最優抗干擾波形線上設計理論、方法與套用研究

《最優抗干擾波形線上設計理論、方法與套用研究》是依託哈爾濱工業大學，由趙宜楠擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：最優抗干擾波形線上設計理論、方法與套用研究
• 依託單位：哈爾濱工業大學
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：趙宜楠

項目摘要

當前，複雜多變的電磁環境給運動平台上的雷達系統提出了巨大的挑戰。本項目藉助於認知雷達發射-接收閉環工作的思想，提出線上設計最優波形抑制有源干擾、強雜波和距離遮蔽干擾的技術，顯著提高雷達的探測性能。本課題面向套用，圍繞最最佳化和線上這兩個關鍵問題，將主要研究內容分為理論研究、方法研究和試驗驗證三個主要方面。研究目標、干擾和雜波的動態特性，波形捷變雷達工作模式，都卜勒失配影響等，建立最優波形線上設計抗干擾理論框架；充分考慮雷達實際工作中的約束限制，建立相應的數學最佳化模型，提出波形設計的快速算法和並行處理方案，突破線上設計與發生的技術瓶頸；搭建硬體仿真實驗平台，驗證理論和方法的正確性和實用性。本項目將為進一步提高雷達電子對抗能力提供新的技術手段，為研製適應複雜電磁環境下的認知雷達奠定理論和技術基礎，具有重要的理論意義和工程套用價值。

結題摘要

當前，複雜多變的電磁環境給運動平台上的雷達系統帶來了諸多挑戰，雜波及有源干擾、旁瓣遮蔽、敵對截獲等都成為影響雷達性能的因素。本項目藉助認知雷達發射-接收閉環工作思想，圍繞最最佳化和線上兩個關鍵問題，以抑制有源干擾、強雜波和距離遮蔽干擾等突出問題入手，並開展抗干擾、抗截獲、高都卜勒容忍性波形設計等研究，提高雷達探測性能。本課題研究內容可分為理論研究、方法研究和試驗驗證三方面；研究目標、干擾和雜波的動態特性，都卜勒失配影響等，建立最優波形線上設計抗干擾理論框架；充分考慮雷達實際工作中的約束限制，建立相應的數學最佳化模型，提出波形設計的快速算法和方案，突破線上設計的技術瓶頸；搭建硬體仿真實驗平台，驗證理論和方法的正確性和實用性。第一，依託多感測器輔助知識來設計波形，提出純相位譜逼近低旁瓣波形設計算法、局部正交波形對設計方法等交替投影算法框架，進而提出一系列高性能鬆弛交替投影算法框架，擺脫了常規方法魯棒性差、耗時長等困境；第二，針對動目標探測波形都卜勒容忍性差、旁瓣高、抗截獲特性差等問題，從噪聲雷達思想出發構造線性調頻複合波形，提出聯合最佳化相位修正及鬆弛交替投影的波形設計算法，提高探測波形性能；第三，深入分析實測數據，完成了對雜波、目標的合理性建模，提出基於最大後驗機率估計和廣義似然比檢驗的極化檢測器、基於失配濾波器設計與線上抗干擾波形設計的檢測框架等方法、方案，進一步提高目標檢測性能；第四，從多感測器建模與信息融合思想入手，提出基於多模型融合的機動目標認知跟蹤-抗干擾波形設計方法，提高了機動目標跟蹤性能。本項目將為進一步提高雷達電子對抗能力提供新的技術手段，為研製適應複雜電磁環境下的認知雷達奠定理論和技術基礎，具有重要的理論意義和工程套用價值。