一种新的低截获概率雷达信号的设计与分析

从信号频谱、模糊函数等方面对二相编码信号、步进频率信号两种典型的低截获概率雷达信号进行了分析,提出一种脉内二相编码——脉间步进频率复合调制雷达信号,并对其优缺点进行了比较。研究结果表明,复合调制信号既能克服步进频率信号较严重的距离——多普勒耦合和相位编码信号的多普勒频移敏感的缺点,同时又具备相位编码信号的大带宽特性和步进频率信号的高距离分辨率特性,是一种较理想的低截获概率雷达信号。     

Costas编码跳频宽带雷达信号测速技术研究

 频率步进雷达固有的时延－多普勒耦合现象严重影响了运动目标的距离－速度二维联合分辨率.使用具有近似"图钉型"模糊图的跳频脉冲串信号可以消除时延－多普勒耦合,从而同时获得距离和速度的高分辨特性.本文首次推导了跳频脉冲串信号统一形式的模糊函数,分析了编码跳频信号的模糊性和分辨特性,并针对宽带信号下的高速目标提出了一种新的Costas编码跳频信号STRETCH处理方法,有效抑制了传统方法的高旁瓣问题.仿真实验表明Costas编码跳频信号具有较好的测速以及高分辨距离成像性能.     

频率步进单脉冲雷达抗干扰原理分析

频率步进单脉冲雷达是一种具有小瞬时带宽的多脉冲相参宽带雷达。文章在分析了频率步进单脉冲雷达原理的基础上,从其脉冲相参性,脉冲的小瞬时带宽与高距离像分辨等方面的特性研究了其抗干扰原理。     

跳频序列宽带雷达信号的研究

针对频率步进雷达信号在低空应用条件下存在的问题，提出使用跳频序列信号。说明了该信号与传统的随机频率编码信号概念上的区别。分析其高距离分辨原理及多普勒性能，通过仿真，计算速度、加速度对一维距离高分辨的影响。     

基于频率步进信号的旋转式合成孔径雷达成像方法

针对频率步进信号实现旋转式合成孔径雷达成像的难题,该文提出了脉冲间距离走动校正的旋转式合成孔径雷达成像方法。首先,推导了频率步进雷达旋转SAR 几何模型,然后提出了频率步进雷达脉冲间距离走动及其频域校正方法,接着采用-k 算法实现了场景的高分辨成像,最后对方位分辨性能进行了详细分析。计算机仿真结果验证了该方法的有效性以及高分辨性能。      

稀布阵综合脉冲孔径雷达低距离旁瓣与距离高分辨技术

稀布阵综合脉冲孔径雷达（ＳＩＡＲ）采用多个频率信号实现各向同性照射而不需要波束扫描，因此可以获得长时间相干积累，有利于对微弱目标（尤其是隐身目标）的探测，本文提出了一种降低其距离旁瓣的有效方法－脉间（组）频率编码捷变，分析其机理。同时为了提高距离分辨能力，提出通过步进频率来增大发射信号带宽，通过ＳＩＡＲ的脉冲综合处理和步进频率综合处理以提高脉冲压缩比，并针对步进频率对速率较敏感的问题提出了一种简便     

基于OFDM随机步进频的雷达通信一体化信号模型

为了解决雷达通信一体化系统中的雷达信号与通信信号较难分离的问题,在正交频分复用(OFDM)雷达的基础上,提出了一种基于OFDM脉间随机步进频的雷达通信一体化信号模型,通过频率捷变将数据信息加载到雷达信号上,利用随机的步进频率传输数据,从而使一体化信号能同时实现雷达探测和数据通信功能,避免了信号分离。同时设计了雷达通信一体化方案,在雷达接收端,运用相关法实现一维距离成像;在通信接收端,通过带通滤波器组检测频率点解调数据。仿真实验结果表明,一体化信号能实现分米级的距离高分辨和速率为Mbit/s级的数据通信,能够满足大批量数据传输的要求。     

频率步进和脉冲多普勒复合测速研究

毫米波频率步进(Step-Frequency)雷达是一种距离高分辨率雷达.实现运动目标的距离高分辨必须进行运动补偿,故提出了一种基于频率步进和脉冲多普勒体制复合测速的方法.仿真结果表明该方法测速精度高,抗噪性能好,算法简单,速度快.     

