基于遗传算法的MIMO雷达正交编码信号波形优化

MIMO雷达通过发射正交编码信号来获得独立的空间分集增益,改善目标检测识别性能。它对发射信号波形优化设计提出了更高的要求:首先信号为正交信号,以便减低信号间干扰并获得独立的空间分集增益;其次信号为大时宽、宽带宽的脉冲压缩信号,以便解决探测距离和距离分辨率的矛盾。文中根据以上两条要求构造适合的适应度函数,提出了一种基于遗传算法的正交编码信号设计方法,为正交MIMO雷达发射信号进行波形优化,仿真结果和实验分析验证了算法的有效性和可行性。

MIMO雷达正交相位编码信号设计及分析

针对MIMO雷达发射正交波形的要求,提出一种采用相位编码设计MIMO雷达信号的方法。该方法采用遗传优化算法,设计产生一组正交相位编码信号,并分析该组信号的自相关和互相关特性。文章最后分析了采用正交相位编码信号设计MIMO雷达信号存在的一些问题。

一种正交二相编码信号抗干扰设计方法

研究了一种正交二相编码信号的抗干扰设计方法。该方法采用遗传算法,基于改进的适应度准则,并引入隔离度的概念,给出抗干扰发射信号跳变顺序示意图。本方法使雷达可以通过在不同工作周期交替发射不同的正交波形来实现波形捷变,提高雷达的抗干扰能力。

基于正交64相编码信号的SAR-GMTI算法研究

地面运动目标检测(GMTI)主要是对地面运动目标进行检测和分类。但是由于受到地面大量杂波的影响,使得地面运动目标不易于检测,尤其是基于高速运动平台检测地面慢速运动目标,杂波谱展宽,运动目标淹没于主瓣杂波之内。针对波形优化设计的正交64相编码信号,应用于二发一收体制下的星载雷达系统,利用基于图像域的多通道、多像素二维联合自适应处理算法(多点消一点方法)进行合成孔径雷达-地面运动目标检测(SAR-GMTI)。最后给出了计算机仿真,仿真结果和性能分析验证了该方法的有效性。

一种对MIMO雷达正交QPSK信号的参数估计方法

针对多输入多输出雷达所采用的正交四相编码信号,提出了基于循环自相关函数的参数估计方法。文中首先对正交四相编码信号模型的循环自相关函数和循环谱密度函数进行了推导;然后,依据推导结果,通过对循环谱密度函数最大模值位置的搜索完成了对信号载频的估计;最后,对不同延时条件下循环自相关函数在相位修正后进行累积,实现了对码速率的估计。仿真表明,文中算法在信噪比优于1 d B后,可以较好地完成对正交四相编码信号的调制参数估计。

基于复合混沌映射的基阵式水下成像编码信号设计

针对基阵式水下成像中声学传感器频率低、带宽窄、基阵发射阵列阵元数目多等因素造成的成像帧速率低、实时性差的问题,提出1种基于复合混沌映射的基阵式水下成像编码信号设计方法,利用变参数多级混沌系统产生的伪随机序列进行调制,从而获得正交编码发射信号。仿真及实验结果表明,所提出的方法克服了基阵阵元数量、编码长度、信号个数等因素的限制,具有抗干扰性能强、带宽增加及提高水下成像分辨率的优点,可用于任意水下基阵发射信号的优化设计。

基于改进Jaya算法的MIMO雷达正交多相码波形设计

多输入多输出(MIMO)雷达有着灵活的工作方式,在抗截获和弱目标探测等领域展现了突出的潜力。MIMO雷达多发多收的优势也带来了一定的限制,要求每个通道发射相互正交的波形。因此,正交波形的设计成为MIMO雷达系统的一个核心领域。提出了一种改进的Jaya算法,该算法实现了信号幅度恒定、相位任意取值的波形设计方法,设计的波形具有良好的非周期性自相关和互相关特性。基于Jaya算法框架,将遗传算法中交叉和变异的思想引入个体更新函数,以求解离散优化问题,并采用汉明扫描算法进一步优化结果。通过数值模拟直观地验证了该算法的有效性。

