雷达目标联合检测与估计的理论极限

本文提出一种基于互信息的雷达工作联合检测与估计（JDE）方案，其目标是在目标存在与目标缺失之间做出正确选择，并在目标存在时估计未知距离参数。受香农信息论思想启发，在复杂白高斯噪声存在下建立 JDE 系统模型。我们做出如下主要贡献：（1）基于噪声、目标散射与联合目标参数的先验统计特性，推导等效 JDE 信道与后验概率密度函数；（2）以联合熵偏差和联合信息（定义为接收信号与联合目标参数间的互信息）度量 JDE 系统性能；（3）提出采样后验概率与级联 JDE 器，并以经验联合熵偏差与经验联合信息度量其性能；（4）证明联合定理：联合信息是整体性能的可用极限，即联合信息是可用的，且任意 JDE 器的经验联合信息不大于联合信息；（5）证明级联定理：经验检测信息与经验估计信息之和可逼近联合信息，即级联 JDE 器的性能极限是可用的。仿真结果验证了联合定理与级联定理的正确性，并表明采样后验概率 JDE 器渐近最优。此外，级联 JDE 器的性能可逼近 JDE 系统的系统性能。