雷达在生命探测、农作物根茎生长、民用航空和军事等领域均具有实际应用价值。机载雷达受体积和重量限制,具有体积小、重量轻、发射与接收共用同一天线等特点。机载雷达在探测低空、慢速运动目标时,非同态杂波、复杂目标背景和人造建筑物等引起的非均匀杂波以及干扰将严重影响其性能。为了降低上述因素的影响,认知雷达的概念被提出。当前认知雷达仍然停留在概念阶段,还有许多关键技术难题亟待解决。本文从认知雷达的概念出发,重点研究了机载认知雷达的杂波建模方法和发射波形的自适应形成算法。具体研究内容如下:1、分析比较了传统雷达与认知雷达的系统结构,总结了传统雷达的局限性,并通过认知雷达的基本模型,分析了认知雷达的工作流程;2、基于数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据构建了机载认知雷达杂波模型。本文利用了真实的DEM数据,通过分析和挖掘该数据,提取了海拔、坡度、地面起伏和地表粗糙度等4种地形因子用于划分地貌类型,并在MySQL平台上建立了地形信息数据库,存储DEM数据和相关地貌信息。同时,考虑雷达载体为飞机的特点,设计了通过载机位置坐标和载机雷达扫描范围提取特定部分数据降低运算负担的新算法,在此基础上建立了一种基于DEM数据的杂波建模新方法。仿真结果表明,新方法构建的杂波模型符合机载认知雷达所处的实际场景,具有真实、稳定和可靠的优势,为下一步自适应形成机载认知雷达的发射波形提供了准确的先验知识。3、认知雷达发射波形的自适应设计。本文主要依据最大输出信噪比准则进行发射波形设计,并从目标模型和本文新方法产生的杂波数据两方面入手,设计最优匹配波形。同时,为了贴近实际应用,在尽可能降低信噪比损失和恒模约束的条件下,本文对设计的最优匹配发射波形能量谱进行了时域信号的合成,并结合相控阵天线对合成的时域信号进行数字波束形成。最后的仿真结果表明,本文设计的发射波形能够随着目标或者杂波的变化进行自适应的改变,以实现信噪比的提升,相对于传统波形更具有实际应用前景。