多相脉压编码在旁瓣抑制下的多普勒性能

由频率调制导出的 P3、P4多相码是一类常见的脉冲压缩信号 ,已提出的几种旁瓣抑制技术可用于降低这类脉压信号的压缩输出旁瓣。本文主要研究在使用这几种旁瓣抑制技术时 ,多普勒频移对 P3、P4多相码压缩输出性能的影响 ,包括多普勒频移对输出峰值旁瓣电平 (PSL )以及信噪比 (SNR)损失的影响。文中给出了计算机仿真结果。     

混沌二相码脉冲压缩性能分析

编码信号是多普勒敏感信号,回波多普勒频移的存在会导致编码信号的脉冲压缩性能下降。文中从积分旁瓣比以及信噪比损失两方面分析了多普勒频移对混沌二相码信号压缩性能的影响,并通过仿真验证了分析的正确性。     

气象雷达超低副瓣失配滤波处理技术研究

在雷达信号处理中,通过匹配滤波进行脉冲压缩可以获得最大化的信噪比,有效地减小了雷达回波中噪声对信号的影响。然而,脉冲压缩的输出具有较高的距离旁瓣,在气象雷达探测中,由于空间分布的散射粒子之间反射强度相差较大,弱散射粒子的回波容易掩没在强散射粒子的旁瓣中,因此有超低旁瓣的需求。本文主要研究了能够降低旁瓣的非线性调频（NLFM）波形和最小积分旁瓣水平（ISL）失配滤波器,分析了多普勒频移对其性能的影响,并在最小ISL滤波器的基础上通过进一步对滤波器系数加权的方法,使得在回波具有多普勒频移的情况下也能达到超低旁瓣的性能。      

P4多相码的性能评估

简要介绍了P4多相码的模糊函数、积累旁瓣电平等多项性能指标,详细分析了经过采样滑窗旁瓣抑制后P4多相码的多普勒性能,给出了脉压后主峰幅度及主副比随多普勒变化的MATLAB仿真结果,证明了采样滑窗旁瓣抑制方法的有效性,为工程应用提供了理论依据。     

一种数字脉压旁瓣抑制滤波器设计方法

本文使用迭代加权最小二乘法设计脉冲压缩滤波器,适用于二相码和多相码,LFM和NLFM等各种信号。由于重新定义了目标函数和约束条件,本文方法较之常用的频域加窗法性能有很大提高。多普勒频移fd=0时,在保持4dB主瓣展宽系数为1,且压缩比较低、滤波器抽头数有限条件下,峰值旁瓣电平低于-40dB。     

基于网络综合法脉冲压缩信号的旁瓣抑制

脉冲压缩信号在雷达系统中有着广泛应用,而一直以来旁瓣抑制问题也备受关注。通常,时宽带宽积(BT)较大的线性调频信号可通过单一加窗实现较低旁瓣,但对于其它脉冲压缩信号效果甚微,文中提出的基于网络综合的旁瓣抑制的频域设计方法则适用于各种脉冲压缩信号。线性调频和二相编码混合信号兼备线性调频和相位编码信号的特点,因此文中以此信号为例进行了仿真,分析表明采用网络综合法进行旁瓣抑制,旁瓣效果理想且对多普勒频移不敏感。     

一类新型多相编码脉冲压缩信号

本文研究了一类新型多相编码脉压信号——NLFM多相码的综合方法及其主要特性。这类多相码可通过对非线性调频信号相位进行取样和量化处理而获得,对其特性研究结果表明:它具有低距离旁瓣输出、对多普勒效应不敏感性等特点,主要特性明显优于经典的Frank多相码。     

