《單頻網配置下CMMB外輻射源雷達的基礎理論與方法》是依託武漢大學，由柯亨玉擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：單頻網配置下CMMB外輻射源雷達的基礎理論與方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：柯亨玉
- 依託單位：武漢大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
單頻網作為一種頻率和功率節約型組網技術，在新一代無線數字廣播電視中已得到廣泛套用。基於該技術的中國移動多媒體廣播（CMMB）現已建成全球覆蓋最廣的無線網路，為研究和發展我國新體制外輻射源雷達技術提供了良好的照射源條件。對外輻射源雷達設計者而言，照射源是不可控的因素，單頻網技術雖為廣播覆蓋帶去諸多優勢，卻對基於該信號的新體制外輻射源探測帶來了若干理論難題。項目將利用自主研製的實驗平台開展系列科學實驗，研究並突破該新型雷達目標探測的基礎理論與核心問題。研究內容包括：（1）與單頻網配置相適應的組網探測接收站位最佳化理論；（2）適用於三維定位的接收陣列最佳化設計；（3）單頻網信道下的多徑雜波處理；（4）單頻網外輻射源雷達的定位模糊問題。作為傳統主動雷達的有益補充，該新型雷達可有效降低運行成本、並提高其四抗性能。本項目對推動此類特種雷達的新發展具有重要科學意義，研究成果可為低空目標探測上的套用提供理論支撐。
結題摘要
人類低空活動創造巨大社會和經濟效益同時，也帶來前所未有的非傳統威脅和低空監管難題。低空目標監視與環境感知成為當今社會亟待解決的重大課題。本項目以中國移動多媒體廣播（CMMB）信號為模型，系統深入開展了單頻網分散式外輻射源雷達的科學內涵及關鍵技術的研究，完成了計畫研究內容、實現了預期研究目標。項目成果為低空“低、小、慢”目標的監測網提供了理論和技術支撐，為承擔國家重點研發計畫“多照射源低空空域監視及其組網技術”（編號2016YFB0502403）課題奠定了良好基礎。主要研究內容與成果包括： （1）提出了單頻網外輻射源雷達的信號模型和量測模型；建立了單頻網分散式外輻射源雷達新模型。基於CMMB數字廣播電視信號特點，研究了參考信號的重構與提純方法，定量評估並消除了時間同步、載波頻偏以及採樣率頻偏等因素所帶來的負面影響。 （2）針對單頻網下嚴重雜波影響目標探測的問題，系統深入研究了外輻射源雷達雜波抑制理論與方法。建立了雜波抑制性能衡量指標——雜波抑制比，得到了時域雜波抑制比理論上限的解析式。提出了一種魯棒且並行化的時域雜波抑制方法，發展了分載波空域雜波抑制方法。 （3）針對單頻網模糊辨識這一科學問題，引入反證法思想將單頻網模糊辨識問題建模為代數方程，得到了單頻網去模糊的條件。推導得到了解析的關聯假設判決檢驗統計量，解決了關聯假設判決門限無法解析計算的困難。提出了一種準最優多目標跟蹤方法，有效解決了數據關聯維度高而導致計算複雜度大的難題。 （4） 提出外輻射源雷達網中的誤差配準與站位最佳化問題。提出僅用雷達自身量測信息，不斷自配準以達到近似理想配準的方法。推導了將檢測機率考慮在內的定位精度下界，並以此為約束建立了解析的站位最佳化模型，提出了一種疊代凸最佳化求解方法，顯著提高了站位最佳化的全局收斂性和計算效率。 （5）研製了多波段外輻射源雷達實驗系統平台，開展了系列外場實驗，打通了單頻網外輻射源雷達信息感知整體流程，驗證核心算法。利用ADS-B航跡信息進行比對，實現了起降民航飛機、通航飛機的有效探測，充分證實了單頻網外輻射源雷達體制的可行性。
