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5.5dB。

混沌调频M-ary方式在远程水声通信中的应用

针对远程水声通信速率低的问题,提出了采用混沌调频M-ary(M元)通信方式提高通信速率的办法。将混沌序列引进到水声通信中来,由于量化后混沌序列的优良相关特性受到一定的破坏,为此提出了混沌调频M-ary通信体制,研究得出了混沌调频的重要特性:自相关特性好、正交码数目多、频谱利用率高、带宽和时间调整灵活等;给出了水声混沌调频M-ary通信系统的组成框图,并进行了海上实验。实验数据分析结果与理论值符合较好,表明这种通信体制是可行的,并能有效地提高通信速率。

任意频谱结构的连续混沌调频雷达波形设计

连续混沌调频雷达的发射信号采用连续混沌信号实现信号调频,其性能逼近噪声调频信号,避免了离散调频设计中存在的前提限制(如:脉冲持续时间长、频率跳变等).基于混沌动力学理论,提出了连续混沌调频雷达的波形设计方法.该方法根据连续混沌调频信号的动力学模型,设定时间尺度变换函数,调制处于正弦振荡的Colpitts电路频率,可实现任意频谱结构的目标波形输出.该文结合设计实例给出了具体的设计步骤,并分析了设计性能,仿真结果表明该方法是有效可行的.

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,还使雷达波形难于辨识。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。

基于两种映射的MIMO雷达混沌调频信号

现有方法中,混沌信号在MIMO雷达波形设计中的应用仅局限于单一混沌映射模型,难以改善固有缺陷。为解决此问题,设计基于Lorenz和Bernoulli 2种映射的MIMO雷达混沌调频信号,通过对信号模型、相关函数、模糊函数和综合性能的分析,证明该设计方法的可行性,表明基于两种映射的混沌调频信号通过优势互补可有效改善MIMO雷达性能。

混沌调频雷达成像与欺骗干扰分析

研究了混沌调频信号新的数学模型,并把该模型应用于成像雷达,对点目标像进行了仿真。与常规模型相比,该模型可以描述出合成孔径雷达的距离徙动现象,更适用于真实场景。信号的调制序列由r-Way Ber-noulli映射产生,对序列均匀抽取的方法可以使信号具有理想的相关性。还针对合成孔径雷达中的干扰问题,阐述了欺骗干扰的原理,并对线性调频和混沌调频信号的反干扰能力进行了分析与仿真。结果表明,混沌调频信号可以获得比较理想的点目标像,同时具有反欺骗干扰的能力。

基于滤波同步的连续混沌调频信号窄带延迟技术

研究了连续混沌调频信号(CCFMS)的窄带延迟技术,利用混沌滤波同步实现了采用窄带延迟技术对宽带信号的延迟。根据CCFMS的动力学产生原理,构建了CCFMS的动力学同步响应模型。通过计算最大条件Lyapunov指数,探讨了系统同步对延迟性能的影响。与传统的延迟技术相比,这种窄带延迟技术能降低幅度相位不一致性及插入损耗,减小延迟设备代价,仿真结果表明了该技术可节省65%的延迟带宽。

基于神经网络的混沌调频信号旁瓣抑制算法

为了提高雷达的抗干扰(ECCM)能力,采用混沌调频(FM)信号进行传输,但其回波经传统匹配滤波处理后,存在较高的随机分布的距离旁瓣,严重影响了雷达的性能。提出了一种以量子粒子群优化算法(QPSO)训练径向基函数(RBF)神经网络进行混沌FM信号旁瓣抑制的新方法。将RBF神经网络的参数组成一个多维向量,作为算法中的粒子进行进化,由此可在全局空间中搜索最优解。仿真结果表明,该方法计算简单,收敛速度快,并具有较好的数值稳定性,能很好的抑制距离旁瓣。

基于混沌调频信号的超宽带穿墙SAR成像

混沌调频信号具有良好的自相关特性,又类似随机信号,具有较强的抗干扰性能。该文将基于Bernoulli映射的混沌调频信号用于超宽带穿墙雷达成像,建立了信号模型,分析了混沌调频穿墙雷达系统的目标检测性能,分辨能力和抗墙壁多径干扰能力,并与线性调频雷达系统进行了比较。仿真结果表明,与线性调频信号相比,混沌调频信号用于穿墙雷达系统可获得较好的目标检测性能,更好的分辨能力,而且具有抗墙壁多径干扰能力。

一种稳健的混沌调频信号频率跟踪技术

频率跟踪问题是一个复杂的非线性问题,混沌调频方式的引入更加大了频率跟踪的难度,传统的频率跟踪技术——扩展卡尔曼滤波(EKF)已无法跟踪如此复杂的频率变化。为此,该文首先建立了频率跟踪问题的状态空间模型,在此基础上引入了新颖的粒子滤波技术,分析了该技术的可行性,推导了混沌调频信号频率跟踪的后验克拉美-罗(PCRB)下界,实验仿真验证了该技术的优越性。

