新一代天波超視距雷達目標信息獲取與處理研究

《新一代天波超視距雷達目標信息獲取與處理研究》是依託電子科技大學,由何子述擔任醒目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：新一代天波超視距雷達目標信息獲取與處理研究
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：何子述

項目摘要

本項目對當前制約天波超視距雷達在目標探測和信息獲取方面存在的關鍵科學問題開展研究，這些問題包括海雜波都卜勒展寬與艦船目標檢測，信號多徑/多模傳輸，電離層非平穩性與長時間相干積累，瞬態干擾有效抑制，系統分辨力與雜波抑制等。.項目採用近年來得到深入研究的MIMO通信和MIMO雷達理論和思想，提出了基於多窄帶信號發射、接收合成寬頻以改善系統距離分辯力，信號多徑傳播合併積累以提高檢測信噪比，信號多模傳播識別與分離以抑制海雜波擴展，電離層變化自適應預測與跟蹤以改善相位去污染，多自由度收發聯合DBF及多頻點融合檢測以抑制瞬態干擾等理論和方法；以解決制約新一代天波超視距雷達海雜波中艦船目標檢測、慢速弱目標檢測、參數估計精度、探測可靠性等方面的關鍵理論問題；為提高天波OTH雷達目標檢測與信息獲取性能，特別是實現對海面艦船目標的有效探測提供理論儲備和技術支撐。

結題摘要

本項目針對天波超視距雷達在目標探測與參數測量方面存在的關鍵科學問題開展研究，項目按計畫完成了預定的研究工作，取得的主要研究成果有： 在新方法、新體制方面，完成了MIMO-OTH雷達方案設計，理論分析了在多徑傳播情況下MIMO-OTH雷達的檢測性能，得到了MIMO-OTH雷達分集增益與收發天線數、傳播多徑數的閉合表達式。 在MIMO-OTH雷達的波形設計方面，提出了基於離散長球（DPS）序列的波形設計新方法，系統檢測性能明顯提高；提出將基於循環疊代的斷續頻譜波形(DSW) 設計方法套用於MIMO-OTH雷達，改善了信號頻寬和抗干擾能力；提出了基於環境感知的自適應波形設計算法，使OTHR能在射頻干擾或色噪聲下保持正常工作；此外，提出了二維陣列的OTHR選頻方法，實現針對興趣區域自動選取最優工作頻點。 在艦船目標檢測與參數估計方面，提出了空時二維處理的海雜波抑制方法，對一、二階海雜波均有較好抑制效果；提出了MIMO-OTH雷達同時對電離層參數和目標參數進行聯合估計的方法，該方法能有效提高電離層和目標參數的估計精度；提出了一種基於子空間投影的匹配場處理測高新算法，該算法具有更好的穩健性。 在多模雜波抑制與電離層相位污染校正方面，提出了基於空間平滑的盲源分離MIMO-OTH雷達多模雜波抑制方法，該方法能有效抑制雜波和分離速度相同目標；提出了基於稀疏重建的MIMO-OTH雷達多模雜波抑制方法，將二維的稀疏角度搜尋轉變為一維搜尋；提出了基於互動多模的電離層相位預測跟蹤及校正算法，具有更好的電離層相位污染校正性能。在干擾和瞬態干擾抑制方面，提出一種基於改進低秩矩陣數據恢復的瞬態干擾抑制算法，不僅能夠抑制強瞬態干擾，而且能同時抑制弱瞬態干擾和噪聲；提出基於S變換和基於AGC分解的瞬態干擾抑制算法，這些算法為OTH雷達有效應對不同類型的干擾，提供了可行的處理方案。 本項目實施過程中，共完成學術論文53篇（其中SCI檢索29篇），申請國家發明專利10項。應邀撰寫了1部Elsevier出版的英文圖書章節，並將出版1部中文圖書。獲全國優博論文提名獎1項、四川省優秀博士學位論文獎1項、IEEE信號處理學會Travel Grant 獎1項。