二相编码信号的多普勒特性及其补偿算法研究

对二相编码信号的多普勒特性进行了研究,并给出了相应的多普勒补偿算法。运动目标回波信号的码宽变化可以忽略不计,而信号的整体多普勒频移则严重影响了接收机中滤波器的匹配特性。基于MTD的多普勒补偿算法能有效地矫正失配问题,从而可以有效地检测出运动目标。     

四相Taylor码的旁瓣抑制加权技术

本文研究四相编码雷达信号的距离旁瓣抑制加权处理问题,将二相码的旁瓣加权技术推广到Taylor四相码,对相干、非相干和匹配滤波后加权、直接失配加权等处理方式进行了分析,并讨论了长、短码频率分集处理方式,给出了多种长度Taylor四相码的加权处理计算机模拟结果,最后讨论了技术实现时的问题.结果表明,结合雷达工作的具体要求,选择适当的处理方式,对子脉冲宽度为0.2μs的四相码信号进行旁瓣抑制加权处理,在63位及190位码长情况下,多普勒频率范围在±10KC时,主副比均能达到31dB以上,较好地满足了现代雷达系统对脉压主副比和多普勒性能的要求.     

一种基于FFT的伪码快捕方法

在扩频通信系统中,PN码的捕获是系统的核心和关键技术。将扩频通信技术应用于低地球轨道卫星通信系统时,由于卫星相对于地面站具有很高的径向速度和加速度,使接收信号附加了很大的多普勒频率。大多普勒情况下,常规的伪码捕获方法是进行多普勒频率——码相偏移的二维捕获,伪码捕获时间较长。详细分析了一种基于FFT的伪码捕获方法,该方法利用FFT运算的特点,对接收信号中由于多普勒频率引起的相位偏移进行了补偿,使之对多普勒频率的适用范围大大提高,从而只需进行码相偏移一维捕获,成倍地缩短了伪码捕获时间。     

基于天底点的二相编码解调算法及实现

针对雷达高度表二相编码回波信号受多普勒和回波相位差双重调制问题,在深入分析雷达高度表回波信号模型及回波功率分布特征的基础上,提出了基于天底点的二相编码解调算法。该算法通过检测天底点回波中的多普勒和相位差信息,进行相应补偿从而实现码解调。仿真和实验表明:该算法多普勒频率检测误差小于20 Hz,相位检测误差小于2°,可有效实现码解调。     

长M码序列的失配滤波器设计及其性能分析

长M码序列具有大时宽带宽积和低截获率,在雷达对抗中具有较大优势,但长M码序列的非周期相关接收会产生大的距离旁瓣,强回波信号的距离旁瓣会淹没小的回波信号.采用时域的失配滤波法,结合权值迭代修正运算,能够有效地抑制距离旁瓣.但失配滤波法性能的变化情况并无确切分析,文中通过改变回波的信噪比和回波的多普勒频率的方法,测试了失配滤波法的性能的具体变化趋势.结果表明,失配滤波器的旁瓣抑制性能的多普勒容限稍微有所提高,但对多普勒频率非常敏感,并只在高信噪比情况下具有较好的旁瓣抑制能力.     

用Al00芯片实现四相码脉冲压缩

介绍了一种用四片Ａ１００芯片级联实现的１２８位以内四相码脉冲压缩系统。四相码信号作为一种大时宽带宽积编码信号，其频谱降落、接收滤波器失配损失、距离取样损失等性能均优于矩形相位码，正被日益广泛地应用到雷达中去。这里设计了一种四相码脉冲压缩系统，运用ＭＣＳ１９６做主控制器，ＩＭＳＡ１００芯片做处理器，具有１０ＭＨｚ的流水处理速度，且可以在１２８位码以内任意改变码元序列，在不增加硬件设备的情况下，也可完成１２８位以内二相码的压缩。     

频率分集式二相编码信号的波形设计及处理研究

提出以频率分集的短码代替长码的雷达波形设计和信号处理方法，改善了大压缩比二相编码信号的多普勒容限和近距探测性能．还提出了分别利用非相参积累和非相干加权处理进一步提高频率分集信号主副瓣比的方法．给出了压缩比为190的波形设计实例和信号处理的实验结果．     

遗传算法在二相码优化搜索中的应用

旁瓣抑制一直是雷达信号处理中的关键过程,本文提出了一种利用遗传算法优化搜索二相码M序列的方法。以遗传算法搜索出的序列组作为M序列产生器的初始序列,可以得到非周期自相关特性较好的伪随机序列。利用此方法产生的M序列作为调制信号得到的二相编码信号不需要加权就可获得较高的主副比,从而避免了加权引起的失配损失。     

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。     

基于迫零算法的二相码旁瓣抑制滤波器设计

为了解决大时宽带宽积二相编码信号脉压旁瓣抑制滤波器设计过程中易出现局部最优问题,提出了基于迫零算法的失配滤波器设计方法.从时域波形人手分析了二相编码信号的脉压失配滤波,将旁瓣抑制滤波器的设计转换为迫零均衡问题,对迭代运算中的步长因子和误差向量进行了自适应修正,在提高了算法收敛速度的同时增加了稳健性.对不同码长m序列的仿真结果表明,基于迫零算法的失配滤波器设计方法,可以有效解决大时宽带宽积二相编码信号旁瓣抑制滤波器设计中局部最优的困扰,所设计的失配滤波器具有较好的峰值旁瓣电平性能.     

