混沌相位调制雷达信号的模糊函数

本文研究了一类混沌编码信号,利用混沌信号进行雷达信号的相位编码,并且计算了这类编码领事的模糊函数,理论和仿真结果表明,混沌编码信号的模糊函数十分逼理想的“图钉型”,信号具有很高的时延和多普勒分辨力,揭示了混沌用于雷达信号处理的可能性和优越性。     

一种基于混沌序列的随机离散频率编码信号

针对正交编码信号已有设计方法计算复杂、编码长度和数量受限等问题,该文利用混沌序列类随机、初值敏感,易产生和易使用的特点,提出应用混沌序列设计随机离散频率编码信号。在给出编码信号设计方案的基础上,详细推导此类信号的模糊函数,分析了其距离、多普勒分辨能力,讨论了信号的准正交特性,并比较了不同混沌序列对信号性能的影响。理论分析和仿真实验表明,结合混沌序列的频率编码信号具有优良的模糊函数、准正交性能,且信号产生容易,编码长度和数量可以任意设置,可以作为一类有潜力的雷达信号使用。     

混沌相位频率调制OFDM雷达信号研究

雷达波形设计逐渐成为现代雷达领域研究的热点,本文首先提出一种OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)混沌随机相位编码信号,并在此基础上用混沌序列对子载波进行频率调制,得到一种OFDM随机相位随机频率编码雷达信号形式,分析该信号的模糊函数、自相关特性以及子载波数对自相关性能的影响。同时,对该混沌编码信号存在的问题进行分析,并研究降低PMEPR(Peak to Mean Envelope Power Ratio,包络峰均比)的方法。仿真结果表明:基于混沌序列的OFDM相位频率组合调制信号具有更优的模糊函数和自相关旁瓣,混沌序列的复杂性和随机性使得信号具有更强的低截获特性。      

正交混沌二相编码OFDM雷达信号

针对距离欺骗干扰对雷达探测性能的影响,在波形设计中应尽量满足雷达发射信号的正交特性,即雷达发射波形具有更低的互相关和自相关旁瓣。采用具有良好自相关特性的混沌二相编码正交频分复用(OFDM)雷达信号,提出一种基于混沌粒子群算法的正交混沌二相编码OFDM雷达信号。以自相关和互相关联合最优作为适应值函数,利用混沌粒子群算法优化设计正交编码脉冲串信号。仿真实验结果证明,基于混沌粒子群优化的正交混沌二相编码OFDM雷达信号自相关旁瓣和互相关的最大值为–22.33 dB,具有良好的相关特性,对抗距离欺骗干扰有一定效果。     

一种新的混沌编码脉压雷达信号

本文研究了一种新型混沌编码的脉冲位置和相位复合调制的脉冲压缩雷达信号.为了求解这种雷达信号的平均模糊函数,本文还提出了一种基于傅立叶变换的新方法.理论和仿真的结果都表明,这种雷达信号不但具有好的距离和速度分辨力,同时还具有优异的"隐身"能力和对抗敌方积极干扰的能力.     

基于随机采样法的光生混沌雷达信号周期性减弱研究

激光器产生混沌信号时,由于腔长原因使产生的信号具有周期性,若将该信号应用于雷达系统,易被识别与攻破。针对上述问题,文中提出采用随机采样法对原始混沌序列进行不等间隔随机采样,讨论分析了采样前后混沌的自相关和功率谱性能,结果显示采样后混沌信号自相关及功率谱的周期性均明显减弱并逐步消除。搭建基于光生混沌的调频雷达信号模型,理论推导分析了信号的频谱和模糊函数。结果表明,混沌自相关的旁瓣较原始混沌序列明显降低,功率谱也更加平坦,可获得sinc函数频谱和图钉状的模糊函数,该信号可以应用于雷达探测系统。     

