发射多孔径多波形雷达空时自适应处理方法研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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发射多孔径多波形雷达空时自适应处理方法研究

项目名称：发射多孔径多波形雷达空时自适应处理方法研究
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：60825104
申请代码：F010201
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2009-01-01-2012-12-31

项目负责人：廖桂生
负责人职称：教授
依托单位：西安电子科技大学
批准年度：2008

中文摘要：

长期致力于空时自适应处理（STAP）及阵列信号处理理论与应用研究。①率先研究了分布式卫星新体制雷达的阵列信号处理理论，提出了超大稀疏柔性阵列自校正方法和动目标检测算法，使星间测量精度从分米量级提高到毫米量级，最小可检测速度达到2米/秒；②提出了多通道联合像素矢量方法、空时距离联合处理方法、通道均衡方法，并成功应用于机载合成孔径雷达，实测数据处理结果运动目标定位精度优于10米，测速精度优于0.15米/秒；③创造性地提出了基于窄带多普勒滤波器组分割杂波谱的降维STAP理论和方法，相比传统方法雷达增程1倍以上；④提出了稳健、快速阵列信号处理方法，实测数据处理结果信源数的检测概率从百分之零点几提高到86％。十余项成果已获应用，多项技术填补了国内空白，提升了雷达探测和测控系统的测控与抗干扰能力，为国家背景预研提供了重要的技术支撑。发表SCI/EI检索的刊物论文130余篇，获部省级科技进步奖6项。

中文主题词： MIMO雷达；空时自适应处理；非均匀杂波；动目标检测；

英文摘要：

Multiple input multiple output；Space-time adaptive processing；Heterogeneous clutter；Moving target detection；

英文主题词： Multiple input multiple output；Space-time adaptive processing；Heterogeneous clutter；Moving target detection；

结论摘要：

空时自适应处理(STAP)是机载/星载雷达抑制地/海杂波、提高动目标检测性能的核心技术。针对现有STAP方法仅利用了接收孔径自由度，在严重非均匀杂波环境和阵列误差条件下，存在严重的性能损失和高速目标多普勒模糊等问题。本项目通过研究单基/双基/分布式多孔径多波形雷达系统，在几何布阵、信号建模、波形优化、发射多孔径稀疏信号处理、稳健MIMO-STAP、地面动目标检测与参数估计等方面取得了突破。项目首先针对多孔径多波形雷达的系统结构及体制理论，对单基/双基/分布式多孔径雷达进行了波形优化设计，提出了基于知识辅助、环境匹配以及类零相关码等一系列可控低旁瓣的波形优化方法。通过对多种系统方案进行对比分析，解决了稳健波形优化、目标定位与参数估计、误差自校正等一系列实际问题。其次针对复杂场景中的非均匀杂波、距离模糊、阵面构型导致的杂波抑制性能下降问题，开展了基于多孔径STAP杂波抑制方法研究，提出了非均匀杂波抑制方法、杂波谱补偿、基于先验信息的杂波抑制方法以及有效的距离解模糊方法，提高了闪烁动目标的检测性能。此外提出了空时距离三维联合处理以及联合像素杂波抑制方法、稳健的多通道多视杂波抑制方法、基于空间多视处理的快速运动目标跟踪检测方法和基于发射多波形的高速平台运动目标径向速度解模糊方法。所提方法成功应用于单基/双基/分布式MIMO雷达等理论体系中，解决了杂波距离依赖性与独立同分布样本获取等问题，实现了稳健的MIMO-STAP杂波抑制、高精度目标参数估计和误差补偿校正等关键技术。项目完整地构造了MIMO实验平台，录取大量实测数据，开展实验研究。系统地给出了发射多孔径多波形雷达系统结构及体制理论，完成了发射多孔径多波形雷达STAP信号建模与仿真，提出了多种新的STAP和动目标检测与定位算法，并应用于机载和星载多孔径平台雷达系统中，取得了良好的效果，验证了所提方法的有效性和实用性，为我国新一代多孔径多波形雷达信号处理技术打下良好的理论基础。

成果综合统计