面向信号特征控制的波形设计与重构方法

基本信息
批准号:61401198
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:30.00
负责人:胡文
学科分类:
依托单位:南京航空航天大学
批准年份:2014
结题年份:2017
起止时间:2015-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:王鑫海,王玲,张余,赵海波,王艳芳,张璐,潘科
关键词:
动力学系统稀疏信号表示波形设计分布式MIMO雷达
结项摘要

Waveform design and waveform reconstruction are two important research aspects in radar field. To simultaneously meet various indexes required by the waveform design or waveform reconstruction is a complicated joint multi-objective optimization problem, which however cannot be addressed directly in an efficient way. In this project, we treat the radar waveform as part of the solutions of dynamic network and propose a dynamic system to solve the waveform design or waveform reconstruction based on the extraction and feedback of signal characteristics. We exploit the chaos and sparsity of the signals to reduce the searching range and decouple parameters in the multi-objective optimization problem. The signal reconstruction is solved by synchronization control between the dynamic networks. The research content can be divided into three aspects: (1) The feature-oriented dictionary optimization design. We will perform a systemic analysis of various types of redundant dictionaries and compare their performance. We aim to construct a dictionary, which is able to control the characteristic of the synthesized signals easily. (2) The dynamic-network based signal synthesis and analysis. We aim to present a dynamic network using a closed loop structure constructed by signal synthesis, observation matrix and sparse coefficient controller. (3) The compressive-sampling based signal reconstruction. We will study the signal reconstruction methods using dynamic network synchronization and control theory, which exploit the correlation between the sparse coefficients and the compressed signals. According to the development trend of the radar, the project carries out both theoretical and experimental research to provide a novel radar signal source.

波形设计和信号重构是雷达研究领域的重要方向,同时满足波形设计的多方面指标需要解复杂的多目标联合优化问题,信号的产生和重构问题难以直接由多目标优化方法高效解决。本课题提出将雷达波形看作动力学网络的解的一部分,构造基于信号特征提取与反馈的动力学系统,利用信号的混沌性和稀疏性达到缩小参数搜索范围和解耦待联合优化指标的效果,实现网络间的同步控制完成信号的重构。研究三方面的内容:(1)面向应用特征的字典优化设计,系统性的分析比较各类型冗余字典所合成信号的特征,构造易于控制合成信号应用特征的字典。(2)基于动力学网络的信号合成与分析,拟利用信号合成、观测矩阵和稀疏系数控制器组成闭环结构,构建动力学系统网络。(3)基于压缩采样的信号重构,拟利用压缩信号与信号稀疏系数的关联,研究基于动力学网络同步和控制理论的信号重构方法。本项目依据雷达发展趋势,开展理论研究的同时也进行实验研究,以提供新型雷达信号源。

项目摘要

本项目提出了一种面向信号应用特征的波形设计结构。其主要思想是,将雷达波形看作动力学网络解的一部分,构造了基于信号特征提取与反馈控制的波形产生系统,利用信号的混沌性和稀疏性达到缩小参数搜索范围和解耦待联合优化指标的效果。.所构造的动力学系统所产生的信号具备混沌性、稀疏性、频谱可控性、较低峰值均值功率比等多种应用特性,该动力学系统可作为新型雷达信号源,用于多种雷达体制波形设计的研究.本项目的研究内容:.1) 面向应用特征的字典优化设计,系统性的比较各类型冗余字典所合成信号的特征,构造易于控制合成信号应用特征的字典。.2) 基于动力学网络的信号合成与分析,利用信号合成、观测矩阵、稀疏系数控制器组成闭环结构,构建动力学网络结构。.3) 基于压缩采样的信号重构,利用压缩信号与信号稀疏系数的关联,研究动力学网络同步和控制理论的信号重构方法。

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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