最大SCNR准则下的最优波形设计及其性能对比分析

"这篇论文是2013年由朱善林、李桥敏和朱文海发表在《海军工程大学电子工程学院》的科研成果，主题聚焦于最大信号杂波噪声比（SCNR）下的随机延伸目标探测波形设计。" 在信号处理和雷达系统中，目标探测是一个关键问题，尤其在存在信号依赖的干扰和背景噪声的情况下。这篇论文针对慢起伏距离延伸静止目标的探测挑战，提出了一种基于最大化SCNR准则的波形设计方法。SCNR是衡量信号与噪声及干扰强度比的一个重要指标，高SCNR意味着更好的信号检测性能。 作者首先建立了慢起伏距离延伸目标的模型，并在此模型框架下，详细探讨了SCNR与发射波形能量谱分布(ESD)之间的数学关系。他们进一步推导出了在考虑信号依赖的干扰和背景噪声共同作用下，ESD的全局最优解。这一步骤对于设计出能有效抵抗干扰和噪声的波形至关重要。 为了实现这一最优解，论文中采用了实际测量的干扰、背景和目标谱数据，合成出了最优波形的ESD。接着，在不同的信号频带限制下，论文对比分析了最优波形与线性调频(LFM)信号在最大SCNR上的表现。LFM是一种常用的雷达波形，因其优良的频谱利用率和多普勒容限而被广泛采用。 仿真结果显示，通过该方法设计的最优波形在所有测试条件下均能获得比LFM信号更高的最大SCNR值。这意味着这种新设计的波形在复杂环境中具有更优的探测能力和抗干扰性能，对水声信号处理和电子线路设计领域有着重要的理论与实践意义。 关键词涵盖了波形设计、慢起伏距离延伸目标、能量谱分布以及信号杂波噪声比，表明这篇论文深入研究了这些关键概念在实际应用中的相互作用和优化策略。根据中图分类号，可以将其归类为无线电电子学和通信技术的范畴，是一篇具有学术价值的工程技术论文。 通过以上分析，这篇工作为雷达和声纳系统的设计提供了新的理论依据，特别是在面对复杂环境干扰时，如何通过优化发射波形提高探测性能的问题上，为后续研究者提供了宝贵的参考。