二相编码信号性能分析

二相编码信号应用于低截获自导声纳波形设计,具有较好的性能。本文着重研究了二相编码信号的模糊函数及频谱,仿真实验表明二相编码信号距离分辨力及速度分辨力与信号带宽和信号时宽分别对应相关。信号带宽越大则距离分辨力越高,信号时宽越长则速度分辨力越高。同时信号带宽亦与信号频谱幅度成反比关系。信号带宽越大,信号频谱幅度越低,功率谱密度亦越低。因此,选择适当的时宽、带宽,二相编码信号具有较好的低截获性能。     

一种新型低截获FSK/PSK雷达信号分析

从信号发射波形出发,分析了一种由FSK信号和PSK信号组合而成的新型FSK/PSK信号.首先构造了信号的模型,参考二相编码和频率编码的模糊函数详细推导了其模糊函数公式,通过数值仿真得到了模糊图,然后从距离速度分辨力、测距测速精度、截获性能等方面对其进行了分析.理论和仿真分析结果表明,这种新型FSK/PSK信号也具有图钉型模糊图,具有良好的分辨力与测距测速性能,低截获性能也相对于单一FSK信号或相位编码信号有了较大提高,因此具有较好的应用前景.     

M-COSTAS复合编码连续主动声呐信号研究

连续主动声呐利用连续发射的声信号进行目标探测,相比于脉冲主动声呐具有可连续跟踪、时间增益更高等优势。连续主动声呐技术研究的一个重要内容是发射信号设计,本文在M序列和COSTAS圆序列的基础上提出了一种复合连续循环编码信号(M-COSTAS)。仿真结果表明,该信号可以得到近似于理想“图钉状”的距离/速度输出结果,并可利用COSTAS圆序列的循环特性实现较高的目标重访率(Target Revisit Rate)。与相同时宽带宽积的LFM-COSTAS信号相比,M-COSTAS在测距时可实现更低的旁瓣;与相同相位编码宽度和时宽的M序列编码信号相比,M-COSTAS可实现更高的距离/速度分辨力;此外,M-COSTAS的测距性能受M序列影响,M序列越长,距离向的旁瓣输出越低,且距离分辨力越高。      

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。     

二相编码雷达信号及常见问题处理

二相编码信号是常用的脉压雷达信号,具有较强的似噪声性和良好的低截获概率特性。介绍了二相编码信号及几种较好的可用于脉冲雷达的信号形式,给出了二相编码应用时所遇到的主要问题及处理方法,提出了处理距离遮挡、距离旁瓣、多普勒敏感的新思路。     

用循环自相关法分析和比较雷达信号的截获性能

本文针对循环自相关法等现代截获处理方法,从离散时间信号处理的角度,推导了截获接收机信号处理增益的表达式,在此基础上提出了一种基于循环自相关积累因子的雷达信号抗截获性能的分析与比较方法,首先用理论计算线性调频信号、二相编码信号和OFDM信号的自相关积累因子U值,然后在低信噪比的情况下对线性调频信号、二相编码信号和OFDM信号等大时间带宽积信号的抗截获性能进行了仿真分析和计算。理论分析和实验仿真结果表明,在高/中重频情况下OFDM脉冲信号具有相对较好的抗截获性能。      

线性调频信号脉压算法研究与仿真

由于羊载频脉冲信号的时宽带宽乘积接近于l,大的时宽和带宽不可兼得,在匹配滤波器理论下引入脉冲压缩的概念。线性调频信号和相位编码信号是2种典型的脉冲压缩信号,它具有大的时宽带宽积,满足距离分辨力和速度分辨力2项指标,在此首先介绍了LFM信号脉压分析,进而引出加权处理降低旁瓣。采用Matlab对LFM信号的加权脉压性能进行了详细分析,在给出仿真结果的同时,对结果进行了分析,可以看出进行加窗脉压可以有效地降低压缩输出中的旁瓣电平,提高主旁瓣比,取得了较好的效果。     

LFM-Frank复合调制雷达信号性能分析

为了保证雷达系统正常运行,提高其低截获性能及战场生存能力,提出了线性调频与多相编码复合调制的雷达信号。采用时频分析与模糊函数分析相结合的方法,通过仿真直观有效地分析了这种复合调制雷达信号的时域、频域及时频域特点,并与单一调制的雷达信号进行对比。结果表明,这种复合调制雷达信号具有较高的距离、速度分辨力以及较强的抗干扰、抗截获能力。     

