基于循环前缀的相位编码OFDM雷达多普勒频移估计和补偿

相位编码正交频分复用(PC-OFDM)雷达是近年来新体制雷达研究热点之一。该雷达信号对正交多载频进行相位调制,同时具有距离、多普勒高分辨。然而,PC-OFDM雷达对多普勒频偏较为敏感,该文研究了PC-OFDM雷达基于循环前缀(CP)对多普勒频偏进行估计,并基于估计值对频偏进行补偿,再进行脉冲压缩。仿真实验证明,该文方法能有效改善多普勒频偏所带来的1维距离像结构破坏和旁瓣抬升。

改进部队算法的MIMO雷达正交相位编码信号设计

针对MIMO雷达在实际应用中难以发射并采集较为精准的正交信号的问题,提出一种基于改进部队算法的MIMO雷达正交信号的编码设计策略。通过在探索寻优和开发寻优的过程中加入状态转移算子,增加不同方式的邻域寻优策略,平衡算法的全局探索力和局部开发能力。为避免算法出现早熟收敛的问题,在算法迭代后期,加入一种基于个体信息的交叉变异策略,帮助算法跳出局部最优。为提高算法的收敛速度且在迭代过程中始终保持较高的种群多样性,通过基于个体信息的过渡寻优策略代替原有的过渡过程。将改进后的部队算法生成MIMO雷达准正交化信号,可得到更为精确的准正交编码信号集,所得的自相关旁瓣峰值与互相关峰值更低。

基于时域编码超表面脉内-脉间编码优化的雷达干扰方法

时域编码超表面是一项可以对电磁波进行时变调制的新技术,针对该技术的调控特性,该文提出了一种基于时域编码超表面脉内-脉间编码优化的雷达干扰方法。首先分别在快时间域和慢时间域建立优化模型,通过优化脉内-脉间相位编码,实现目标能量的搬移,形成距离-多普勒二维图上的欺骗干扰。然后通过遗传算法对该离散优化模型进行求解。另外,该文从超表面编码策略的角度分析了多种调控因素对干扰效果的影响,为实现欺骗干扰的最佳策略提供指导。

一种新的OFDM相位编码频率步进雷达信号及其特性

OFDM相位编码脉冲雷达体制具有很多良好的性质,但工程实现上存在着一些的技术挑战,其中之一就是瞬时带宽等于信号的总带宽,当信号带宽很大时对接收设备提出了很高的要求。针对这个问题,该文提出了一种OFDM相位编码频率步进的新雷达信号,其核心思想是通过载频的频率步进,利用多个带宽较小的OFDM相位编码脉冲组成一个脉冲串,合成大的带宽。在推导这种新雷达信号的模糊函数的基础上,着重分析了信号的距离高分辨特性和多普勒特性,通过比较得出结论:OFDM相位编码频率步进信号能有效实现距离高分辨,其多普勒敏感度介于OFDM相位编码和步进频信号之间。

基于改进混合量子遗传算法的二相编码雷达波形优化

针对当前雷达波形优化算法搜索策略单一、适用范围受限的问题,提出了一种基于改进混合量子遗传算法的二相编码雷达波形优化算法。所提算法采用了一种新的自适应旋转角度策略,根据迭代次数和余弦相似度动态调整旋转角度,提高了算法的收敛速度、全局搜索能力和求解质量。仿真结果表明,与遗传算法、基本量子遗传算法和混合量子遗传算法相比,对于包含了单峰、多峰和非凸优化问题的6个标准测试函数,所提算法在质量和资源消耗上均表现更好;对于二相编码雷达波形优化,证实了使用所提算法优化波形是可行和有效的。

相位编码波形在航天器黑障段应用研究

针对雷达常规线性调频(LFM)信号对强鞘套环境下再入航天器跟踪性能较差的问题,研究了相位编码波形对再入航天器的跟踪测量方法。相较LFM信号,相位编码信号的模糊函数为图钉状,距离和多普勒分辨率高,不存在距离-多普勒耦合效应。利用鞘套与目标本体空间位置相同而速度不同的特点,当鞘套信号较弱、本体信号较强时,可以在目标本体多普勒滤波器中检测到目标,实现目标在空间和多普勒域的精确定位;当鞘套信号强于本体目标信号甚至淹没本体信号时,可以在鞘套的多普勒滤波器中选择信号较强的通道,借助鞘套实现目标本体的精确定位,从而完成对目标的跟踪测量。相位编码信号可为常规LFM信号探测等离子鞘套目标提供有力补充,改善对高速再入航天器的跟踪测量效果。

