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基于结构化稀疏处理的时敏目标雷达智能探测技术

2018年03月23日    来源:中国人工智能学会     
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[导读] 李刚,男,1979年生于黑龙江省哈尔滨市。2002年清华大学电子工程系本科毕业,2007年清华大学电子工程系博士毕业,此后留校任教,现为清华大学电子工程系研究员、博士生导师。长期从事雷达成像、稀疏信号处理、目标识别和信息融合研究,提出了一系列先进的处理方法,有效提升了多部实际雷达系统的探测性能。

  专家简介

  李刚,男,1979年生于黑龙江省哈尔滨市。2002年清华大学电子工程系本科毕业,2007年清华大学电子工程系博士毕业,此后留校任教,现为清华大学电子工程系研究员、博士生导师。长期从事雷达成像、稀疏信号处理、目标识别和信息融合研究,提出了一系列先进的处理方法,有效提升了多部实际雷达系统的探测性能。获全国优秀教师荣誉称号,入选“万人计划”青年拔尖人才、获国家自然科学基金委优秀青年科学基金、获英国皇家学会牛顿高级学者基金、入选教育部新世纪优秀人才计划,获全国百篇优秀博士学位论文提名。主持完成国家自然科学基金、中英国际合作项目、973子课题、行业技术攻关课题等科研项目计10余项,发表SCI、EI检索论文80 余篇,获发明专利3 项。

  项目简介

  时间敏感(简称“时敏”)目标是在短时间窗口出现的高威胁或高价值目标。雷达时敏目标探测在战略预警、军事侦察、安防监控、反恐缉私等军民领域具有迫切的应用需求,是世界前沿的高新技术,也是国防急需技术。传统雷达在目标出现的短时间窗口内难以实现精准探测。为了突破该技术瓶颈,本项目针对地面、海面、空中三类时敏目标成体系地开展了创新研究,提出了基于结构化稀疏处理的时敏目标雷达智能探测技术。主要科学发现点如下:

  1、针对合成孔径雷达(SAR)对运动目标成像散焦严重的难题,揭示了目标运动状态和雷达距离多普勒域信号的映射关系,提出了基于参数化稀疏表征的SAR成像方法,获得了结构清晰可辨的地面运动车辆SAR聚焦图像。

  2、针对雷达在短时间窗口内时敏目标检测概率低的难题,揭示了雷达数据的统计信息与目标稀疏先验知识之间的同构特性,提出了基于子空间加权稀疏重构的雷达检测方法,显著提升了信噪比增益和雷达探测距离。

  3、针对空中高速高机动时敏目标高分辨成像的难题,揭示了目标散射空间分布与字典矩阵结构之间的耦合关系,提出了基于结构化字典智能学习的逆合成孔径雷达(ISAR)成像方法,显著提高了短时间窗口内空中目标成像质量。

  项目第一完成人公开发表论文80余篇,其中SCI期刊28篇,SCI他引200余次,获发明专利3项,做国际特邀学术报告2次,获得的荣誉奖励如下:

  § 全国优秀教师

  § “万人计划”青年拔尖人才

  § 国家自然科学基金委优秀青年科学基金

  § 教育部新世纪优秀人才支持计划

  § 英国皇家学会-牛顿高级学者

  研究成果已应用于4部实际雷达系统,显著提升了雷达处理性能,受到了用户的高度认可。

  经教育部组织科技成果鉴定,鉴定委员会认为“基于结构化稀疏处理的时敏目标雷达智能探测技术实现了重大创新,解决了雷达时敏目标探测的应用急需,成果总体达到国际先进水平,受到了国际同行的高度认可,基于参数化稀疏表征的雷达成像方法和基于子空间加权稀疏重构的雷达检测方法达到国际领先水平。”

  实验室介绍

  雷达研究实验室隶属于清华大学电子工程系信息系统研究所,团队在雷达信号处理理论和系统实现相关领域有长期的积累,在高速实时雷达信号处理、目标识别、雷达成像、数据融合等领域取得了优异的研究成果。主持研制的战场侦察雷达、舰载和机载等不同体制雷达的实时信号处理机已经广泛应用于军事和民用的雷达领域。完成了40余项国家、国防重点科研项目,获国防科技进步二等奖一项,国家发明二等奖一项,国家科技进步三等奖1项,省部级科技进步奖14项、光华科技一等奖1次,获发明专利十余项,发表SCI、EI和ISTP收录的论文300余篇,出版学术专著4部。团队曾培养了全国优秀博士学位论文2人,全国优秀博士学位论文提名1人,全国优秀教师3人。

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[责任编辑:yxl]
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