二相编码雷达信号的旁瓣抑制和扩展多普勒容限研究

着重研究二相编码长码长雷达信号的距离旁瓣抑制加权处理问题,阐述了一种从频域结构分析入手、运用于各种码长信号的设计最小峰值旁瓣滤波器的方法,并给出了190位码的计算机模拟结果。针对相位编码信号的多普勒频移灵敏问题,提出了频率分集处理和非相干型旁瓣抑制滤波器相结合的方法,以改善多普勒性能。模拟结果表明,频域分析法结合非相干加权方式设计出的最小峰值旁瓣滤波器,较好地满足了现代雷达系统的要求。     

线性调频信号脉冲压缩仿真与分析

介绍了对线性调频信号进行脉冲压缩及其旁瓣抑制的方法,分析了多普勒频移对结果的影响,并对脉压后信号主副瓣比,幅度和脉宽的变化进行了分析。仿真结果表明,脉冲压缩能在雷达发射功率受限时,提高目标的探测距离,并保持较高的分辨率。     

基于非线性调频信号的多相序列设计

用相位逗留原理，给出非线性调频信号的设计方法，对其进行相位离散化，产生多相离散相位序列P（n，k），其中n和k为频域窗函数的参数。P（n，k）随着窗函数的不同，具有不同的主副瓣比PSR。对n=2和4，长度为100的P（n，k）信号进行优化设计，给出具有近似最优的PSR的P（n，k）信号。对主瓣宽度进行理论分析，给出理论上的主瓣宽度的计算方法。P4码信号作为P（n，1）信号，虽然具有最窄的主瓣，但具有较高的距离旁瓣。计算机仿真表明：P（n，k）信号具有比P4信号更强的多普勒鲁棒特性。与前两者比较，FRANK码的多普勒性能最差。     

自适应多普勒频移的二相码信号处理方法

针对二相编码脉冲压缩雷达的信号处理、航天测控系统接收机的解扩需求,在高动态大偏差多普勒频移的场景下,对载波频率搜索捕获的处理方法复杂、计算量较大、实时性较差等问题,本文提出了一种自适应多普勒频移的二相码信号处理方法,在单脉冲的脉内实时提取多普勒频移同相信号及正交信号的波形,并且生成4个片段信号,根据各信号之间固定的时序关系,去除多普勒频移对基带信号的调制,恢复原始基带信号,进而实现脉冲压缩及接收机解扩。MATLAB仿真验证了有效性和可行性。该方法实现简捷、计算量小、实时性好、硬件资源少,对现有相关信号处理领域有一定的指导意义。     

P相码旁瓣抑制

本文对P相码波形的旁瓣抑制问题进行了探讨,着重讨论了一种脉冲压缩后实现加权抑制的方法。证明了这种方法对P_1、P_2和P_4码有着较好的旁瓣抑制作用,但对P_3码则须采用其它方法实现旁瓣抑制。     

小时带积5μS声表面波色散延迟线

小时带积线性调频信号由于其频谱非常严重的菲涅尔波动,从理论上限制了压缩脉冲的旁瓣电平,而实际器件由于受制作工艺和声表面波二阶效应的影响,旁瓣电平抑制还会差些。用“反波动设计法”制作的器件旁瓣电平有较大的改善,但同时多普勒频移(fD)敏感度的增大却又限制了它的应用范围。 本文简要报道利用一般的设计方法,在器件设计制作上作一些特殊考虑,研制出时带积为27的低旁瓣电平及对多普勒频移敏感度较小的声表面波色散延迟线,并给出了器件的性能参数和波形。     

π/4-DQPSK信号的多普勒频移快捕和跟踪

提出了一种适用于数字卫星移动突发通信系统的多普勒频移快捕和跟踪方法。该方法根据突发通信时帧结构的特点,利用独特码的调制输出进行多普勒频移的快捕,并根据π/4-DQPSK信号的特点,采用判决反馈PLL环跟踪多普勒频移的变化。仿真结果表明,采用该方法的解调器误比特率Pb与成形滤波器的滚降系数α无关。多普勒频移在-Rs/2~Rs/2范围内变化时,对解调器的误比特率Pb没有影响。     

m—序列编码连续波信号的Doppler补偿

在相位编码脉冲压缩技术中,各种码都存在着多卜勒失配的问题。本文根据m-序列码的移位相乘性质,提出了一种扩展m-序列编码连续波信号多卜勒频移容限带宽的方法,并分析了该方法的多卜勒失配性能。该方法降低了旁瓣电平对多卜勒频移的敏感性,与传统编码信号的处理方法相比,具有较大的多卜勒容限带宽。经计算机模拟,证实了该方法的有效性。     

