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车载毫米波雷达的MIMO阵列设计与角度分辨率优化.docx

更新时间：2026-08-11 09:09:21 大小：38K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：毫米波雷达mimo 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

车载毫米波雷达的MIMO阵列设计与角度分辨率优化

摘要：MIMO阵列设计是车载毫米波雷达实现高角度分辨率的关键技术，通过虚拟天线阵列技术，在有限的物理天线数量下实现大孔径的虚拟阵列。本文系统分析了车载毫米波雷达MIMO阵列的设计方法与角度分辨率优化技术，涵盖MIMO原理、阵列拓扑、波形设计、角度估计算法以及分辨率优化，深入探讨了MIMO阵列在4D毫米波雷达量产中的工程实践。

一、引言

在车载毫米波雷达中，角度分辨率是衡量雷达性能的核心指标之一，决定了雷达能够区分相邻目标的能力。传统毫米波雷达的物理天线阵列受限于车辆安装空间，孔径有限，角度分辨率较低。MIMO技术通过多个发射天线与多个接收天线的组合，形成虚拟天线阵列，使有效天线孔径大幅增加，在不增加物理天线数量的前提下提升角度分辨率。2026年，MIMO阵列已成为4D毫米波雷达的标准配置，角度分辨率达到了1度以内。

二、MIMO原理

2.1 虚拟阵列

MIMO通过N个发射天线与M个接收天线的组合，形成N乘以M个虚拟接收通道，等效于N乘以M根物理接收天线的阵列。虚拟阵列的孔径远大于物理阵列，角度分辨率对应提升。

2.2 正交波形

MIMO的发射天线使用正交波形，各发射天线同时发射相互正交的信号，接收端通过匹配滤波分离各发射天线的信号，形成虚拟阵列。

三、阵列拓扑

3.1 均匀线性阵列

均匀线性阵列ULA是最基本的MIMO阵列拓扑，发射天线与接收天线均匀排列，形成均匀的虚拟阵列。ULA的制造简单，但阵列尺寸较大。

3.2 稀疏阵列

稀疏阵列通过非均匀的天线间距，在相同的物理天线数量下实现更大的虚拟阵列孔径，角度分辨率更高。稀疏阵列的旁瓣较高，需要通过优化阵列布局抑制旁瓣。


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