题目：感知雷达海面目标检测优化波形设计研究

感知雷达是近年来提出的一种新概念雷达。与传统雷达相比，感知雷达通过其智能的动态闭环反馈工作模式，赋予了雷达感知周围环境、进而推理并自适应波形捷变的能力。发射端波形自适应设计是感知雷达系统研究中的一项关键技术，对确保雷达在复杂环境下始终保持良好检测性能具有十分重要的意义。

针对复合高斯海杂波背景下的雷达目标检测难题，论文探索了面向海面目标最优检测的感知雷达波形优化设计新方法。在详细分析海杂波背景下单脉冲、多脉冲信号最优检测数学模型的基础上，建立了面向海面目标检测的感知雷达自适应波形设计系统构架，并就海杂波统计特性分析与感知、分别适用于海面静止和运动目标检测的脉内和脉间波形优化设计等关键问题开展了深入研究。论文主要研究工作及贡献是：

1. 综合考虑海洋环境的非高斯和非均匀特性，提出结合近似最大似然算法的改进方案，将分别适用于功率非均匀和干扰目标环境的两类协方差矩阵估计算法推广到非高斯海杂波背景。进而通过构造基于功率谱相对熵的自适应训练数据选择（DAS）算子，提出了一种同时适用于功率非均匀和干扰目标环境的海杂波协方差矩阵估计方法。仿真实验和实测数据分析结果表明：DAS方法在无先验信息的条件下能同时剔除功率非均匀和干扰目标这两种非均匀样本，且不增加运算负担，与传统方法以及仅适用于单一非均匀环境的改进方法相比，其对应的检测器具备更好的检测率和恒虚警率性能。

2. 从脉内波形捷变角度出发，提出了一种低距离旁瓣感知雷达（LRSCR）单脉冲波形设计方法。利用海杂波纹理分量的长相关性建模海杂波冲激响应序列为有限散射距离单元上纹理分量算术平方根的集合，在此基础上联合最大化输出信干噪比（SINR）准则下的波形期望功率谱最优解和波形低距离旁瓣约束来构建波形代价函数。仿真实验结果表明，与常规波形相比，LRSCR波形在保证高输出SINR的同时可实现对距离旁瓣的有效抑制，提高了雷达海面扩展目标检测性能。

3. 从脉间波形捷变角度出发，提出了一种基于脉间编码捷变和重复周期参差（PAIS）的感知雷达脉冲串波形设计方法，构建波形代价函数满足最大化输出SINR和编码恒模约束条件，并联合脉间重复周期非均匀采样来降低波形的时延-多普勒模糊旁瓣。进一步，针对PAIS波形代价函数中编码恒模约束引起的非凸优化问题，提出了一种数值求解新方法，通过将原非凸优化问题进行一次等价变换和一次半正定松弛变换，从而实现了从非凸到凸问题的有效转换和快速求解。对比实验结果表明：PAIS波形具有较低的时延-多普勒模糊旁瓣，能检测到速度模糊目标并有效提高输出SINR。