现代雷达往往工作在复杂的电磁和地理环境中,对环境的适应能力很大程度上决定了雷达探测能力。通过利用电磁和地理环境知识,动态调整雷达发射波形(组),可以有效提高雷达探测性能。因此,本文主要研究了基于频谱兼容,电子对抗以及海面多径三种环境知识辅助下的自适应波形设计,主要贡献如下:1.针对拥挤电磁环境中雷达与其他辐射源的频谱兼容问题,提出了基于模板匹配的TFA相位编码波形设计算法,利用电磁环境频谱信息建立功率谱模板,通过迭代使波形功率谱逐步逼近模板,实现了雷达与其他辐射源的频谱兼容,同时具有优良的自相关旁瓣特性。该算法相比传统的SCAN算法具有性能好,计算时间小的优势。考虑到设计波形的模糊函数特性约束,提出了基于SDP与随机算法的QPSC波形设计算法,利用电磁环境频谱信息,通过对相位编码波形回波信号信噪比与频谱兼容能力联合优化问题的松弛与还原,实现了雷达在频谱拥挤环境下与其他电磁辐射源的频谱兼容,使雷达信噪比接近理论极限。2.针对速度欺骗干扰抑制问题,分别提出了三种慢时间相位编码算法:膨胀遗传算法,频域投影消除法以及功率谱模板法。基于对干扰信号的识别与参数估计信息,设计针对该干扰的慢时间相位编码波形,在设定多普勒频率范围内具有很高的干扰抑制比。STFA的计算时间比SCAN,EBGA,SPE算法降低至少2个数量级,且干扰抑制水平高于其他三种算法约70 dB。3.针对多种电磁欺骗干扰环境下的目标探测问题,提出了基于PRI序列设计的干扰抑制方法,基于欺骗干扰类型的知识辅助信息,通过设计PRI序列,使干扰信号分散在不同的距离单元,并避开真实目标所在的距离单元,有效抑制了多种电磁欺骗干扰,提高了目标回波信干燥比。4.针对海面低空目标探测性能受多径效应影响的问题,建立了多径效应物理模型,分析了环境因素及物理因素对多径效应的影响,提出了基于海面环境信息辅助的频率分集和频率跟踪波形设计方法,实现了复杂海面环境下雷达探测性能的优化,相比传统的频率分集或同载频波形组具有全局更优的探测性能。以上工作,已通过仿真实验验证,基于知识辅助设计的波形可以有效提高复杂环境下雷达的目标探测性能。