基于模糊函數(shù)和最大互信息的認(rèn)知雷達(dá)自適應(yīng)波形設(shè)計(jì).pdf

1、隨著現(xiàn)代高科技軍事裝備的出現(xiàn)以及作戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)的進(jìn)步，使得現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)的環(huán)境變得日益復(fù)雜，隱身技術(shù)的發(fā)展和低空/超低空戰(zhàn)術(shù)的訓(xùn)練等均對(duì)現(xiàn)代雷達(dá)防空系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的影響和威脅。傳統(tǒng)雷達(dá)在發(fā)射機(jī)端發(fā)射固定參數(shù)的波形照射環(huán)境和目標(biāo)，僅在接收機(jī)端采用自適應(yīng)處理技術(shù)和濾波算法進(jìn)行信息處理，這種被動(dòng)式的自適應(yīng)智能信息處理越來(lái)越難以應(yīng)對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的挑戰(zhàn)，需要更高智能雷達(dá)的出現(xiàn)—認(rèn)知雷達(dá)。認(rèn)知雷達(dá)是將腦科學(xué)和人工智能融入雷達(dá)系統(tǒng)，構(gòu)建發(fā)射機(jī)—環(huán)境—接收機(jī)—發(fā)射機(jī)的

2、閉環(huán)回路系統(tǒng)，使雷達(dá)能夠根據(jù)接收機(jī)端反饋到發(fā)射機(jī)端的信息自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)射波形以期達(dá)到與環(huán)境及目標(biāo)的最優(yōu)匹配，提升雷達(dá)性能。
　　根據(jù)環(huán)境及目標(biāo)信息自適應(yīng)地調(diào)整發(fā)射波形是認(rèn)知雷達(dá)區(qū)別于傳統(tǒng)雷達(dá)的關(guān)鍵所在，本文以認(rèn)知雷達(dá)目標(biāo)檢測(cè)和目標(biāo)識(shí)別問(wèn)題為研究方向，分析了目前研究存在的問(wèn)題，提出了解決方法。本文主要研究?jī)?nèi)容包括以下三點(diǎn)：
　　首先，針對(duì)密集高斯分布雜波對(duì)弱目標(biāo)檢測(cè)性能影響的問(wèn)題，深入分析了其影響機(jī)制：雜波是由發(fā)射波形模糊函數(shù)

3、的旁瓣進(jìn)入目標(biāo)單元來(lái)降低目標(biāo)單元的信雜比，從而降低了目標(biāo)檢測(cè)的性能。本文在已知密集雜波功率分布密度的情況下提出了基于模糊函數(shù)和粒子群算法的自適應(yīng)波形設(shè)計(jì)方法，通過(guò)仿真驗(yàn)證了該方法能抑制雜波并提高目標(biāo)單元的信雜比，提高了弱目標(biāo)檢測(cè)性能。
　　其次，針對(duì)目前發(fā)射波形和目標(biāo)、噪聲及雜波之間關(guān)系不明確的問(wèn)題，學(xué)習(xí)研究了純?cè)肼暠尘跋禄谧畲蠡バ畔⒌牟ㄐ卧O(shè)計(jì)方法，推導(dǎo)出密集高斯分布雜波噪聲背景下基于最大互信息的最優(yōu)波形能量譜。通過(guò)仿真分析，得

4、出了最優(yōu)發(fā)射波形的能量譜會(huì)向雜波譜方差較小的區(qū)域傾斜并將更多的波形能量投射在目標(biāo)譜方差較大的區(qū)域以求獲得更多的目標(biāo)信息。
　　最后，針對(duì)多目標(biāo)識(shí)別問(wèn)題，提出了基于最大互信息準(zhǔn)則和基于最大信雜比準(zhǔn)則的多目標(biāo)識(shí)別自適應(yīng)波形。通過(guò)仿真驗(yàn)證了波形自適應(yīng)機(jī)制的合理性，并比較了在兩種波形設(shè)計(jì)準(zhǔn)則下設(shè)計(jì)的發(fā)射波形在多目標(biāo)識(shí)別性能上的優(yōu)劣，得出了在雜波幅值較大時(shí)基于最大互信息準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的自適應(yīng)波形在多目標(biāo)識(shí)別性能上具有更高的穩(wěn)定性和識(shí)別效率的結(jié)論。