基於環境認知的自適應波形最佳化設計研究

《基於環境認知的自適應波形最佳化設計研究》是依託東北大學，由王彬擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於環境認知的自適應波形最佳化設計研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王彬
• 依託單位：東北大學

中文摘要

認知雷達是近年來受到廣泛關注的新概念雷達系統，它能夠克服傳統雷達發射波形單一，缺乏靈活性，很難適應複雜多變環境等缺點。認知雷達的研究涉及到最優控制、雷達信號處理和資訊理論等諸多學科，很多問題亟待解決。本項目主要研究基於環境認知的自適應波形最佳化設計技術，包括基於多時變參數估計和多感測器融合的環境信息的認知、基於實時環境信息的自適應動態波形庫的建模方法研究、複雜環境下基於多源環境信息的波形選擇最佳化策略研究。統籌考慮發射波形、環境和目標信息以及實際限定條件，基於互信息建立多約束時變多參數波形最佳化模型，進而自適應動態更新波形庫。面向複雜環境，基於隨機動態規劃建立多源環境信息下非線性多階段波形選擇最佳化模型，從而實現發射波形與環境信息的最佳匹配。本項目的研究成果可以為認知雷達系統波形庫的建立和發射波形的選擇提供理論依據，為軍事、航天和通信等領域的套用提供有效工具。

結題摘要

智慧型化是現代雷達發展的大方向，探測距離更遠，跟蹤精度更高，識別目標更準，抗干擾能力更強，反應速度更快。認知雷達是近年來受到廣泛關注的新體制雷達系統，屬於雷達領域和控制領域交叉研究的前沿課題。認知雷達能夠克服傳統雷達發射波形單一，缺乏靈活性，很難適應複雜多變環境等缺點，在不同的情況下根據環境信息選擇發射適應的波形。本項目的主題圍繞自適應波形最佳化設計展開，主要內容一是深入研究了各種雜波的性質及生成方法，作為環境認知的基礎，為自適應波形庫的建立提供依據；二是考慮實際環境因素限定條件，建立了波形設計的互信息模型，提出了相應的波形最佳化設計方法；三是基於隨機動態規劃理論建立波形自適應選擇模型，提出了相應的波形選擇算法。通過仿真結果可以看到，所提波形最佳化算法和波形選擇算法都具有良好的性能，提高了雷達系統的綜合能力。本項目的研究成果可以為認知雷達系統波形庫的建立和發射波形的選擇提供理論依據，為軍事、航天和通信等領域的套用提供有效工具，有助於我國在未來雷達技術的發展中把握主動，占領先機。