跳频编码脉冲信号模糊图的绘制

跳频编码脉冲信号是一种新的脉冲压缩雷达信号形式，极具研究价值。模糊函数是设计和研究雷达信号的主要数学工具。跳频编码脉冲雷达信号模糊函数的计算十分复杂，模糊图绘制非常困难。通过运用模糊函数的卷积算法，应用Matlab语言简便快捷地计算并绘制了三维模糊图、Fd切面图、Td切面图和模糊度图，并给出了绘制方法。     

跳频相参脉冲串信号的模糊函数

相参宽带脉冲串信号可以同时获得雷达目标距离上和速度上的高分辨率,在实际雷达中广泛应用。模糊函数是研究雷达信号的有效工具,可以设计信号的参数以及信号的处理方法。从模糊函数出发,推导了统一形式的跳频相参脉冲串信号模糊函数,分析了其物理概念和结构特点,着重研究了信号参数对信号模糊性和分辨特性的影响;并利用模糊函数详细讨论了频率步进信号、Costas编码跳频信号和随机跳频信号的模糊性和分辨特性。     

基于Kent映射的混沌调频雷达波形设计

设计了一种基于Kent映射的混沌调频雷达波形,给出了如何通过Kent映射方程构造混沌调频雷达波形的方法,分析了其模糊函数特征及时频分布.理论分析与计算机仿真结果均表明,混沌调频波形是一种伪随机的雷达信号,具有“图钉型”模糊函数,具有很强的灵活性和反侦察性,具有更窄的压缩主瓣宽度与更低的副瓣电平.研究成果为雷达波形设计提供新的思路.     

脉间Costas跳频脉内多载波混沌相位编码雷达信号设计与分析

该文在步进频信号的基础上,把基于混沌调制的多载波相位编码(Multi-Carrier Phase Coded, MCPC)信号作为子脉冲,用Costas跳频代替频率的线性步进,设计出脉间Costas跳频脉内多载波混沌相位编码(Inter-Pulse Costas frequency hopping and intra-pulse Multi-Carrier Chaotic Phase Coded, IPC-MCCPC)雷达信号,并对其模糊函数及自相关性能进行了研究。仿真分析表明,该文设计的信号继承了步进频信号用较小的瞬时带宽合成较大的工作带宽的优点,同时有效克服了步进频信号存在的距离-速度耦合的缺点。脉内多载波特性使得这种信号在保持总带宽和步进频信号相等的条件下减少跳频阶数,从而提高信号处理的数据率;混沌调相的引入使得这种信号具有更强的保密性;脉间频率的随机跳变使其模糊函数具有更低的周期性旁瓣。这种信号众多的参数、灵活的结构及较大的调制复杂度,增加了侦察接收机匹配和识别的难度,从而提高雷达的反截获性能。     

Ambiguity functions of laser-based chaotic radar

The ambiguity functions of a newly developed laser-based chaotic radar (CRADAR) system are studied. In the CRADAR system, the chaotic waveforms can be generated either by an optically injected (OI) semiconductor laser, or a semiconductor laser with optoelectronic feedback (OEF). The ambiguity functions of the chaotic pulsation and chaotic oscillation waveforms obtained experimentally from the CRADAR system with the respective OEF and the OI schemes are examined and compared. In the cross-ambiguity functions, both types of the chaotic waveforms demonstrate their excellent capabilities in the electrical counter-countermeasures (ECCM) that civilian and military applications desire. In the auto-ambiguity functions, the chaotic oscillation waveform shows better unambiguous detection quality than the chaotic pulsation waveform that an ideal thumbtack-like ambiguity function with minimal sidelobes is found. Moreover, variations in the peak value and the full width at half-maximum of the auto-ambiguity function of the chaotic oscillation waveform along the principal axes are also investigated. By having the features of both ultrawideband radar and random signal radar, the chaotic oscillation waveform of the CRADAR system with the OI scheme is shown to possess the advantages of high range resolution, excellent ECCM capability, ideal thumbtack-like ambiguity function, and uncoupled range and range rate resolution functions.     

