知识辅助的天波雷达信号处理理论与算法研究

Research on the Knowledge-aided Signal Processing Theory and Algorithm in SkyWave Radar.Skywave radar has become an indispensable and continuously-developed equipment in the powerful country, due to its advantages that other radars can hardly compare with. The advanced signal processing technology is the development direction of skywave radars in most countries. Knowledge-aided signal processing technology provides a new feasible way to improve the detection performances. This project considers the China's skywave radar actual equipment and engineering specific applications, and researches on the knowledge-aided skywave radar signal processing theory and algorithms by the means of theoretical modeling and real data processing and analysis. The project researches on the priori knowledge-aided sky wave radar signal Processing theories and algorithms, and the theory and algorithm of knowledge-aided sky wave radar signal processing based on the knowledge provided by various external devices. It will further improve the theory and algorithm studied by the measured data processing. It solves the problem of knowledge-aided sky wave radar system design, knowledge-aided jamming and clutter suppression in Skywave radar, knowledge-aided ionospheric pollution correction and target detection, etc., which will lay the theoretical foundation and key technologies for the improvement of the detection capability of skywave radars and equipment upgrading.

天波雷达具有其它雷达难以比拟的优点，成为世界各强国不可或缺、并且持续大力发展的重要装备，采用先进的信号处理技术提高天波雷达探测性能是各国天波雷达的发展方向，知识辅助的信号处理技术为提高天波雷达探测性能提供了可行的新途径。本项目采用理论建模、实测数据处理分析等手段，结合我国的天波雷达实际装备和工程的具体应用，对知识辅助的天波雷达信号处理理论与算法展开研究，研究先验知识辅助的天波雷达信号处理理论与算法、研究各种外部设备提供的知识辅助的天波雷达信号处理理论与算法，并通过实测数据处理进一步完善所研究的理论与算法，解决知识辅助的天波雷达系统设计问题、知识辅助的天波雷达干扰与杂波抑制问题、知识辅助的天波雷达电离层污染校正与目标参数估计等，为我国天波雷达的探测能力的提升和设备的升级改造奠定理论基础和关键技术。

天波雷达具有其它雷达难以比拟的优点，成为世界各强国不可或缺、并且持续大力发展的重要装备，采用先进的信号处理技术提高天波雷达探测性能是各国天波雷达的发展方向，知识辅助的信号处理技术为提高天波雷达探测性能提供了可行的新途径。本项目采用理论建模、实测数据处理分析等手段，结合我国的天波雷达实际装备和工程的具体应用需求，对知识辅助的天波雷达信号处理理论与算法展开研究，建立了一序列先验知识辅助的天波雷达信号处理理论与算法，并通过实测数据处理进一步验证了所提的理论与算法的正确性和有效性。所提出的这些创新性的理论与算法可以有效提升天波雷达系统设计性能、提升天波雷达的干扰抑制与杂波抑制能力（可提升2.5dB以上）、可有效提升天波雷达电离层污染校正性能，可以有效提升天波雷达的目标参数估计的性能。各项性能提升的具体定量已经与现有技术进行了对比分析，具体分析情况在发表的数十篇论文中有详细阐述。此外，在本项目支持下，我们结合天波雷达的最新发展情况展开了开拓性的前沿性研究。例如，MIMO-OTH（MIMO天波雷达）是天波雷达技术的最新发展，并且已经在工程中实际应用。针对该情况，我们对MIMO天波雷达的关键技术也展开了序列研究，包括MIMO天波雷达的波形设计理论与技术、人工智能/深度学习在MIMO天波雷达中的应用等，对这一序列前沿技术的研究，为我国天波雷达的后续升级提升打下了基础。通过本课题研究，获得了一序列创新性成果，其中大部分成果已经整理成数十篇论文发表在国际主流期刊上，包括IEEE Trans.序列期刊等，这些论文的发表，表明所取得的创新性成果获得了业内专家的认可。通过本项目的研究，为我国天波雷达的探测能力的提升和设备的升级改造，以及下一代新型天波雷达的研制奠定了理论基础和关键技术。