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。     

基于遗传算法的多相码设计及旁瓣抑制

由于信号波形的“随机性冶易于实现“捷变冶,多相码序列在一定程度上可以提高雷达系统的抗截获能力,在雷达系统中得到广泛应用。文中采用自适应遗传算法进行全局搜索来优化多相码设计,以获得主副瓣比接近理论最优的多相编码。针对小时带宽积相位编码信号高脉压副瓣的特点,提出基于迭代加权最小二乘算法的预失配滤波器设计方法,从而降低多相码序列的脉压副瓣并扩展多普勒容限。通过仿真分析,验证了该方法的可行性及有效性。     

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人手，适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性能。模拟结果表明，频域分析法结合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。     

基于二次曲线拟合的相位编码多普勒补偿研究

相位编码信号由于其脉冲间码型捷变、图钉状模糊函数和不存在距离-多普勒模糊等低截获性能,在当前雷达对抗领域获得广泛的关注和应用。由于目标运动会使相位编码回波受到多普勒频率调制,破坏了各个调相码之间的相位关系,相关处理会出现失配现象,输出主瓣降低,旁瓣升高,系统在探测高速目标会出现多普勒失配。根据m序列码脉冲压缩随着目标速度的失配变化和目标多普勒容限关系,本论文研究了较为实用的二次曲线拟合局部脉冲压缩曲线。根据三点多普勒补偿的脉压结果实现全局最优补偿的自动估算。所提算法具有简单的实现过程,易于工程实现。     

基于全相位FFT的多普勒补偿算法及实现

为了解决二相编码雷达高度表回波信号在波形匹配滤波处理时存在的多普勒失配问题,建立了雷达高度表大地回波模型,在深入分析回波功率分布和回波矩阵相位特征的基础上,提出了基于全相位FFT的回波多普勒检测和补偿算法,该算法利用全相位FFT变换测量回波矩阵相邻距离单元相位差值,通过相位差值求得多普勒频率以及相位补偿因子。仿真和实验表明:多普勒检测误差小于0.3 Hz,可有效进行相位补偿。     

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。     

用A100芯片实现四相码脉冲压缩

介绍了一种用四片Ａ１００芯片级联实现的１２８位以内四相码脉冲压缩系统。中相码信号作为一种大时宽带宽积编码信号，其频谱降落、接收滤波器失配损失、距离取样损失等性能的优于矩形相位码，正被日益广泛地应用到雷达中去。这里设计了一种四相码脉冲压缩系统，运用ＭＣＳ１９６做主控制器，ＩＭＳＡ１００芯片做处理器，具有１０ＭＨｚ的流水处理速度，且可以在１２８位码以内任意改变码元序列，在不增加硬件设备的情况下，也可完     

随机二相码脉冲雷达信号的平均模糊函数

本文根据Cooper给出的随机信号平均模糊函数的基本定义，详细推导了随机二相码脉冲雷达信号的平均模糊函数，并利用计算机绘制出三维平均模糊函数图．结论表明，随机二相码脉冲雷达信号的距离模糊函数与随机二相码连续波信号的距离模糊函数类似，即在距离轴上无模糊，而其速度模糊函数则由随机二相码和周期的相参脉冲串共同决定，即在速度轴上呈“梳状”模糊图，其模糊瓣取决于周期脉冲串。     

基于m序列信号的多普勒补偿方法

二相码信号广泛地应用于雷达系统,文中针对其对多普勒频率敏感的问题提出了一种补偿算法。该算法利用相邻回波的多普勒频率基本相等的特性对回波进行对消;其编码信号是伪随机序列,非常适合低截获概率特性的需求;该算法只集中在信号处理,在典型的全波形雷达上实现非常简单,理论上能对任意个数的动目标和任意高的多普勒频率进行精确补偿。     

基于模拟退火的二相码选码方法

二相码信号由于实现简单,已经广泛地应用于各种脉冲压缩雷达,然而到目前,高压缩比、低旁瓣二相码信号的优选由于数学处理的困难和计算代价的昂贵一直没有很好解决。本文引入神经元计算的思想,提出了基于模拟退火的二相码选码方法。实验结果表明,这种方法不仅能搜索到最优码,搜索次数大大减少,而且易于做到优选二相码的优化程度与计算代价之间的折衷。