相位编码信号在雷达中的应用

相位编码信号具有优良的抗干扰和低截获概率特性,在雷达波形产生中广泛使用。给出了相位编码信号的时域和频域特点,运用模糊函数对该信号的性能进行分析,发现该信号具有高的距离、速度分辨率,分析了此类信号经匹配滤波压缩处理的过程和结果,对大时宽带宽积相位编码信号的时域副瓣抑制滤波器设计问题进行了探讨,给出了其工程实现方法。     

雷达脉冲压缩信号仿真分析

线性调频信号和相位编码信号是两种典型的脉冲压缩信号,它具有大的时宽带宽积,满足距离分辨力和速度分辨力两项指标,文章采用Matlab详细解释了两种脉冲压缩信号的产生方式,在给出仿真结果的同时,对结果进行了分析,取得了较好的效果。     

基于幅度加权的预失真线性调频超声编码激励

为了提高医学超声成像的轴向分辨力和确保对比度,该文提出一种基于幅度加权的预失真线性调频编码新方法.该方法将线性调频发射信号幅度加权技术和回波信号旁瓣抑制技术相结合,一方面补偿超声探头对发射信号的影响,使得回波信号的带宽不局限于探头,提高轴向分辨力;另一方面消除发射信号幅频特性的菲涅耳波纹,提高发射信号的带宽并采用失配滤波器进行脉冲压缩,实现旁瓣抑制,确保成像对比度.仿真结果表明:相对恒包络线性调频编码,预失真线性调频编码方法不仅提高了轴向分辨力,而且最大旁瓣幅度减小至-48 dB以下,满足医学成像对比度要求.FieldII仿真B超图像结果表明:恒包络线性调频和预失真线性调频编码方法的轴向分辨力分别是0.35 mm和0.25 mm.     

幅度和相位估计的ISAR超分辨成像方法

传统距离多普勒(Range Doppler, RD)成像方法分辨率取决于发射信号的带宽和信号在方位向积累的多普勒带宽。超分辨成像可以在给定带宽条件下,获得比RD方法更优的分辨率。给出一种基于幅度和相位估计(Amplitude and Phase Estimation, APES)的逆合成孔径雷达(Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR)超分辨成像方法,该方法根据回波数据构造自适应滤波器对目标散射点进行重建,仿真和实测ISAR数据成像结果验证了基于APES的ISAR超分辨成像算法的有效性。相比其他超分辨成像方法,该方法重建的散射点幅度更为精确,副瓣更低,图像对比度和图像信噪比增加,整体成像效果较佳。     

脉间频率编码脉内复合调频雷达信号设计与分析

现代的战场环境复杂多变,机载雷达除了需要具备较高的目标分辨力来完成目标探测任务外,还应具备大时间带宽积、低截获因子、低功率谱幅度、不均匀频谱及最大不确定性等良好的射频隐身性能。为了设计性能良好的射频隐身波形,本文以脉间脉内双重频率编码（interpulse Costas and intrapulse Costas,Costas-Costas）信号的时频特征为基础,在保持子脉冲间频率捷变的同时,在子脉冲内采用Costas频率编码和非线性调频相结合的复合调频方式,得到脉间频率编码脉内复合调频（interpulse Costas frequency coded and intrapulse Costas and NLFM composite frequency modulation,Costas-CN）雷达信号。与单一调制信号、脉间频率编码脉内非线性调频（interpulse Costas frequency coded and intrapulse nonlinear frequency modulation,Costas-NLFM）信号和Costas-Costas信号相比,该信号极大地增加了脉内调频特征的复杂性,增加了无源探测系统分选和识别的难度。仿真表明,Costas-CN信号在模糊函数、自相关特性、功率谱密度及截获因子等方面均有明显改善。在实现雷达探测的同时,该信号又具备良好的射频隐身性能,在现代战争中有广泛的应用前景。      

Second- and third-order signal predistortion for nonlinear distortion suppression in a TWT

The nonlinearity inherent in the traveling wave tube (TWT) amplifier distorts amplified signals and results in reduced efficiency and bandwidth, limiting its use in communication and electronic countermeasure applications. Signal predistortion is an effective technique for suppressing nonlinear distortion in TWTs that provides high suppression and requires simple circuits for implementation. While conventional predistortion linearizers are based on third-order intermodulation (3IM) injection, this paper proposes using second-order (second-harmonic) signal injection in predistortion circuits. A detailed experimental investigation and comparison of second-order versus third-order signal predistortion is presented. It is observed that both schemes result in suppression of up to 30 dB (55 dBc) for the 3IM distortion products. However, experimental results indicate that second-harmonic signal injection performs better than 3IM in suppressing higher order products. The paper also investigates spatial evolution of the wave spectrum along the TWT axis with and without injection, and sensitivity of the suppression to injected signals amplitude, phase and the fundamental frequency.     