基于粒子群优化算法的相位编码雷达干扰波形优化

间歇采样转发干扰是一种针对相位编码雷达的有效干扰方法,但存在假目标分布滞后的不足,文中在对间歇采样转发干扰研究的基础上,从波形优化角度出发,提出一种基于粒子群优化(PSO)算法的间歇采样转发干扰优化方法。通过对间歇采样脉冲进行相位序列调制的方式,改变干扰信号脉压后的假目标统计特性,然后利用PSO算法对相位调制序列进行优化求解,形成近似压制性效果。结合仿真实验,围绕不同参数条件下的干扰效果进行了对比,验证了该方法的有效性。

一种频率-相位混合编码的MIMO雷达波形设计

针对MIMO雷达中常规单载频子脉冲相位编码信号的频带较窄、距离分辨率不高,以及线性调频-相位编码信号模糊函数有“栅瓣”的问题,提出了一种基于置换矩阵时频分布的线性调频-相位编码(perm-LFM-PC,PLP)混合波形的正交波形集设计方法。由于置换矩阵时频分布调制方法引入置换序列调频编码,使得PLP波形的峰值旁瓣(ASP)和互相关峰值(CP)有所升高。为此,以ASP和CP的总和为代价函数,建立PLP波形集优化模型,并提出一种多种群优化遗传算法(MSO-GA),对调频编码序列和相位编码序列进行联合优化。仿真结果表明,PLP波形具有易于实现宽频带的优点和图钉状模糊函数,经过算法优化后的PLP波形集的ASP和CP较低,适用于MIMO雷达系统。

对相位编码雷达假目标干扰方法研究

研究了对相位编码雷达假目标干扰的方法,分析了相位编码雷达的信号特征,以13位巴克码相位编码雷达为例,对前沿复制干扰、间歇采样干扰、码元截取干扰产生的假目标进行了仿真分析。仿真结果表明前沿复制干扰、间歇采样干扰、码元截取干扰能够产生预期的假目标,具有较好的干扰效果。

脉间Costas跳频脉内多载波混沌相位编码雷达信号设计与分析

该文在步进频信号的基础上,把基于混沌调制的多载波相位编码(Multi-Carrier Phase Coded,MCPC)信号作为子脉冲,用Costas跳频代替频率的线性步进,设计出脉间Costas跳频脉内多载波混沌相位编码(Inter-Pulse Costas frequency hopping and intra-pulse Multi-Carrier Chaotic Phase Coded,IPC-MCCPC)雷达信号,并对其模糊函数及自相关性能进行了研究。仿真分析表明,该文设计的信号继承了步进频信号用较小的瞬时带宽合成较大的工作带宽的优点,同时有效克服了步进频信号存在的距离-速度耦合的缺点。脉内多载波特性使得这种信号在保持总带宽和步进频信号相等的条件下减少跳频阶数,从而提高信号处理的数据率;混沌调相的引入使得这种信号具有更强的保密性;脉间频率的随机跳变使其模糊函数具有更低的周期性旁瓣。这种信号众多的参数、灵活的结构及较大的调制复杂度,增加了侦察接收机匹配和识别的难度,从而提高雷达的反截获性能。

相位编码雷达高度表中宽带多普勒信号的检测

安装在高速运动载体上的雷达高度表 ,其地面回波被一宽带多普勒信号所调制。相位编码雷达可以采用一种检测方法实现对该宽带多普勒信号的检测 ,其结果不但可以指示速度 ,而且还可以作为速度选通的抗干扰措施。针对一种面目标 。

基于编码相位调制的ISAR图像特征控制方法

本文提出了一种基于编码相位调制的逆合成孔径雷达(inverse synthetic aperture radar,ISAR)图像特征控制方法。首先通过接收天线截获ISAR信号,然后对截获信号进行快慢时间二维联合编码相位调制,最后在ISAR接收处理后可形成范围可控的压制性干扰条带。在此基础上进一步分析了码元宽度、占空比等不同调制参数对图像特征控制效果的影响,并进而推导了相应的参数设计原则。通过仿真分析,雅克-42飞机仿真数据的实验结果证明了所提方法的有效性。

脉冲相位编码信号大测绘带合成孔径雷达成像

在传统单天线体制的合成孔径雷达成像中,存在方位向高分辨率与大测绘带相互制约的关系,以前的方法总是寻求两者的折中.针对这一问题,提出了一种利用脉冲信号相位编码解距离模糊的新方法,在保证方位高分辨的同时实现大测绘带成像.该算法通过引入初始调制相位,利用回波方程建立线性方程组,实现了将产生距离模糊的不同子测绘带回波分离,取得了很好的成像效果.相对于多天线方法解模糊,具有系统复杂度低、容易实现等优点。

一种相位编码算法在气象雷达中的应用

描述一种被称为SZ相位编码的解距离模糊方法在脉冲多普勒气象雷达中的应用.首先给出了该方法应用到某气象雷达上所采用的系统框图;然后介绍了SZ相位编码的原理和编码序列以及基于这种编码给出了气象雷达解距离模糊算法的详细流程,并着重介绍了频谱重构的频域处理方法;最后给出了用该方法同时解出一次和二次气象回波的Matlab仿真,结果表明该方法对平均速度的估算较为准确.