Costas序列在雷达信号设计中的应用研究

阐述了Costas序列的代数结构及其特点,分析了常用雷达信号,如线性调频脉冲信号、非线性调频脉冲信号等的模糊函数,文中指出当雷达信号使用Costas序列的构成方法形成跳频扩频的信号时,将获得理想的模糊函数性能,即同时获得极好的距离分辨率和速度分辨率。文中建立了多目标散射、多径衰落和加性高斯白噪声信道的数学模型,并介绍了多目标散射、多径衰落和加性高斯白噪声信道的雷达信号设计方法,最后给出了计算机仿真结果。     

Frequency modulated radar signal with combined chaotic sequence based on Bernoulli map

Chaotic signal shows amounts of advantages in the application of radar systems for its easy generation and control. The model of combined chaotic maps based on Bernoulli map is proposed in this paper. Then, the chaos based frequency modulated (FM) radar signal is put forward and the frequency spectrum, ambiguity function are also analyzed in theory. In simulation, the phase spaces, Approximate entropy (ApEn) and balance of the combined chaotic maps are investigated, which shows the combined maps sequences have greater performances than the initial sequences. Additionally, the Peak side-lobe level (PSL) and Integrated side-lobe level (ISL) of signal autocorrelation are discussed, and they drop greatly with the combined chaotic maps after frequency modulation. Simulation results also show that the FM signal based on combined chaotic maps has flatter frequency spectrum in the whole frequency band and a thumbtack ambiguity function.     

宽带混沌信号在汽车防撞雷达中的应用

随着汽车用量的增长，汽车防撞雷达对提高交通安全性有着极其晕要的现实意义，而传统的线性调频连续波雷达体制中存在着严重的多用户同频电磁干扰问题。由于宽带混沌信号具有良好的相关特性，文中提出了数字处理方式的宽带混沌调频连续波雷达，采用混沌调频信号来代替传统的线性调频信号的方案，结果显示它很好地解决丁加性高斯白噪声干扰和多用户间的交叉干扰问题；系统利用了离散混沌序列驱动连续混沌系统产生宽带混沌信号的方法，其电路结构简单，所得频谱平坦宽阔，在汽车防撞雷达和其他雷达、通信系统中具有很好的应用前景。     

一类混沌序列调频数字合成信号模糊特性分析

提出运用直接数字合成技术的混沌调频信号生成方案,并对信号的模糊特性进行分析.以随机过程理论为基础,分析了有限字长条件下混沌序列的随机特性,得出满足应用要求的字长条件.以直接数字合成技术和混沌序列复本相关技术为基础,将混沌序列作为频率控制字生成混沌调频信号.用宽带模糊度函数统计平均方法研究了信号的模糊特性,并对信号的抗干扰性能进行了分析.     

一种混沌雷达波形的模糊函数

提出了一种基于一维混沌序列的混沌雷达波形。从理论上推导了两种情况下的模糊函数表达式,即(1)连续混沌雷达波形,(2)被截断的混沌序列调制的矩形脉冲雷达波形,并得到数值模拟结果。理论分析和数值模拟结果表明,第一种情形具有理想的图钉形模糊函数;第二种情形具有锋利的刀刃形。这表明该种混沌雷达波形具有较好的距离和速度分辨率。     

随机脉位调制脉冲串雷达信号的平均模糊函数

本文研究了随机脉位调脉冲串雷达信号。给出了该随机序列的模糊函数数学表达式,分析了调制数变化对结果的影响,结果表明适当选择其调制参数,其模糊函数可作到近似图订形。所以,这种信号是一种较佳的雷达信号。     

对两种脉压信号的分析和对比研究

脉冲压缩信号有效解决了雷达作用距离与距离分辨力之间的矛盾,因而在各种体制的雷达中获得广泛应用。研究了两种普遍应用的脉压信号——线性调频信号和相位编码信号,从时频特性、脉压过程和模糊函数的角度分析了这两种信号的差异。