间形成低增益的宽波束,通过同时多接收波束和更长时间的积累,可以达到与传统相控阵雷达相同的探测性能。同时,MIMO雷达具有更好的射频隐身潜力,特别是抗主瓣截获能力。在雷达射频隐身越来越受到关注的今天,本文将围绕如何提高MIMO雷达射频隐身性能展开,主要将研究如下内容:(1)通过截获因子对比MIMO雷达与相控阵雷达的低截获性能。对于截获设备具有对雷达信号脉冲的积累能力的情况,根据MIMO雷达与相控阵雷达的寂静距离之比与MIMO雷达子阵数的关系,比较两种雷达的低截获性能。(2)研究MIMO雷达搜索模式下提高射频隐身性能的优化方法。针对MIMO雷达在搜索模式下的射频隐身问题,建立了MIMO雷达搜索模式下的射频隐身性能优化模型,并提出一种基于资源管理的射频隐身优化算法。该算法可自适应控制MIMO雷达执行搜索任务时天线划分的子阵数、信号占空比、波束驻留时间和搜索帧周期,在满足搜索性能的条件下达到优化系统射频隐身性能的目的。仿真结果表明,该优化算法比相应的非射频隐身的搜索状态具有更好的射频隐身性能。(3)提出了一种MIMO雷达跟踪模式下提高射频隐身性能的优化方法。该方法通过建立隐身性能优化模型,把子阵数、峰值发射功率、波束驻留时间及采样间隔作为优化变量,并用遗传算法对优化模型求解,验证了本章算法的有效性。由优化结果可知,无论确知截获接收机的位置(如截获接收机位于雷达跟踪的目标上),还是不知道截获接收机的位置,只有其在某个区域内服从均匀分布的先验信息,本算法都比仅自适应采样间隔的算法具有更好的射频隐身性能。(4)研究了基于射频隐身的MIMO雷达波束形成方法。给出了一种基于提高雷达射频隐身性能考虑的MIMO雷达发射波束形成方法,该方法首先分别设计各正交信号的方向图,使之分别指向特定的不同目标,并提出采用基于离散长球序列(Discrete Prolate Spheroidal Sequences,DPSS)的方法,在截获接收机的方向形成宽的零陷;然后,根据各目标方向的波束增益,使雷达辐射探测目标所需的最小功率。通过零陷和辐射功率控制以有效提高MIMO雷达的射频隐身性能。利用发射方向图可以进行傅里叶级数展开的特点进行低副瓣发射方向图的设计,给出一种MIMO雷达低副瓣发射方向图设计方法,设计得到的发射方向图将辐射能量集中在目标方向的同时,大大降低了副瓣水平,有利于提高MIMO雷达的射频隐身性能。(5)研究了MIMO雷达同时多目标跟踪情况下的射频隐身优化方法。给出了MIMO雷达通过同一波束覆盖多个目标,对各目标进行同时跟踪时的射频隐身优化方法。以截获接收机接收到的雷达信号的平均信噪比的最小化为目标,根据是否将雷达目标位置当作随机量,给出两种关于目标回波信噪比的约束条件,建立了相应的射频隐身优化模型。通过该优化模型优化得到的参数,可以在保证雷达回波信噪比性能的情况下,使截获接收机处的雷达信号的平均信噪比最小化,从而尽可能地降低雷达被截获接收机检测到的概率。(6)分析了正交顺序步进频线性调频信号和正交相位编码信号两类MIMO雷达信号的抗时差估计性能。首先介绍时差定位的基本原理,给出MIMO雷达信号互相关的一般形式,并分析真实时延处的互相关函数值与两侦察接收机相对于雷达的夹角的关系,最后分析顺序步进频线性调频(Stepped Frequency Division LFM,SFDLFM)和相位编码这两种特定MIMO雷达信号的抗时差估计性能与雷达信号参数以及侦察接收机相对雷达的夹角的关系,并给出相应的仿真结果。分析结果可为实际应用中,考虑抗时间定位时的雷达信号参数的确定提供参考。