多载频相位编码雷达信号分析

由于多载频信号在高分辨率,低截获等方面的优势以及适应未来雷达多功能的要求,近年来备受关注。针对多载频相位编码信号,以模糊函数为工具,对其与单载频相位编码信号进行了比较,证明其具有更佳的雷达探测性能。针对直接匹配滤波运算量较大的问题,提出先对子载频相位编码序列匹配滤波,再通过子带合成完成二级脉压的信号处理方式。仿真分析证明,该方式可获得与直接匹配滤波相近的效果。     

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...     

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。      

MIMO-OTHR稀疏频分互补混沌调制波形设计

针对多输入多输出超视距雷达(Multiple Input Multiple Output Over-the-Horizon Radar, MIMO-OTHR),提出了一种稀疏频分正交相位编码(Sparse Frequency Division Orthogonal Phase Coded, SFDOPC)波形。考虑到超视距雷达工作在非连续分布频谱环境,设计了波形的稀疏频分结构。利用混沌序列天然的正交性、良好的抗干扰和低截获性能,将混沌序列映射为相位编码信号,调制在稀疏载波频率上。基于该波形结构,首先对混沌序列的相关性能进行了优化,利用自适应克隆选择算法最优化搜索得到互补混沌序列对;然后,根据实时监测得到的频谱环境,合理选择载频和带宽,在兼顾频谱环境的同时,可以进一步改善波形的正交性,最终得到一种稀疏频分互补混沌调制波形。仿真结果表明,该波形具备优良的输出特性。     

对相位编码步进跳频雷达的MCPC调制转发干扰

以对相位编码步进跳频雷达干扰为背景,分析了相位编码步进跳频信号和多载波相位编码信号的调制特点,在此基础上提出了一种多载波相位编码调制转发新型干扰样式,并理论分析了该干扰样式的干扰效果：可使相位编码步进跳频雷达产生多个导前、导后的逼真假目标.研究了等长度m序列的相关特性,给出了干扰信号的子载频和相位编码序列的选取准则.通过仿真实验对文中分析的结论进行了验证,结果表明该干扰样式较间歇采样预测转发干扰样式有较大的优越性.     

基于多参数联合判决的雷达信号调制特征识别

根据雷达辐射源信号的不同特性,提取其非线性相位方差、瞬时频率统计直方图、瞬时频率方差和相像系数等特征量,对单载频、线性调频、非线性调频、频率编码和相位编码等常用雷达辐射源信号调制形式进行多参数联合判决.仿真结果表明,该算法在低信噪比下,仍能够自动准确地识别雷达信号脉内特征.     

双基地多载频FMCW雷达目标加速度和速度估计方法

双基地多载频FMCW雷达采用稀布阵发射多载频FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave)信号,阵列接收目标回波。受速度和加速度的调制,机动目标回波多普勒频谱展宽,导致雷达检测性能下降。该文分析了双基地多载频FMCW雷达的信号模型,提出将多项相位变换和相位差法结合来实现目标加速度和速度高精度估计的方法。分析了该方法在不同数据分段情况下的性能。仿真结果表明,该方法能够以较小的运算量对目标加速度和速度进行高精度估计。     

两种组合脉压信号抗干扰分析

脉压信号因能较好的解决作用距离和分辨能力之间的矛盾以及良好的抗干扰性能得到了广泛的应用。常用的脉压雷达信号为线性调频信号和相位编码信号,而组合脉压雷达信号在抗干扰能力方面更有优势。文中通过仿真计算,使用多种干扰样式,对两种组合脉压雷达信号的抗干扰性能进行了定量分析。计算结果及仿真试验表明,其抗干扰性能优于纯线性调频信号或相位编码信号。     

相位测频法在雷达信号脉内特征分析中的应用

以单载频、线性调频、BPSK和FSK信号为例,通过提取信号的瞬时相位,对雷达信号的脉内调制特征进行了分析,介绍了信号瞬时相位的提取方法,然后分别引出相位分析法和相位差分分析法的调制类型识别方法,最后对这两种方法进行了仿真分析。仿真表明,相位测频法是一种有效的雷达信号调制特征分析工具。     

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。     

基于Costas编码跳频雷达信号分析及成像研究

常用的跳频宽带雷达大都是基于发射顺序步进载频的脉冲信号形式,而这种信号的模糊图为斜刀刃形,存在距离-速度耦合,容易造成测距不准和多普勒效应.为了改善高分辨力雷达测距测速性能,提出了在ISAR成像中采用Costas编码脉冲序列,推导并比较了Costas编码脉冲序列和常规步进频脉冲序列的模糊图,分析了Costas编码跳频雷达信号形式,指出它可以消除距离-速度耦合,具有更好的测距和测速性能,并给出了ISAR成像的算法步骤.最后仿真验证了该算法的正确性.     

