Design de forma de onda de radar MIMO baseado em informação mútua e estimativa de erro quadrático médio mínimo

Este artigo aborda o problema do design de forma de onda de radar para identificação e classificação de alvos. Tanto o radar comum com um único transmissor e receptor quanto o radar múltiplo entrada múltipla saída (MIMO) recentemente proposto são considerados. Uma resposta de impulso aleatória do alvo é utilizada para modelar as características de dispersão do alvo estendido (não pontual), e dois problemas de design de forma de onda de radar com restrições sobre a potência da forma de onda foram investigados. O primeiro é projetar formas de onda que maximizem a informação mútua condicional (MI) entre a resposta de impulso aleatória do alvo e as formas de onda refletidas, dado o conhecimento das formas de onda transmitidas. O segundo é encontrar formas de onda transmitidas que minimizem o erro quadrático médio (MSE) na estimativa da resposta de impulso do alvo. Nossa análise indica que, sob a mesma restrição de potência total, esses dois critérios levam à mesma solução para uma matriz que especifica a parte essencial do design ótimo da forma de onda. A solução emprega o preenchimento de água para alocar a potência limitada adequadamente. Também apresentamos uma formulação assintótica que requer menos conhecimento do modelo estatístico do alvo.