一种混沌相位编码信号形成与处理系统设计

提出一套基于混沌理论的二相、多相编码信号以及混沌二相--线性调频复合调制信号的形成与处理方案,可应用于搜索雷达系统,实现多波形形式、多波形参数和宽带多频率捷变的雷达波形产生及相关压缩处理.重点论述了一类基于Logistic映射的混沌二相编码信号、两种形式的混沌二相--线性调频复合调制信号和混沌泰勒四相编码信号的设计原理与主要处理方法,并应用加权网络对上述脉冲压缩信号进行旁瓣抑制.计算机仿真结果表明,上述三类信号的主要性能均满足系统指标要求,从而使该方案具备很强的低截获及抗干扰能力.     

混沌调频雷达成像仿真

混沌调频信号类似随机信号，具有较强的抗干扰性能（ECCM）。为了提高成像雷达的抗干扰性能，该文把混沌调频信号用于成像雷达系统，使用n-Way Bernoulli映射产生混沌序列，用该混沌序列进行频率调制得到的信号具有良好的自相关特性，不但可以获得高分辨率雷达图像，还使需达波形难于辨识。该文分析了信号模型，对点目标进行了仿真，分析了脉冲压缩波形的旁瓣特性。结果表明，混沌调频信号用于成像雷达系统可获得比较理想的点目标图像，在成像雷达系统中有良好的应用前景。     

MIMO雷达正交混沌调频波形集设计

正交波形设计是实现MIMO雷达的关键技术之一,目前正交波形设计方法主要多采用统计优化算法,如模拟退火、遗传算法等,此类方法主要缺点是算法耗时长、效率低,且所设计的波形集性能随着波形个数的增加而下降,针对此问题,提出一种基于混沌调频的MIMO雷达正交波形集设计方法,采用混沌调频信号作为MIMO雷达的发射波形,利用混沌序列良好的统计特性,无需寻优处理即可得到性能优越的正交波形集,且理论上可以得到任意数目的波形而不损失波形集性能,因此,该方法在算法效率和波形多样性方面具有优势,计算机仿真实验验证了设计方法的有效性。      

多载波混沌频率编码雷达信号设计与分析

近年来,正交频分复用(OFDM)技术在雷达波形设计中的应用受到广泛关注.在OFDM技术的基础上,使用混沌序列对子载波上的码元进行频率编码调制,得到一种基于混沌序列的多载波随机频率编码雷达信号,波形设计参数更多.通过仿真对该信号的自相关性能、互相关性能和抗干扰性能进行分析,同时进一步研究了波形参数对信号自相关性能的影响....     

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.     

基于FPGA和DDS的LFMCW雷达波形产生器设计及实例

数字技术已经成为现代雷达普遍采用的波形合成方法，采用直接数字频率合成(DDS)产生线性调频信号及其他复杂信号的技术日益受到重视。对DDS性能及杂散分布规律进行了分析讨论，详细介绍了AD公司直接频率合成芯片AD9854的主要功能及其关键参数的设计方法，最后给出一种新颖的基于FPGA和双片DDS的应用实例设计——引入了雷达回波信号模拟模块的LFMCW雷达波形产生器，该系统可用于雷达内部功能模拟测试，最后对该系统进行了性能测试及结果分析。     

频率相位联合编码的低截获雷达波形优化设计方法

针对线性调频、相位编码等常规雷达信号易于被截获、分选、识别以及复制的突出问题,提出一种基于频率相位联合编码的雷达波形。首先,构建频率相位编码波形模型,分析模型的模糊函数;其次,针对连续相位编码序列,提出自相关峰值旁瓣和互相关积分旁瓣均衡的连续相位编码序列优化方法;最后,通过数值仿真定量分析了频率相位联合编码信号的自相关性、互相关性,验证了其标探测性能和信号低截获性能。     

STLFMCW雷达信号波形设计与射频隐身特性分析

为了减小雷达信号被敌方无源探测系统截获的概率,研究具有良好射频隐身性能的雷达信号波形具有十分重要的意义.文中基于对称三角线性调频连续波雷达的工作原理,设计了对称三角线性调频连续波雷达的实现框图及流程及6种具有不同距离分辨率的对称三角线性调频连续波信号波形,探讨了对称三角线性调频连续波雷达的射频隐身特性.研究表明,对称三角线性调频连续波雷达信号波形在现代战场环境下具有较好的应用价值.     

基于AD9958多波形雷达信号源软硬件的设计

介绍了ADI公司新推出的双通道带10位D/A转换器主频达500 MHz的DDS芯片AD9958的主要性能,并根据不同波形种类的雷达信号表达式.简述了AD9958用作直接频率合成器时,各种情况控制字的计算方法,给出了利用DSP+FPGA+AD9958实现雷达中频信号源的设计框图,对其中主要的FPGA时序控制进行QuartusII仿真.该设计可以灵活产生包括常规脉冲、线性调频、相位编码以及混合编码在内的多波形雷达中频信号.     

基于线性调频信号的综合脉冲与孔径雷达波形设计方法

 综合脉冲与孔径雷达(SIAR)是一种采用正交编码频率调制波形的多输入多输出(MIMO)雷达,本文对SIAR采用线性调频(LFM)脉冲信号时的波形设计问题进行研究.在对SIAR脉冲综合原理和LFM信号分析的基础上,给出了两种波形设计方法,对其性能进行了理论分析,并利用实际系统数据对其中一种波形进行了验证.计算机仿真结果和实测数据结果证实了这两种设计方法的有效性.     

连续混沌调频雷达信号分析

该文给出了连续混沌调频信号(CCFMS)的数学表达式,理论推导了CCFMS的自相关函数和均方根带宽。结果表明CCFMS自相关函数的旁瓣抑制性能优异;其均方根带宽与调频指数、混沌信号的均方根成正比。仿真计算了典型混沌产生的CCFMS性能,进一步证明了CCFMS具有较高的时间峰值旁瓣比、平坦的功率谱形状、近似图钉型的模糊函数和与正弦发射信号相同的峰均功率比。分析了CCFMS雷达的抗噪声干扰性能,与线性调频信号雷达相比,信干比改善因子提高约5.5 dB。     

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。     

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。      

An evaluation of the spectral characteristics of switching converters with chaotic carrier-frequency modulation

This paper presents an evaluation of the spectral characteristics of switching converters with a chaotic carrier-frequency modulation scheme (CCFMS). By incorporating a Chua's circuit (CC) into the pulsewidth modulator for driving the switches, three modulation schemes, including the standard pulsewidth modulation scheme, periodic carrier-frequency modulation scheme, and CCFMS, can be realized with the CC in equilibrium, limit cycle, and chaos, respectively. The property of frequency spreading in CCFMS is studied by using a statistical analysis method. The developed model is applied to formulate the power spectral densities of the input current and the output voltage of the three basic DC/DC converters under CCFMS. Theoretical predictions are verified with experimental measurements.     

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.     

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。     

正弦调制的布尔混沌生命探测雷达

提出了一种正弦调制的布尔混沌雷达,该雷达采用正弦波调制的宽带布尔混沌信号作为发射信号,基于混沌相关技术和迈克尔逊干涉原理,可同时实现墙后人体定位和生命信号探测。实验结果表明,穿透20 cm厚的砖墙,人体定位的距离向分辨率和动态范围分别为15 cm和50 dB,呼吸、心跳测量的动态范围分别为50 dB和10 dB。此外,电磁仿真研究了该雷达二维空间定位的抗干扰性能,结果表明其对噪声、线性调频信号和布尔混沌信号具有良好的抗干扰性。     

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。      

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。