低信噪比下一种改进的谱相关频谱检测

针对现有基于谱相关频谱检测算法中周期图法谱估计精确度较低的缺点,提出了一种用主用户发送信号与认知用户接收信号的最小方差无失真响应(MVDR)谱的谱相关量作为检测统计量进行频谱检测的改进方法.由于MVDR谱估计算法比周期图法具有更高的分辨率,因此所提频谱检测算法比现有算法具有更好的检测效果.模拟了两种电视信号作为主用户发送信号,仿真结果表明:对于两种电视信号,所提算法的检测性能都优于现有算法,同时通过分析算法的复杂度,证明所提算法能够满足IEEE802.22标准对于检测时间的要求.     

An analytical method for determining the optimal modulating waveform for dithered clock generation

A new method for determining the optimal modulating waveform for spread spectrum clock generation (SSCG) is proposed to minimize the peak amplitude of the harmonic spectra measured in electromagnetic interference (EMI) tests. The optimal waveform can be easily obtained as a solution of a first-order differential equation that includes the impulse response of the receiver filter used for the spectrum measurement. To verify the validity of the proposed method, modulating waveforms and the resultant harmonic spectra are calculated for various modulating frequencies and resolution bandwidths. Results show that the optimal modulating waveform becomes similar to a simple triangular waveform if the modulating frequency is much lower or much higher than the resolution bandwidth. It is also found that dithering is most effective when the modulating frequency is equal to or slightly higher than the resolution bandwidth. The proposed method is applicable to and especially effective for dithered clock systems with a programmable modulating waveform.     

P波段步进线性调频雷达半实物仿真研究

步进线性调频信号是雷达系统中提高距离向分辨率的一种重要的信号形式。其有效降低了雷达高分辨率目标对硬件系统带宽的要求,以多个窄带信号综合的形式降低了雷达系统中DDS 信号源的带宽要求以及数据采集单元中AD 的采样率要求。半实物仿真可以方便、高效、低成本地验证雷达信号性能。搭建半实物仿真系统时主要使用的仪器是信号源和频谱仪。仿真时,在频域进行宽带合成,然后经过IFFT 变换到时域,通过对比信号的主瓣宽度来判断距离向分辨率的高低。实验结果表明随着步进次数的增多,距离向分辨率逐次提高。半实物仿真验证了步进调频技术提高距离向分辨率的技术路线,并为实际雷达系统设计提供了初步技术方案和参数优选手段。     

不对称的随机极性甚小幅相调制系统

为了紧缩随机极性MCP-EBPSK调制信号的频谱,消除边带线谱,同时易于电路实现和芯片集成,提出了一种不对称的随机极性甚小幅相调制(ARP-VMAP)。该方法是对随机极性MCP-EBPSK调制的波形表达式进行了简化和近似,消除了超越函数,使得调制器更容易硬件实现,工作频率更高。仿真结果表明:即使在-74dB边带功率带宽的苛刻要求下,ARP-VMAP调制能完全去除已调信号功率谱中的线谱分量,获得比随机极性MCP-EBPSK更高的频谱利用率,且解调性能也显著提高,对于发射能量的利用率更高,有利于节能环保。      

一种新型FMCW雷达射频对消方法

随着平台一体化及雷达系统微型化的发展,调频连续波(FMCW)雷达发射至接收的信号泄漏更为严重,信号泄漏已成为制约FMCW雷达系统性能的关键因素。为解决这一问题,提出了一种新型的射频对消方法以提高FMCW雷达的收发隔离度,利用FMCW雷达泄漏信号与回波信号在频域可分离特点,采用数字锁相环技术产生主动对消矢量信号,在给定FMCW雷达泄漏信号初值的条件下仿真分析对消比与相位误差、幅度误差的关系,建立了特定条件下的具有自适应功能的射频对消方案,并设计了验证电路以验证方案的可行性。验证结果表明该方法在1 GHz带宽内实现了优于25 dB 的对消比,且该对消电路具有低功耗、结构简单等优势。