为实现多天线无线系统中感知和通信的一体化波形设计问题, 提出一种基于加权优化的目标函数, 在完成数据通信的同时, 降低各天线波形之间的互相关性。利用梯度投影法设计了最优通信波形并作为初始迭代点, 而后利用最大化最小化算法得到一体化波形设计结果。仿真结果表明, 设计的一体化波形实现了通信性能和感知性能的权衡, 可用于多天线感知通信一体化系统之中。

针对无人机群通信对抗中敌方通信信号生成干扰波形的自适应问题, 提出了一种基于频谱调制频谱编码(SMSE)模型进行认知干扰波形设计的方法。通过对 SMSE框架中 6种不同的波形设计参数进行部署, 将具有特定频谱结构的波形在频域生成相应功能的认知干扰波形, 来应对通信对抗中不同参数下的通信信号。仿真实验表明, 该理论模型能够产生单音干扰、多音干扰、宽带干扰、瞄准式窄带干扰等多种压制式干扰波形, 并能够对 BPSK,QPSK,8PSK,16QAM等调制信号实现调制欺骗式干扰。通过与理论曲线对比, 实验结果验证了 SMSE模型产生认知干扰波形的理论可行性, 这意味着 SMSE模型可以实现对通信信号的压制性干扰和欺骗式干扰的一体化应用。

随着电子对抗技术的发展, 电子侦察系统对飞行器的探测能力得到显著提高。飞行器在现代空战中的生存受到了严重威胁, 突防能力被极大削弱。射频隐身雷达能够从根本上提高雷达电子防御能力, 是当前航空装备的研究热点, 其重点是射频隐身波形设计。首先, 概述了射频隐身雷达的发展, 比较了4种射频隐身技术的优缺点, 介绍了电子侦察系统的主要特点和技术指标, 阐明了射频隐身雷达研究的必要性和紧迫性; 然后, 重点分析了复合信号、信号参数广泛随机变化、优化算法这3种射频隐身波形设计方法, 总结了波形设计中的难点和科学探索历程; 最后, 对射频隐身雷达波形设计技术的发展方向进行展望。

针对MIMO雷达相位编码信号集的优化设计问题, 提出一种改进正弦余弦优化算法。该算法通过引入 Lévy飞行, 扩大对目标点位置的搜索范围, 防止陷入部分最佳; 并设置控制参数, 提高收敛速度, 均衡全局搜索和局部搜索能力; 借鉴粒子群算法的权重思想改变自适应更新方程, 提高收敛精度, 从而达到寻求最佳结果的目的。基于改进正弦余弦优化算法不仅设计出了相关性能良好的MIMO雷达相位编码信号集, 而且与现有成果相比, 该算法收敛速度和收敛精度均有明显提高。

传统雷达一般采用固定的发射波形, 在干扰环境下很难获得最优的目标检测性能。针对这一问题, 利用集中式多输入多输出(MIMO)雷达波形分集的优势, 提出了一种干扰环境下的 MIMO雷达波形与接收滤波联合优化算法。以最大化输出信干噪比为准则, 使发射波形满足恒模条件, 同时施加波形与具备较好脉压特性雷达波形之间的相似性约束, 建立了有限相位发射波形与接收滤波权值的优化模型。然后, 在循环迭代的算法框架下, 将优化问题分解为 2个子优化问题, 并分别采用拉格朗日乘子法、半正定松弛技术对子优化问题求解, 得到发射波形与接收滤波权值的联合优化结果。仿真结果表明, 所提算法较现有方法相比有更高的输出信干噪比, 使干扰信号的抑制性能得到改善, 同时可兼顾发射波形的脉冲压缩特性。

对于矢量测量极化雷达，针对杂波背景下目标极化散射矢量最优估计问题，以最小化目标散射矢量估计的均方误差为准则，设计了基于发射极化优化的目标散射矢量最优估计问题形式，提出了一种基于序贯估计的发射极化优化算法。数值仿真试验验证了算法的有效性，证明了极化雷达发射极化优化较固定极化设计的性能优势。