基于速度搜索的频率编码雷达动目标检测方法

频率编码脉冲信号是一种常用的LPI雷达信号,相较于传统PD雷达,频率编码脉冲信号在一个CPI内由一连串载频随编码序列随机跳变的窄脉冲组成,具有很大的合成带宽,大大降低了信号功率谱密度,使得带宽一定的截获接收机难以截获。同时,由于发射脉冲载频跳变,对于相同动目标不同脉冲回波叠加了不同的多普勒频移,传统PD雷达的动目标处理方法无法实现多普勒聚焦。提出一种基于速度搜索的频率编码脉冲多普勒雷达动目标检测方法,并从理论分析了算法性能,最后通过计算机仿真对算法性能进行了验证。     

非均匀频率密度多载波新型雷达信号

在高超声速目标搜索应用中,要求雷达发射信号具有高分辨、低截获、高多普勒容限等特性。本文针对OFDM信号多普勒容限低的缺点,提出了一种非均匀频率密度多载波雷达信号以及基于NLFM信号频谱窗函数的子载波频率设计方法;采取理论分析及数值仿真方法,推导、计算了该信号的频谱特性及模糊函数特性,并与典型OFDM信号的有关特性进行了对比,得出结论:新信号具有多普勒容限大、无距离—多普勒耦合、带外衰减快以及时延自相关函数旁瓣低等优点,适合于宽带高分辨雷达对高速运动目标的搜索与检测。      

Multicarrier constant envelope OFDM signal design for radar applications

Orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) radar signals have been introduced for high range resolution radars. These signals have prominent properties such as favorable ambiguity function, high bandwidth efficiency, and possibility of use in dual mode radar/communication systems. But the large amplitude fluctuations of the OFDM signal make it susceptible to system nonlinearities. To alleviate this problem, constant envelope OFDM (CE-OFDM) signal has been introduced which combines orthogonal frequency division multiplexing and phase modulation or frequency modulation. Although several works have been reported on OFDM radar signal design, there is no a systematic approach for designing CE-OFDM signals for radar applications. In this paper we will focus on CE-OFDM signal design for radar applications. Two different methods for designing a CE-OFDM signal with favorable ambiguity functions are introduced. The first one is based on modulating a complementary set of sequences on different sub-carriers while the second is based on using a proper single carrier coded signal and then extracting its most similar multicarrier OFDM or CE-OFDM coded signal.     

OFDM新体制雷达研究现状与发展趋势

正交频分复用(OFDM)雷达是近些年才提出的一种新体制雷达,它借鉴了通信系统中正交多载频的原理,相比于传统雷达,具有一些独特的优势。该文系统地介绍了OFDM雷达的特点,全面梳理了国内外关于OFDM新体制雷达研究的文献,总结了信号特性与波形设计、信号处理、新体制雷达系统等几个重点方向的研究进展,并分析了OFDM雷达未来的几个发展趋势和应用前景。     

调频连续波MIMO雷达OFDM波形设计

对于多输入多输出调频连续波雷达,正交波形设计是其最关键的技术之一。传统频分波形采用频率调制方法,使得各信号在频域上互不重叠,通过带通滤波实现多通道分解,该方法信号带宽大、系统复杂,且由于采用带通滤波,信号相干性差。因此针对调频连续波雷达,本文提出了一种新的正交波形设计方法。该方法基于正交频分复用原理,一个信号周期包含M个线性扫频周期,其中M为正交信号个数,去调频接收后,作快时间离散傅里叶变换,通过多相分解实现信号分解。该方法不需要带通滤波,信号相干性好、带宽窄、系统简单。论文最后,通过仿真实验验证了波形设计的正确性和有效性。      

