一种复合调制信号的脉冲压缩及DSP实现

线性调频信号和二相编码信号广泛应用于脉冲压缩雷达系统中,基于这两种信号的分析,推导出一种线性调频与混沌二相编码复合调制信号.采用DSP信号处理器件实现雷达信号处理具有结构简单、通用性高等优点.以TI公司的TMS320C6713 DSP为核心,依据工程实现的通用结构,实现了该复合调制信号频域数字脉冲压缩处理,给出了系统的实现框图和脉压结果.结果表明,该复合调制信号易于产生及处理,且工程实现具有可行性.     

载频调制二相编码激励的超声成像信噪比提高研究

针对压电陶瓷换能器的频带特性,采用正弦波载频调制二相编码信号的激励方案,研究换能器对单位码元载有不同周期载频的二相巴克码激励信号的影响,分析回波的脉冲压缩处理结果,优化调制参数,探讨激励信号与换能器的最佳匹配方式.利用本文提出的最佳调制参数的编码激励信号,在多目标环境下对四根靶线的复杂回波进行脉冲压缩实验研究,结果表明...     

多载频混沌相位编码雷达信号处理研究

雷达波形设计与信号处理是现代雷达研究领域的热点。文中用具有弱结构性的混沌二相码对正交频分复用雷达信号的相位进行调制得到一种多载频混沌相位编码雷达信号,推导了该信号脉冲压缩的输出表达式,用分段FFT脉压法对该信号进行脉压,比较了该信号和多载频巴克码相位编码信号的脉压效果,并对该信号的接收处理过程进行了仿真。仿真结果表明:多载频混沌相位编码雷达信号具有更优异的脉压性能,能够实现在信噪比很低的情况下多目标的精确测距和测速,同时由于其灵活的结构、复杂的调制方式及类噪声的特性,提高了雷达的低截获性能。     

线性调频相位编码混合调制信号及其DDS实现

利用线性调频信号、二相编码以及伪随机序列—巴克码构成一种线性调频相位编码混合调制信号,这种信号兼备了线性调频信号、二相编码和伪随机序列各自的特点,具有较好的反侦察特点,压缩后能够较大改善信噪比。本文给出利用DDS芯片AD9854实现这种信号的电路方法。     

基于TMS320C6678的多个同时到达信号脉内调制类型识别

针对雷达信号脉内调制中的5类信号,提出了一种基于改进相位差分的脉内调制类型识别方法.首先,对信号进行滤波处理,并快速识别出单频脉冲;然后,对滤波后的信号相位差分得到瞬时频率,将瞬时频率等分成两段并利用最小二乘法线性拟合,提取两个参数识别出线性调频和双线性调频;其次,对去跳变后的瞬时频率再利用最小二乘线性拟合提取斜率参数识别出复合信号,对剩下的信号平方后计算3 dB带宽内谱线数是否唯一识别出二相编码信号.最后,基于TMS320C6678实现了5类共7个同时到达信号的调制类型识别.仿真分析表明,当信噪比高于0 dB时,5类信号的识别概率优于90％,硬件实验表明,7个同时到达信号的调制类型识别处理时间在87μs以内.     

混沌二相编码的雷达脉冲压缩信号

二相编码信号是一种常用的雷达脉冲压缩信号,其相位编码是具有良好的自相关特性的二元伪随机序列.针对目前常用的伪随机编码的缺点,分析了混沌序列作为二相编码序列的可行性和优越性,并给出了混沌二相编码信号的生成方案.仿真实验证明,混沌二相编码信号具有良好的自相关特性和大时宽带宽积,是一种理想的雷达脉冲压缩信号.最后,提出了用Lyapunov指数作为准则优选混沌编码序列.     

MIMO雷达相位编码波形设计与实现

MIMO雷达为了避免通道间的相互干扰,为了获得对多目标检测的高分辨率,因此设计具有低自相关旁瓣峰值和互相关的正交信号集对于实现MIMO雷达系统是至关重要的,正交相位编码信号就具有上述优点.针对MIMO雷达发射波形正交的特点,以二相码为例的设计原理,设计了一种由主控计算机、波形控制模块和数字中频合成模块构成的二相码波形产生器.给出了基于AD9910单频调制方式产生单通道二相码信号的方法和OSK功能产生多通道二相码信号的方法,并给出了测试结果,验证了方案的正确性和可行性.     

混沌多时编码调相雷达波形设计

单一调制的雷达信号的波形简单、变化少,使得雷达信号更容易被截获,抗干扰性能也较差。针对这一问题,设计了一种混沌多时编码与相位调制相结合的波形产生方法。首先根据线性调频信号的参数并按照多时编码规则产生一系列相位,每个相位状态持续时间不同;再对相位用混沌序列进行编码,使每个子脉冲具有不同的相位状态。仿真结果表明,两种混沌多时编码调相雷达信号的自相关旁瓣峰值最大值分别达到-27.92dB和-27.60dB,相比于只加入混沌编码调相的信号或多时编码信号,其相关性得到了极大提升。结果表明,混沌多时编码调相信号既继承了相位调制信号的优点,优化了功率谱,使其变得更平坦,同时又具有良好的抗噪声干扰性能和正交性...     