参差脉冲技术在电离层探测雷达中的应用研究

由于脉间相位编码脉冲串的脉冲间隔是均匀的,在单站雷达体制下不可避免地存在探测盲区。这些盲区均匀地分布在探测距离门上,将影响探测效果。文中提出了一种组间参差重复周期脉间二相编码脉冲串,它解决了均匀脉间相位编码脉冲串的盲区问题,同时具有均匀脉间相位编码脉冲串的所有优点。并且该波形在高频段具有较好的射频干扰抑制效果,特别适用于电离层探测雷达等设备。     

三频段准连续波雷达信号目标检测性能分析

准连续波雷达是一种低截获概率雷达,结合了脉冲雷达收发隔离和连续波雷达截获概率低的优点,但其检测性能的优劣很大程度依赖于信号形式,普通的编码信号和线性调频信号已经不能满足其对目标探测的要求。为解决这个问题,设计了一种三频段信号和与之相应的收发系统,对系统结构及三频段信号的参数选择原则、目标检测原理、模糊函数、抗近距离盲区性能做了详细分析,并指出了三频段信号相对于相位编码信号和分时发射信号的优势所在,最后通过仿真证明,将三频段信号应用于准连续波体制雷达中时能准确探测目标,得到目标的各个参数并且能有效消除近距离盲区。     

基于AD9854的雷达信号源设计与实现

使用AD9854芯片和FPGA,基于DDS理论设计并实现了多模式多波形雷达信号源。它可模拟LFM、NIJM、单频、相位编码等多种脉冲信号波形,能有效验证脉冲压缩与信号处理单元的工作性能。测试结果表明,该系统能满足设计要求。     

Low-Power CMOS Analog Signal Processing Using Spatial Mapping

This paper presents a low-power analog circuit for signal processing on pulse coded signals using spatial mapping. By successively delaying a periodic pulse train, and correlating delayed copies of the input signal with the input signal itself, the frequency component(s) are mapped spatially to output signals. The single delay line structure is then extended to a parallel structure with redundancy. In this way, we improve the signal-to-noise ratio. The design has been simulated and fabricated, and both simulation measurement results are presented, indicating the feasibility of the proposed methods.     

基于MIMO雷达的重复线性冗余多载波相位编码信号抗间歇采样干扰研究

该文基于雷达信号时域间断采样获得间歇采样和重复干扰（ISRJ）的原理,提出了一种基于多输入多输出（MIMO）雷达和多载波相位编码（MCPC）雷达信号的新型重复线性冗余（RLR）波形,即RLR-MCPC信号。从波形设计的角度出发,对于采用MCPC多相编码结构的信号,采用混沌序列对每个码片进行时域编码。此外,在时频域中,一些码片通过重复线性排列进行冗余编码。频域上,每个子载波都包含冗余编码,时域上,脉内任意时间段都包含冗余编码。在MIMO雷达中,雷达信号按子载波分成多路通道进行传输,在每路通道中对接收信号进行处理,保证间歇采样不论在时域中如何采样,都会在某一路通道上采样到冗余信息,从而与匹配滤波器失配。所以,RLR处理使信号具有抗间歇采样转发干扰（ISRJ）的特性,能有效抑制ISRJ假目标的干扰。结果表明,在该文设计的典型参数下,经过脉冲压缩后的RLR-MCPC信号的SJR改善因子比MCPC信号优化了2.5~3 dB。      

相位编码雷达信号特征研究

介绍相位编码雷达信号的各种信号特征 ,如频谱扩展、脉冲压缩、低峰值功率、距离 -多普勒耦合、多普勒敏感等 ,分析这些特点对电子侦察、干扰的影响。根据多普勒补偿技术、多普勒预处理技术等的发展 ,指出相位编码雷达信号将在未来低截获概率雷达系统中得到广泛应用。     

用于高速目标检测的相位编码信号处理方法和性能研究

波形选择是雷达系统设计的重要内容，在数字信号处理理论和计算平台的支持下，波形的处理转换为计算的问题，后端处理计算能力的提升极大地拓展了波形的应用场景。相位编码信号具有多普勒敏感特点，为实现匹配滤波，必须对目标可能出现的速度进行补偿，处理过程复杂，在多数雷达系统中应用场景有限。本文提出了相位解调+傅里叶变换构建滤波器组的方法完成相位编码信号的速度补偿，在单个脉冲内实现同时测距测速，针对空间目标的特点，分析了速度、加速度对波形参数的限制，仿真给出了目标遮蔽、处理损耗、测速精度的结果。     

An HF bi-phase shift keying radar: application to ice sounding inWestern Alps and Spitsbergen glaciers

A low-frequency ground penetrating radar, developed for martian subsurface sounding (Mars 96 Mission) is presented. During the preliminary campaigns, its performances have been studied by ice thickness determination on various glaciers. This radar is a pulse-compression system designed in order to limit the necessary peak power. It involves the phase modulation of the transmitted pulse by coded sequences. By moving the radar along a profile on the surface, a continuous section of the reflected energy associated with dielectric permittivity contrasts is obtained. Modulating the transmitted pulse and matched filtering the received signal provide a significant depth penetration while preserving a satisfactory range resolution. This processing is efficient even if the echo is partially shortened or if the signal is modified by differential attenuation. A multichannel filtering based on the spectral properties of the signal is then applied to the section. Experimental results of ice sounding on glaciers show that the ice-bedrock interface can be identified at depths between 30 and 120 m