多谱勒最优失配滤波器在相位编码信号脉压旁瓣抑制中的应用

在相位编码脉冲压缩技术中,各种码都存在着多谱勒失配问题.文中在分析产生多谱勒失配原因的基础上,提出了多谱勒加权迭代最小二乘(DIRLS)失配滤波器设计算法,该算法可以对相位编码信号脉压输出的距离和多谱勒旁瓣进行有效抑制,提高脉压输出的主副比(PSR).仿真结果表明:在多谱勒频移较大的情况下,该算法比匹配滤波器输出的主副比提高了6dB以上.     

2FSK扩频系统中多普勒频移容限扩展的一种方法

在高动态扩频通信系统中,多普勒频移会导致匹配滤波器输出相关峰值降低而影响伪码的捕获。在分析相关峰所受多普勒频移影响的基础上,提出了一种扩展2FSK扩频通信系统的多普勒频移容限的方法,即适当缩短相关累加时间,伪码捕获和数据解调时采用相关累加与非相关累加相结合的方法。该方法可有效降低FSK扩频系统中相关峰对多普勒频移的敏感性,使多普勒频移容限得到较好的扩展。     

基于采样率变换和循环卷积的GPS信号快速捕获

提出了一种适用于GPS软件接收机的C／A码和多普勒频移的快速捕获算法。该算法结合了采样率变换FFT和时域卷积两种方法,提高了捕获速度和多普勒频移的精度。算法主要思想为对输入信号重新采样,在较低频率下用FFT获得粗略的码相位和多普勒频移,然后改变码相位对原始信号进行时域卷积,根据相关峰得到精确码相位,同理采用改变多普勒频移进行时域卷积,获得精度较高的多普勒频移。通过对GPS中频数据捕获表明该方案的捕获时间大大缩短。     

具有多普勒频移校正功能的DQPSK调制解调器

本文介绍了一种适合于卫星移动通信的具有多普勒频移校正功能的ＤＱＰＳＫ调制解调器及其ＤＳＰ实现，给出了多普勒频移校正方法，提出了在大多普勒频移情况下的跟踪滤波器方法。实验测试表明，该调制解调器实现恶化小于１ｄＢ（输出误比特率Ｐｂ＝１×１０－４时，对应的Ｅｂ／ｎ０＝１１．６ｄＢ）。多普勒频移在－Ｒｓ／２～Ｒｓ／２内变化时，对Ｐｂ没有影响。多普勒频移速率可达１００Ｈｚ／ｓ，这里Ｒｓ是已调信号的符号速率。     

一种利用压缩感知改进的PMF-FFT扩频捕获算法

为了实现直接序列扩频（DSSS）信号快速捕获的同时降低数据量和硬件资源消耗,引入了压缩感知理论改进部分匹配滤波-快速傅里叶变换（PMF-FFT）算法,提出了基于压缩感知改进的部分匹配滤波-快速傅里叶变换（CSPMF-FFT）算法。该算法将PMF-FFT算法与压缩感知理论相结合,先对信号进行稀疏性分析和压缩观测,然后从少量压缩观测值中重构信号,并利用输出的峰值信息估算信号的多普勒频移和码相位,从而实现捕获。理论分析和仿真实验表明,相较于PMF-FFT捕获算法,CSPMF-FFT算法能在成功完成捕获的同时有效地减少相关器的数目和FFT变换的运算量,从而降低系统数据量和硬件资源压力,为基于压缩感知的扩频信号处理技术研究奠定了基础。