任意频谱结构的连续混沌调频雷达波形设计

 连续混沌调频雷达的发射信号采用连续混沌信号实现信号调频,其性能逼近噪声调频信号,避免了离散调频设计中存在的前提限制(如:脉冲持续时间长、频率跳变等).基于混沌动力学理论,提出了连续混沌调频雷达的波形设计方法.该方法根据连续混沌调频信号的动力学模型,设定时间尺度变换函数,调制处于正弦振荡的Colpitts电路频率,可实现任意频谱结构的目标波形输出.该文结合设计实例给出了具体的设计步骤,并分析了设计性能,仿真结果表明该方法是有效可行的.     

混沌二相编码的雷达脉冲压缩信号

二相编码信号是一种常用的雷达脉冲压缩信号,其相位编码是具有良好的自相关特性的二元伪随机序列。针对目前常用的伪随机编码的缺点,分析了混沌序列作为二相编码序列的可行性和优越性,并给出了混沌二相编码信号的生成方案。仿真实验证明,混沌二相编码信号具有良好的自相关特性和大时宽带宽积,是一种理想的雷达脉冲压缩信号。最后,提出了用Lyapunov指数作为准则优选混沌编码序列。     

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。      

解析解混沌雷达系统的多目标测距

针对传统混沌雷达对多目标测距困难的问题,提出了一种建立在解析解系统上的混沌雷达多目标测距方法。该方法使用解析解混沌系统中的连续信号作为雷达发射信号,并把解析解混沌系统中的二值离散序列经移位寄存器保存在雷达接收端,通过保存的二值离散序列能够准确重构雷达发射信号模板。使用该模板和回波信号进行匹配滤波,通过匹配滤波输出信号的峰值得到待测目标的距离。该方法能够在-10 dB信噪比条件下实现多目标测距,且雷达接收端因为只需保存二值离散信号所以需要的存储空间小,实现过程成本低廉。仿真实验验证了提出方法的有效性。     

MIMO雷达混沌相位编码信号设计与分析

传统的优化算法需要进行组合优化过程,存在算法复杂、耗时的问题,为此,设计了能够快速获得MIMO(Multiple Input and Multiple Output)雷达正交相位编码信号的方法.基于混沌映射信号良好的相关特性和类随机特性,对Henon和Logistic混沌映射序列进行采样截取和二值量化得到二相码元,最后调制得到正交相位编码信号.仿真结果表明,利用这两种混沌映射序列可以快速获得符合条件的正交相位编码信号.     

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信号的模糊函数。理论和仿真结果表明,混沌编码信号的模糊函数十分逼近理想的图钉型,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。     

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.     

载波编码多载波相位编码雷达信号 抗间歇采样干扰研究

根据间歇采样转发干扰时域不连续采样特点,本文创造性地提出了一种具有抗间歇采样转发干扰特性的基于载波编码（CC）和多载波相位编码（MCPC）雷达信号,即CC-MCPC信号。与目前常用的滤波器设计抗干扰方法不同,CC-MCPC信号是从波形设计的角度出发,采用具有良好伪随机性的混沌序列对时域中的每个符号进行编码,频域中采用巴克码对每个子载波进行编码。载波编码增加了雷达波形脉冲的伪随机性,降低了雷达回波与间歇采样干扰的相关性,从而有效地抑制了假目标的干扰。CC-MCPC与常用滤波器设计方法互不冲突,可叠加使用。本文设计了两个仿真实验,验证了CC-MCPC的有效性和可行性。实验结果表明,在文中所述的典型参数下,CC-MCPC信号与传统的MCPC信号和LFM信号相比,CC-MCPC信号经脉冲压缩后的SJR改善因子优化了1-1.5dB。      

随机二相编码连续波雷达的研究

本文对新型噪声雷达即随机二相编码连续波雷达作了系统研究。分析了该雷达波形的概率分布、平均模糊函数以及脉冲压缩后距离旁瓣的概率分布，提出了一种抑制距离旁瓣的统计处理方法，通过多级统计处理后可保证峰值距离旁瓣低于－３０ｄＢ，同时给出了系统参数的设计，并讨论了该噪声雷达的多普勒容限扩展问题，分析表明，该噪声雷达能同时测定远距离和高速目标。     

一种脉间混沌频率步进/退雷达信号设计与分析

文章结合混沌的类随机性、低截获性特点和脉间线性频率步进信号易于处理等优势,设计提出了一种基于混沌映射控制频率步进/退方式的新的雷达信号形式。详细阐述了信号设计原理,并进一步分析了回波信号处理方法,以Bernoulli混沌映射为例比较分析了脉间线性频率步进信号和脉间混沌步进/退信号的自相关函数、模糊函数和频谱特点,最后设计了一种基于该信号的雷达系统。研究表明,脉间混沌频率步进/退信号在理论上具有良好的性能,在工程上具有可实现性,是一种有潜力的雷达信号形式。