針對多目標檢測的雷達感測網路物理層信號處理

《針對多目標檢測的雷達感測網路物理層信號處理》是依託電子科技大學,由梁菁擔任醒目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：針對多目標檢測的雷達感測網路物理層信號處理
• 依託單位：電子科技大學
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：梁菁

項目摘要

新型數位化雷達感測器兼具雷達的探測性能和無線感測器的通信功能，可靈活組建成雷達感測網路，在局部範圍內，能比傳統雷達和單雷達感測器實現更加精準的目標檢測、定位、跟蹤、成像及識別。本項目旨在針對多目標檢測問題，建立雷達感測網路物理層信號模型，闡明多發射信號、多回波信號、多信道之間的相互關係；提出基於信道補償的回波信號時空融合算法，提高系統對多個目標的整體檢測性能；揭示雷達感測網路波形、信道對多目標檢測性能的制約關係；在滿足目標檢測要求的前提下儘可能降低功耗、減小頻寬、延長網路壽命。開展本項目的研究，從學術意義而言，有望建立雷達感測網路物理層信號處理的基礎理論，促進雷達感測網路這一新興交叉學科的發展；從套用價值而言，對開發出具有中國智慧財產權的雷達感測網路，促進軍事、交通、醫學、農業等領域的信息化和網路化，保護人民生命安全，有重要的經濟意義和社會意義。

結題摘要

當前國內外對雷達感測網路物理層的理論研究尚處於起步階段，由於多目標比單目標更具複雜性和廣泛性，相關的信號處理理論和方法還在探索中。本項目針對雷達感測網多目標檢測問題，提出一種新的高分辨無源雷達感測網(HRPRSN)模型, 可在提高多目標聯合檢測機率的同時降低多目標聯合虛警機率。提出HDS與DDS兩種雷達感測器部署方法，結合BT與NBT多跳信息融合法揭示了多目標檢測性能、感測器部署個數與感測器平均能耗間的關係。對比分析5種不同組織模式下的雷達感測網多目標檢測性能，發現小信噪比低恆虛警機率時，分散式雷達感測網的目標檢測性能優於MIMO；大信噪比高恆虛警機率時，MIMO雷達感測網的目標檢測性能優於分散式網路。建立基於分簇結構的雷達感測網目標檢測模型，證明LLDFCLT信號融合方法優於HLDFKE。對比分析三種波形的多目標分辨能力，發現LFM波形分辨力最好且對目標運動速度具有一定魯棒性，13位巴克碼序列對低速運動目標具有較好分辨力，簡單脈衝性能最差。針對異構雷達感測網提出LR-MT與ALR-MT兩種系統能量分配法，可在系統能量一定的條件下獲得最優的多目標檢測性能。本項目的研究對促進雷達感測網路這一新興交叉學科的發展提供了一定理論支持。