频率选择信道下STBC-OFDM信号盲识别

针对多输入单输出(multiple input single output,MISO)通信系统的空时分组编码-正交频分复用(space-time block codes-orthogonal frequency-division multiplexing,STBC-OFDM)信号盲识别问题,提出了一种基于四阶统计量的盲识别算法。该方法首先对MISO通信系统的STBC-OFDM信号进行建模;然后利用STBC-OFDM信号编码矩阵的相关性,构造了不同时延向量下接收信号OFDM块的时延四阶矩作为特征函数;最后通过时延四阶矩理论值与实验值的最小欧式距离盲识别发射端STBC-OFDM信号的编码方式。该方法不需要信道系数、噪声信息和调制信息等先验信息,适合非合作通信场合。仿真结果表明,所提出的算法即使在低信噪比(SNR=0dB)下识别效果接近100%,且对载波频偏、时间同步偏差和多普勒频移不敏感,实用性较强。

集中式MIMO雷达阵列信号处理技术研究

根据集中式多输入多输出雷达信号模型,给出了其阵列信号处理的处理流程。该文对频率编码正交信号的阵列信号处理方法进行了研究。基于该正交信号的信号模型,针对其互相关及自相关性能讨论了信号参数关系。进而研究了在处理中需关注的运动补偿、接收波束展宽、发射波束合成宽带等问题。文中分析了该正交信号阵列通道误差,给出了误差校准方法,并进行仿真验证,说明了方法的有效性。最后给出了详细的处理流程,并对主要的处理运算量进行了评估,对工程应用有指导意义。

多发多收SAR编码正交信号设计及性能分析

多发多收(MIMO)雷达是一种新的雷达体制,具有许多突出的优点.将MIMO技术应用于对地观测的SAR系统,将为高性能地完成高分辨率、宽测绘带成像和GMTI等功能提供有效途径.正交波形优化设计是MIMO雷达研究中的基础性关键问题.首先针对SAR应用的特点,考虑同频编码正交信号之间互相关能量影响,提出了综合积分旁瓣比指标定义.然后通过理论分析和一维数值仿真论证了同频编码正交信号综合积分旁瓣比性能无法满足SAR成像的要求;再通过数值仿真验证了失配滤波处理仍然无法改善同频编码正交信号的综合积分旁瓣比性能.最后优化设计了一组相位编码正交信号作为MIMO-SAR发射信号,通过MIMO-SAR成像和InSAR仿真试验,进一步验证了分析结论的有效性.

伺服电机用超高分辨率码盘分频接口设计

为了满足精密伺服系统位置、速度运算的准确性与实时性,在分析了当光电码盘信号精确度过高时会带来系统的速度检测计算量增加、实时性变差等问题,运用硬件分频的思想,构建了结构简单可靠的正交编码分频电路,对高分辨率位置传感器产生的正交编码信号进行处理,从而在满足伺服系统准确定位的同时,又保证了系统的实时性。通过将该分频电路运用于精确位置伺服的无刷转台伺服驱动器当中,验证了该设计的有效性和合理性;从理论及实验结果表明,该电路结构简单、可靠性好,运用于精确的位置伺服系统可以同时兼顾定位的精确度和减小系统运算量,具有实用价值。

基于混合遗传鸡群优化算法的雷达正交波形设计

针对复杂战场环境下同型号舰载雷达发射信号之间容易出现同频干扰的问题,设计出具有正交特性的调频编码信号。对常规的正交波形编码的搜索方向进行改进,利用混合遗传鸡群算法找出具有低自相关特性和低互相关特性的编码序列。该算法利用反向学习的鸡群算法进行搜索寻优,引入学习因子和遗传算法中的变异和交叉思想对个体进行更新迭代。在适应度函数中引入集对分析联系度综合评价,根据集对分析联系度来引导算法的搜索方向,得到具有更好正交特性的调频编码序列脉冲信号。对得到的雷达信号的模糊函数、回波信号的匹配滤波情况以及不同雷达数量下仿真信号的正交性分别进行仿真,仿真结果验证了所设计的调频编码信号能达到抗同频干扰的目的。