混沌调频与相位编码信号混沌性分析

为探讨混沌的雷达波形适用性,着重研究分析不同混沌映射、不同调制方式下混沌调制雷达波形的混沌行为。介绍了混沌调频和混沌相位编码雷达信号模型,重点从数学上推导了混沌调制后雷达信号的混沌特性关系,认为调制后信号的混沌性不能从理论得到保证,信号的混沌性具有不确定性。为获取调制信号较好的自相关函数性能,在分析李亚普洛夫指数求取的基础上,进一步强化条件,给出了混沌保留的充分条件。应用四类离散混沌映射分别产生频率调制和二相编码混沌雷达信号,分析比较了各情况下信号的相关函数性能,从仿真角度验证了理论分析,指出Bernoulli映射具有最佳的混沌频率调制性能,而Congruent混沌映射不适合混沌相位编码信号使用。该分析方法对于实际工程中指导混沌雷达波形设计具有重要现实意义。

混沌调频雷达信号分析

对混沌调频雷达信号进行了较为详细的研究，在理论上分析推导了信号模型和参数，得出信号在不同混沌映射函数下的统一表达式。信号易于获得大时宽带宽，为脉压信号。进一步对信号的频谱和模糊函数进行了数学分析，理论和数值仿真表明由于混沌的引入使得信号具有类噪声分布的频谱、类图钉型的模糊函数。最后分析了信号的准正交特性。研究表明，混沌调频雷达信号具有良好的性能，是一种有潜力的雷达信号。

一种基于混沌调频信号的稀疏雷达成像

稀疏雷达成像是指将稀疏信号处理理论引入雷达成像并有机结合而成的微波成像新方法。混沌调频信号是一种基于混沌映射产生的类噪声信号,与采用线性调频信号的雷达相比,它的波形之间互不相干且具有随机性,提升了雷达的隐蔽性能;其模糊函数形状为图钉形,增强了稀疏雷达成像中观测矩阵的列不相关性。利用支持分布式运算的交替方向法对稀疏场景进行重构,仿真实验表明,基于混沌调频信号的稀疏雷达成像可以在降低信号采样率的条件下对原始场景进行准确重建。

利用Bernoulli混沌调频信号干扰LFM信号

LFM信号抗干扰能力强,一般的干扰很难对其产生效果。Bernoulli混沌调频信号具有随机性,而且具备产生简单等优点。研究利用Bernoulli混沌调频信号干扰LFM信号的可行性,最后通过仿真证实其具有很好的干扰效果。

连续混沌调频信号的动力学设计与分析

提出了基于连续混沌时间尺度变换的连续混沌调频信号动力学设计理论,并以Colpitts电路为例给出了具体的实现模型.通过吸引子重构和Lyapunov指数分析,阐述了连续混沌调频信号的动力学特性.结果显示连续混沌调频信号的最大Lyapunov指数与混沌信号的最大Lyapunov指数相同;连续混沌调频信号的动力学设计实现方式简单且系统参数易于控制,同时信号形式与数学意义上的连续混沌调频信号保持一致.

混沌噪声调频信号对UWB-SAR／ISAR成像的干扰

建立了n-Way Bernoulli混沌调频信号模型,分析了UWB-SAR/ISAR的成像特点,提出利用Bernoulli混沌噪声调频信号对UWB-SAR/ISAR进行成像干扰。仿真结果表明,利用Bernoulli混沌噪声调频信号干扰UWB-SAR/ISAR是可行的。

对ISAR的混沌噪声调频干扰

通过阐述ISAR的成像原理,分析成像过程中的弱点,重点讨论Bernoulli混沌序列的特点,提出利用Bernoulli混沌噪声调频信号干扰ISAR,最后通过仿真验证了干扰效果,研究表明利用Bernoulli混沌噪声调频信号干扰ISAR是可行的。

一种适用于超声多普勒血流速度测量的混沌调频连续波的研究

虽然脉冲多普勒系统测量血流速度时,能够确定距离,但可测速度范围受频率混淆限制,同时多普勒信号的信噪比差.连续波多普勒系统提供了较高的多普勒信号的信噪比,并没有可测速度限制,但无法提供距离信息.线性调频及正弦调频连续波测量系统,能够提供拥有距离信息的高信噪比多普勒信号,同时杂波功率低,但由于多普勒信号频谱具有周期性,存在一定的距离模糊.针对存在的问题,提出基于混沌调频连续波的超声多普勒血流速度测量方法,它不仅具有较高的信噪比,而且由于多普勒信号频谱无周期性,因此不存在距离模糊.经过原理分析及仿真实验,验证了混沌调频连续波的有效性.

一种提高调频差分混沌移相键控调制传输效率方法

本文针对调频差分混沌移相键控FMDCSK数字通信中误比特率问题进行了研究,通过分析相邻两比特间的调制信息与符号函数的关系,提出了一种改进的相关估算解调方法.仿真结果表明,在不降低传输速率的前提下,较以前调频差分混沌移相键控调制方式,误比特率有明显改善.

调频相关延迟差分混沌键控的通信模型及性能

针对现有差分混沌键控数据传输速率低、误码率高、保密性差的问题,结合调频差分混沌键控FM-DCSK和相关延迟差分混沌键控CD-DCSK,提出一种新型的调频相关延迟差分混沌键控FM-CD-DCSK通信方法,通过频率调制使信息比特能量恒定,利用相关延迟可同时传输2位信息。结果表明:在扩频因子、信噪比和信号干扰比相同的情况下,FM-CD-DCSK的通信性能明显优于FM-DCSK和CD-DCSK。对于不同的信噪比,选择合理的扩频因子,能够实现该通信方案的最优性能。