這篇文章算是MIMO雷達的開山之作，因為要做的東西和它挺像的，所以拿來讀一下

Abstract

MIMO這個概念主要是利用訊號之間的獨立性（正交性），以往的雷達都把scintillation（閃爍）當成一件噪聲來處理，而MIMO雷達卻能夠利用這一特點來增強雷達的表現。MIMO雷達一般分為兩類，一類叫做“統計式（statistical）”，一類叫做“集中式（collocated）”，二者的區別在於發射端天線之間的距離，前者的距離稍大一些，可以保證從不同的角度來觀察物體，後者的距離比較近，可以認為是從同一角度來看物體的，這篇文章講的是前者，並且只討論方向尋找（DF，direction finding），不討論諸如測速、距離測定等問題。

Intro

為了測定物體的速度，距離方向，一般有兩種方式，一種叫做高解析度方法（比如MUSIC，maximum likelihood），另一種是beamforming，亦即調整波的相位，使之指向某一方向並測定能量，由於MIMO雷達發出的是一組不同角度來測量的訊號，所以在平均之後，會讓閃爍帶來的干擾最小

MIMO雷達的訊號模型

假設一個MIMO雷達在發射端有M個天線，接收端有N個天線，待測量的物體是由Q個scatter組成的，其中每個scatter的RCS都是相同的，並且是各向同性的，另外打過來的電磁波的頻寬不能太大，另外物體是滿足Swerling model的Ⅰ型的，最後為了簡單起見，假設物體的scatter是一個一維的陣列，而且這個陣列和接收器、發射器是平行的（這一假設只要在距物體距離遠大於發射陣列孔徑時就成立），如圖

模型分類

MIMO雷達的訊號模型可以大致分為三類

• 傳統的雷達陣列以接收器處的陣列和發射器處的單個天線或陣列為模型。 陣列元件以半波長間隔開以實現波束成形和DF。
• 用於DF（direction finding）的MIMO：發射天線距離比較大，以此提供足夠的空間多樣性，接收器來實現DF
• 用來探測多目標的MIMO雷達，這種情況下發射機處的天線間隔較小，這樣不會把一個物體拆開來認知，但是即使這樣也足以把不同的物體區分開（這一部分會在接下來的一篇文章裡面講到）

傳統的雷達陣列

傳統雷達陣列中，發射和接收單元的元素離的很近（後面一堆公式，看不懂）

MIMO雷達：方向尋找

在用來方向尋找的MIMO雷達中，發射天線的排佈滿足正交條件（略去公式 ）

效能分析

在雷達DF系統中，全向天線照亮了空間，接收器根據從目標反射的能量估算目標的方位。在本節中，我們研究了用作DF系統的MIMO雷達可實現的效能。為簡單起見和數學上的易處理性，我們進行以下假設：

傳輸的訊號向量是隨機的，具有複雜的正態分佈，並且具有相關矩陣的空間白色固定功率譜密度。
發射和接收陣列的元素都是全向的。
接收訊號的多個獨立快照可用於處理。

評估不同系統性能的一個共同指標是估計器均方誤差（MSE）。系統的MSE取決於所使用的確切估算方法，例如ML，MUSIC，波束成形。為了在不同系統之間進行公平的比較，對於每個系統，我們評估所有無偏估計量的效能下限（也就是Cramer-Rao Bound）。

結論

在本文中，我們介紹了MIMO雷達，這是一種雷達中的新概念，它利用RCS閃爍針對目標方面進行了改進，以提高雷達的效能。 我們為訊號模型引入了一個通用框架，可以容納常規雷達，波束形成器和MIMO雷達。 為了證明MIMO雷達可以提供的潛在優勢，我們評估了Cramer-Rao邊界用於方位估計。 我們已經證明，使用一些透射式天線照亮目標的不相關方面，MIMO雷達的效能（根據Cramer-Rao邊界）接近穩定目標的效能。 本文僅旨在介紹MIMO雷達概念。 在隨後的工作中，我們將繼續研究這種有前途的雷達新方法。