宽带认知MIMO雷达认知发射研究

Cognitive radar has received more and more attention from academic and engineering areas for its intelligence based on learning the knowledge about target and surrounding environment. As a brand new idea in radar system design, the implement of cognitive radar needs to build on a flexible system with very high degree of freedom. Considering that wideband radar performs well in clutter and jamming suppresion and has high degree of freedom in time-frequency domain, colocated MIMO radar has high degree of freedom in spatial domain with flexible work mode, this project will focus on cognitive transmitting methods for wideband cognitive MIMO radar..The main work includes: .1) Surrounding environment and target radar signature perceiving method of wideband cognitive MIMO radar;.2) Adaptive transmission waveform design based on the prior knowledge of the surrounding environment and target;.3) Transmit resource allocation method of wideband cognitive MIMO radar.

相比于传统雷达，认知雷达可以根据环境和目标特性信息自适应调整其工作模式、资源分配方案和发射波形，改变了传统雷达单向的信息处理方式，实现了从接收到发射的闭环,提高了雷达对环境的阅读能力和适应能力，有望从根本上提升雷达的性能。但是，作为一种全新的雷达设计思想，认知雷达系统的实现需要一个具有很高自由度和灵活度的体制作为支撑。考虑到宽带雷达具有时、频域的高自由度和较强的抗杂波、抗干扰能力，MIMO雷达具有空域的高自由度和灵活的工作方式，本项目拟以宽带MIMO雷达体制作为支撑对认知雷达进行研究。由于认知发射是认知雷达区别于传统雷达的本质特点，是提升雷达系统性能的关键，本项目将主要针对认知雷达的认知发射相关理论和方法进行研究,主要内容包括：.1、宽带认知MIMO雷达环境和目标特性感知方法；.2、宽带认知MIMO雷达自适应发射波形优化方法；.3、宽带认知MIMO雷达发射资源优化分配方法。

认知雷达可根据目标和环境自适应地改变工作模式、资源分配方案与发射波形，实现从接收到发射的闭环，是雷达技术未来发展的重要研究方向。本项目结合MIMO雷达在空域、时域、频域高自由度的特点，针对宽带认知MIMO雷达系统、目标和环境特性感知、认知发射资源管理和认知发射波形优化等问题进行了重点研究，提出了面向目标特性感知和目标检测的宽带认知雷达波形优化算法、面向杂波环境感知与目标检测的发射波形设计方法、非理想检测情况下MIMO雷达认知发射资源管理方法、MIMO雷达认知发射波束与资源联合管理方法、复杂杂波场景下基于知识的空时分层MIMO雷达波形设计方法、面向多目标跟踪与成像的MIMO雷达发射波形优化方法、复杂电磁环境下面向多目标跟踪的MIMO雷达快速发射波形优化方法等一系列方法。在本项目的资助下，项目组还提出了认知MIMO雷达接收波束形成、检测跟踪一体化处理、认知目标跟踪等多种方法。经过四年的研究，项目组共发表SCI检索论文16篇，其中包括II区论文8篇，EI检索论文18篇，授权发明专利11项，初步建立了认知MIMO雷达认知发射理论体系，为认知雷达技术的发展奠定了理论基础。