中文摘要：

现代战争对机载预警雷达的隐身能力、机动能力和目标探测能力提出了越来越高的要求。机载预警雷达解决该问题的重要途径是采用共形阵列天线。共形阵天线可提供与载机外形相一致的空气动力外形，在不增加载机反射截面积的前提下可提供更大的有效孔径和更小的载机负荷。但是共形阵天线也给机载预警雷达的信号处理带来新的难题，例如天线方向图优化设计和非均匀杂波抑制等。本项目拟采用凸优化等先进的优化方法，结合共形阵天线阵列流形特点和杂波抑制性能，对共形阵天线的方向图进行优化设计；建立共形阵机载相控阵雷达阵元级杂波模型，从定量分析的角度深入研究共形阵机载相控阵雷达的杂波分布特性，给出共形阵机载雷达杂波功率谱分布特性和杂波非均匀特性的统一理论描述；在上述研究工作基础上，针对共形阵的阵面结构和杂波分布特性，结合当前空时自适应处理（STAP）技术研究领域的最新研究成果，提出有效的共形阵机载预警雷达杂波抑制方法。

结论摘要：

现代战争对机载预警雷达的隐身能力、机动能力和目标探测能力提出了越来越高的要求。从现有技术手段看，共形阵列天线为机载预警雷达满足上述功能需求提供了一条可行的技术途径，但是在共形阵天线应用于机载预警雷达的过程中将不可避免地遇到非平稳杂波抑制难题。本项目围绕该问题展开研究，主要研究成果如下 一、建立了适用于任意共形阵列天线的机载雷达阵元级杂波模型，揭示了共形阵配置导致机载雷达杂波非平稳性的机理，提出了一种借助最小二乘估计的杂波协方差矩阵修正传统SMI的共形阵机载雷达杂波抑制方法。 二、分析了共形阵机载预警雷达的杂波非平稳特性，提出了适用于共形阵天线的非平稳杂波抑制方法。该方法基于共形阵阵元的空间分布特性，在三维空频域和多普勒域进行联合相位补偿，进而有效解决了共形阵机载预警雷达的非平稳杂波抑制问题。 三、从直接数据域处理的角度提出了一种稳健的共形阵机载雷达杂波抑制方法—D3AR方法。该方法将AR模型匹配滤波思想引入到直接数据域范畴内，仅利用待检测距离单元数据来构建AR模型，进而通过匹配滤波实现对杂波的抑制，该方法在极端非平稳杂波环境下仍能保持优良的杂波抑制性能。 四、针对共形阵机载预警雷达空时自适应单脉冲角度估计问题，基于机载雷达杂波的空时耦合特性，提出了基于空时联合约束的STAP单脉冲角度估计方法，将单脉冲曲线延伸为单脉冲曲面，通过空时联合约束显著提高了目标的测角精度和测角方法的稳健性。 五、针对小样本条件下的共形阵机载雷达空时自适应检测问题，提出了多种解决途径，包括对角加载法、常规降秩法和Krylov子空间降秩法，经过严格的数学推导证明，与传统的检测方法相比所提方法均具有更优的检测性能。 在IEEE Transcations on Signal Processing、IET Radar Sonar and Navigation和Signal Processing等国内外期刊和会议上发表学术论文23篇，其中SCI收录13篇；申请发明专利5项（授权2项）；培养博士后1名、博士研究生和硕士研究生各4名。