载波编码多载波相位编码雷达信号抗间歇采样干扰研究

根据间歇采样转发干扰时域不连续采样特点,本文创造性地提出了一种具有抗间歇采样转发干扰特性的基于载波编码(CC)和多载波相位编码(MCPC)雷达信号,即CC-MCPC信号。与目前常用的滤波器设计抗干扰方法不同,CC-MCPC信号是从波形设计的角度出发,采用具有良好伪随机性的混沌序列对时域中的每个符号进行编码,频域中采用巴克码对每个子载波进行编码。载波编码增加了雷达波形脉冲的伪随机性,降低了雷达回波与间歇采样干扰的相关性,从而有效地抑制了假目标的干扰。CC-MCPC与常用滤波器设计方法互不冲突,可叠加使用。本文设计了两个仿真实验,验证了CC-MCPC的有效性和可行性。实验结果表明,在文中所述的典型参数下,CC-MCPC信号与传统的MCPC信号和LFM信号相比,CC-MCPC信号经脉冲压缩后的SJR改善因子优化了1~1.5 dB。

相位编码信号在综合脉冲孔径雷达中的应用

从模糊函数概念出发讨论了稀布阵综合脉冲孔径雷达（简称ＳＩＡＲ）增大发射信号的时宽带宽积时存在的距离栅瓣效应．当采用相位编码调制各个阵元的发射信号时，不仅可以满足ＳＩＡＲ对各向同性照射的要求，而且可以克服这种效应．这表明大时宽带宽积信号同样可以用于ＳＩＡＲ这种新体制雷达，从而有利于提高其作用距离和分辨能力．

MIMO雷达正交波形集设计——线性调频-相位编码混合波形

提出了基于线性调频-相位编码组合波形的MIMO雷达正交波形集设计方法。与常规单载频子脉冲相位编码信号相比,线性调频-相位编码波形具有易于实现宽频带和高距离分辨率的优点;建立了MIMO雷达正交波形集优化模型,利用遗传算法进行组合优化,所得波形集不仅具有较低的互相关性,而且每个波形的自相关旁瓣也受到一定的抑制,波形集性能优于常规相位编码波形。仿真实验验证了理论分析的正确性和优化方法的有效性。

基于松弛交替投影的MIMO雷达相位编码波形设计

任务场景日趋复杂给MIMO(Mutiple-Input Mutiple-Output)雷达带来诸多挑战.为应对强散射体遮蔽干扰、阵元间波形互扰及特定频带干扰等复杂电磁环境,该文提出一种松弛迭代谱拟合交替投影算法来设计相位编码波形.该算法基于功率谱拟合及交替投影框架,并引入扩展的加速因子;首先,凭借功率谱与非周期相关函数的傅里叶变换关系,将相关特性拟合问题转化为功率谱近似问题;然后,构建理想波形频谱并利用松弛机制扩展优化投影区;最后,利用快速傅里叶变换及加速交替投影机制迭代优化.计算机仿真表明,该算法运算效率高、可有效避免局部停滞,与当前流行算法相比更适合在线波形设计.

一种多输入多输出雷达相位编码信号的设计方法

针对多输入多输出（MIMO）雷达正交相位编码信号设计中已有方法所得信号集匹配滤波后旁瓣较高的问题,提出一种新的设计方法.首先将基于信号集相关旁瓣总能量的代价函数简化成低次的较容易求解的问题,然后将输入输出算法从一维扩展到多维,并针对极小化问题改进了其物面和频谱面的约束条件,利用改进后的输入输出算法求解该极小化问题,再针对基于信号集相关旁瓣峰值的代价函数,利用迭代码选择算法对第一步所得信号集进一步优化,最后得到相关性能较好的正交信号集.仿真结果表明,相比于模拟退火和序列二次规划等方法,该方法所得信号集的平均非周期自相关峰值旁瓣降低了3～4 dB,平均非周期互相关峰值降低了1～2 dB.

相位编码脉冲压缩雷达杂波建模与仿真

通过对相位编码脉冲调制信号分析入手,基于常规脉冲雷达杂波模型,给出了相位编码脉冲压缩体制雷达下的杂波模型,并用蒙特卡罗方法分析了杂波回波信号的概率分布特性和功率谱特性,距离波门回波之间的相关性。最后给出了在雷达环境模拟器中,该类型杂波模拟的系统实现方法。