基于OFDM的MIMO-SAR抗多径波形设计

针对雷达多径干扰问题,提出一种基于正交频分复用（OFDM）的多发多收合成孔径雷达（MIMO-SAR）抗多径波形设计方法。该方法基于频率分集原理,设计循环移位OFDM-LFM波形提升OFDM波形有效带宽,并针对该波形设计MIMO平台收发模型,结合多通道正交波形空时编码（STC）方案实现多通道接收信号分离,该波形设计方案对SAR多径干扰抑制有效。该方法可以解决多径干扰导致的目标分辨率低及虚假目标问题,在机载SAR高分辨率成像、车载SAR城市探测与智能驾驶等方面具备广阔应用前景。     

一种基于Bernoulli混沌的四相编码OFDM雷达信号设计方法

相位编码正交频分复用(OFDM)雷达具有许多优良的性能,近年来受到雷达界的广泛关注。但在实际应用中,相位编码OFDM雷达信号存在优良编码数量不多、长度受限、峰均比过高等问题。该文针对这些问题,提出了一种基于Bernoulli混沌的四相编码OFDM雷达信号设计方法,可以构建任意数量和长度的编码,具有更大的设计自由度,并且通过初相加权,得到包络峰均比小于2的混沌四相编码OFDM信号,该信号在高分辨、多普勒等方面具有较多优良特性。      

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。      

OFDM MIMO radar waveform design for targets identification

In order to obtain better target identification performance, an efficient waveform design method with high range resolution and low sidelobe level for orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) multiple-input multiple-output (MIMO) radar is proposed in this paper. First, the wideband CP-based OFDM signal is transmitted on each antenna to guarantee large bandwidth and high range resolution. Next, a complex orthogonal design (COD) is utilized to achieve code domain orthogonality among antennas, so that the spatial diversity can be obtained in MIMO radar, and only the range sidelobe on the first antenna needs suppressing. Furthermore, sidelobe suppression is expressed as an optimization problem. The integrated sidelobe level (ISL) is adopted to construct the objective function, which is solved using the Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno (BFGS) algorithm. The numerical results demonstrate the superiority in performance (high resolution, strict orthogonality, and low sidelobe level) of the proposed method compared to existing algorithms.     

基于索引调制OFDM雷达通信共享信号压缩感知方法研究

针对在雷达通信一体化(RadCom)系统中正交频分复用(OFDM)共享信号通信速率不高、可靠性较差的问题,该文提出一种采用子载波索引调制(IM)的OFDM共享信号方案(OFDM-IM)以及对应的基于压缩感知(CS)的雷达信号处理算法。该方案在发射端采用IM调制增强OFDM信号通信质量,在雷达接收端采用CS技术获取目标的距离-速度2维超分辨图像,进一步采用快速分段重构、2次相参积累的方法降低算法的计算复杂度。仿真实验表明,相比于传统算法,该方法能显著提升对OFDM-IM共享信号的处理性能,并实现超低距离副瓣,是一种能够同时增强雷达与通信性能的一体化共享信号方案。     

联合AC-ICF和TR技术的多功能波形设计方法

要: 分布式网络雷达的多功能承载是目前雷达领域研究的一个热点,基于OFDM信号的雷达通信共享的多功能波形设计受到人们广泛关注,其核心问题之一是较高的包络峰均比（PMEPR）。基于OFDM信号,本文联合自适应限幅门限的迭代限幅滤波技术（AC-ICF）和子载波预留（TR）技术研究了一种面向分布式组网雷达的多功能波形设计方法。首先,建立雷达网络的OFDM信号模型。其次,联合AC-ICF和TR技术研究了低PMEPR的多功能波形设计方法。最后,通过计算机仿真验证了多功能波形设计方法的可行性,并对其中面临的问题进行了分析与讨论,同时对优化设计后波形的雷达和通信性能进行了简要分析。      

基于OFDM调制雷达信号仿真分析

基于OFDM(Orthorgonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)调制雷达信号是近年来新体制雷达信号研究热点。由于其具有大时宽带宽积,良好的抗干扰性能,较高的频谱利用率和易于数字化处理等诸多优点近年来备受关注。首先分析了OFDM雷达信号基本原理,给出了该雷达信号时域结构表示、频域结构表示,并通过仿真分析验证了OFDM雷达信号具有良好的距离分辨率。