新一代天波超视距雷达目标信息获取与处理研究

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
61032010
项目类别：
重点项目
资助金额：
200.0万
负责人：
何子述
依托单位：
电子科技大学
学科分类：
F0112.雷达原理与技术
结题年份：
2014
批准年份：
2010
项目状态：
已结题
起止时间：
2011-01-01 至2014-12-31

项目参与者：
陈绪元；龚耀寰；李立萍；韩蕴洁；胡进峰；李会勇；李军；夏威；程婷；
关键词：
目标检测 MIMO雷达杂波抑制天波超视距雷达

项目摘要

本项目对当前制约天波超视距雷达在目标探测和信息获取方面存在的关键科学问题开展研究，这些问题包括海杂波多普勒展宽与舰船目标检测，信号多径/多模传输，电离层非平稳性与长时间相干积累，瞬态干扰有效抑制，系统分辨力与杂波抑制等。.项目采用近年来得到深入研究的MIMO通信和MIMO雷达理论和思想，提出了基于多窄带信号发射、接收合成宽带以改善系统距离分辩力，信号多径传播合并积累以提高检测信噪比，信号多模传播识别与分离以抑制海杂波扩展，电离层变化自适应预测与跟踪以改善相位去污染，多自由度收发联合DBF及多频点融合检测以抑制瞬态干扰等理论和方法；以解决制约新一代天波超视距雷达海杂波中舰船目标检测、慢速弱目标检测、参数估计精度、探测可靠性等方面的关键理论问题；为提高天波OTH雷达目标检测与信息获取性能，特别是实现对海面舰船目标的有效探测提供理论储备和技术支撑。

结项摘要

本项目针对天波超视距雷达在目标探测与参数测量方面存在的关键科学问题开展研究，项目按计划完成了预定的研究工作，取得的主要研究成果有：. 在新方法、新体制方面，完成了MIMO-OTH雷达方案设计，理论分析了在多径传播情况下MIMO-OTH雷达的检测性能，得到了MIMO-OTH雷达分集增益与收发天线数、传播多径数的闭合表达式。. 在MIMO-OTH雷达的波形设计方面，提出了基于离散长球（DPS）序列的波形设计新方法，系统检测性能明显提高；提出将基于循环迭代的断续频谱波形(DSW) 设计方法应用于MIMO-OTH雷达，改善了信号带宽和抗干扰能力；提出了基于环境感知的自适应波形设计算法，使OTHR能在射频干扰或色噪声下保持正常工作；此外，提出了二维阵列的OTHR选频方法，实现针对兴趣区域自动选取最优工作频点。. 在舰船目标检测与参数估计方面，提出了空时二维处理的海杂波抑制方法，对一、二阶海杂波均有较好抑制效果；提出了MIMO-OTH雷达同时对电离层参数和目标参数进行联合估计的方法，该方法能有效提高电离层和目标参数的估计精度；提出了一种基于子空间投影的匹配场处理测高新算法，该算法具有更好的稳健性。.在多模杂波抑制与电离层相位污染校正方面，提出了基于空间平滑的盲源分离MIMO-OTH雷达多模杂波抑制方法，该方法能有效抑制杂波和分离速度相同目标；提出了基于稀疏重建的MIMO-OTH雷达多模杂波抑制方法，将二维的稀疏角度搜索转变为一维搜索；提出了基于交互多模的电离层相位预测跟踪及校正算法，具有更好的电离层相位污染校正性能。. 在干扰和瞬态干扰抑制方面，提出一种基于改进低秩矩阵数据恢复的瞬态干扰抑制算法，不仅能够抑制强瞬态干扰，而且能同时抑制弱瞬态干扰和噪声；提出基于S变换和基于AGC分解的瞬态干扰抑制算法，这些算法为OTH雷达有效应对不同类型的干扰，提供了可行的处理方案。. 本项目实施过程中，共完成学术论文53篇（其中SCI检索29篇），申请国家发明专利10项。应邀撰写了1部Elsevier出版的英文图书章节，并将出版1部中文图书。获全国优博论文提名奖1项、四川省优秀博士学位论文奖1项、IEEE信号处理学会Travel Grant 奖1项。