低截获概率信号的空时频联合检测与参数估计方法研究

In the modern radar and communication system, in order to keep information secret and to go on anti reconnaissance, low intercept probability technology is widely used, which increases the difficulty and challenges for our military reconnaissance and finally influence subsequent combat decision-making and effect. .Traditional LPI signal detection and parameter estimation are mostly use of signal's properties in the time domain or frequency domain. In order to improve the detection performance, they either do accumulating in the time -frequency domain or do analyzing in time-frequency domain. Since LPI signal's appearance and development is to anti reconnaissance or called to reduce enemy intercept probability, and usually reduce the probability of enemy found used by spectrum extension or short time trigger measures. .Therefore, researches on effective interception and parameter estimation methods of LPI signals have great practical significance and remarkable application value. However, LPI signal detection and parameter estimation is the key and difficult point in electronic reconnaissance and will become the bottleneck to limit its development. .The project mainly research LPI signal space-time-frequency multidimensional domain joint detection and parameter estimation method. That means to make the best of the space accumulation of the array antenna and break through the processing limits in traditional time domain or frequency domain. By introducing space domain and realizing space-time-frequency joint processing, it further lives up to the detection and parameter potential of LPI signal. The research to improve the detection performance of LPI signal and further to improve our electronic reconnaissance technology has very important military significance and application value. And it has been proved valid through the simulation examples.

在现代雷达和通信系统中，为了信息保密和反侦察，几乎都采用了低截获概率(LPI)技术，这为我军侦察增加了难度和挑战，进而影响后续的作战决策和效果。传统LPI信号检测与参数估计大都利用信号的时域或频域特性，进而在时域或频域进行积累以提高检测性能，或利用时频分析法在时频域进行。然而LPI信号的出现和发展就是为了反侦察或称为降低敌方截获概率，而且通常利用频谱扩展或短时触发等措施来降低敌方发现的概率。因此LPI信号的有效检测和参数估计就成为当前电子侦察的重点和难点，也是制约其发展的瓶颈。本项目主要研究LPI信号的空时频多维域联合检测和参数估计方法，即充分利用阵列天线的空间积累优势，突破传统主要集中在时域或频域处理的限制，通过引入空域并实现空时频的联合处理来进一步挖掘LPI信号的检测与参数估计潜力。本项目的研究对于提高LPI信号的侦测性能，进而提高我军的电子侦察技术都具有十分重要的军事意义和应用价值。

在现代战争中，随着扩频通信、触发通信等保密通信技术的应用，对通信信号的侦察变得越来越困难；同样对于雷达对抗，线性调频信号，脉冲编码信号等低截获信号的大量应用，也对雷达侦察提出了严峻挑战，因此，不论对于通信侦察还是雷达侦察，低截获信号成为电子侦察必须面对的主要目标。本项目重点研究基于空时频联合处理以实现低截获信号的检测、参数估计等关键技术，为我军电子侦察技术提供理论参考和技术支持。.在本项目的实施过程中主要以阵列天线，分布式传感器为处理平台，重点开展时频联合处理、空时联合处理，在信号检测，信号参数估计，以及目标辐射源定位方面获得了一定的突破，尤其在时差频差联合估计，高精度波达方向估计，精确空时联合定位算法等方面进行了深入研究。对于波达方向估计，本项目不仅通过信号处理算法提高了传统干涉仪测向方法的估计高度，而且提出了多个高精度测向算法用于宽带信号的来波方向估计。对于辐射源位置估计，提出了多个高精度时差定位算法，在对现有时差定位算法深入研究的基础上，提出了时差定位算法的同一框架，有效解决了时差定位算法的可观测性问题，以及解模糊问题。.通过本项目的资助，共发表SCI检索论文3篇，EI检索论文5篇，在国防工业出版社出版学术专著1部，在科学出版社待出版英文著作1部，申请发明专利5项；参加国内主办的国际会议4次，国内主办的学术会议8次；培养年轻教师3人，培养硕士研究生共计10人。通过本项目的研究，课题组在相关领域获得了较强积累，多项研究成果已经用于承担的横向合作项目和“十二五”国防预研项目，同时在“十三五”预研项目的申请中也获得了多个重点项目的资助。.通过本项目的四年资助，课题组在低截获概率信号的侦察处理方面获得了较强的积累，不仅完成了本项目预期的研究目标和研究内容，而且还在宽带语音处理、声纳信号处理方面获得了拓展性研究，大大提升了课题组的研究实力，同时也培养了多名年轻教师和硕士研究生。