COSTAS波形的主动声呐近似相干处理算法

为了提升探测处理增益,有效对抗水声信道的频率选择性衰落,提出了一种基于COSTAS波形的主动声呐新算法。首先分析了相干融合的原理,然后基于相近频率经历近似相干信道的假设,提出了将近似相干融合应用于声呐回波信号处理,具体实现方式为如下步骤:通过频域波束形成提升回波增益;通过归一化匹配滤波进行相关处理;将匹配滤波后的不同频率的复数进行加权求和,加权系数由信噪比决定。仿真表明,提出的近似相干算法的接收机曲线明显优于非相干处理;同时,湖试结果证明,近似相干方法比现有的非相干处理方法有更高的处理增益,增益提升5~9 dB。

脉间Costas FH高分辨毫米波雷达信号的DDS实现

介绍了一种高分辨率雷达信号 (脉间CostasFH信号 )和直接数字合成 (DDS)技术 .给出了脉间CostasFH信号与步进频率脉冲雷达信号的统一表达形式 ,以及用“频率挑选矩阵”从DDS所产生的信号集合中产生脉间跳频信号的方法 .使用该种方法 。

Costas编码跳频宽带雷达信号测速技术研究

频率步进雷达固有的时延-多普勒耦合现象严重影响了运动目标的距离-速度二维联合分辨率.使用具有近似"图钉型"模糊图的跳频脉冲串信号可以消除时延-多普勒耦合,从而同时获得距离和速度的高分辨特性.本文首次推导了跳频脉冲串信号统一形式的模糊函数,分析了编码跳频信号的模糊性和分辨特性,并针对宽带信号下的高速目标提出了一种新的Costas编码跳频信号STRETCH处理方法,有效抑制了传统方法的高旁瓣问题.仿真实验表明Costas编码跳频信号具有较好的测速以及高分辨距离成像性能.

大多普勒频偏SOQPSK信号FFT引导COSTAS环载波跟踪技术

SOQPSK信号包络恒定、相位连续,拥有很高的功率、频谱效率,在卫星通信、深空通信、航空遥测等系统中具有广泛的应用前景.为保证SOQPSK信号能够适应上述系统较大的载波多普勒平移,本文提出一种FFT引导COSTAS环的SOQPSK信号载波跟踪技术.算法首先利用FFT粗略估计多普勒频率,将载波频偏牵引至较小的误差范围,再利用改进的COSTAS环跟踪载波残差及相位误差,进而实现了对大频偏SOQPSK信号载波的稳态跟踪.仿真结果表明,本文所提算法不仅能够跟踪大频偏载波,而且在小频偏时性能亦优于传统方法.

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。

改进的数字Costas环设计与实现

为解决传统Costas环在多路载波提取中占用资源量大以及在数字下变频中消耗现场可编程门阵列资源过多的问题,提出一种采用逻辑控制模块代替直接数字合成器模块的方法,设计并实现数字Costas环路。该方法适用于阵列雷达信号等多路载波信号处理,能够实现环路载波的快速提取,节约25%的硬件资源。

波形熵法在毫米波Costas跳频雷达运动补偿中的应用

Costas跳频信号是一种距离高分辨率的雷达信号 ,运动补偿是其实现距离高分辨率的核心技术 .本文采用波形熵法对这种信号的运动补偿进行了研究 ,并对波形熵的定义进行了优化 .仿真结果表明该方法可行 ,且对正交解调误差不敏感 ,有一定的抗噪性 .

基于Costas编码脉冲串的低截获声呐波形设计方法

针对声呐低截获波形设计,提出了一种基于有限域理论的Costas编码脉冲串跳频信号构建方法。该方法根据整数集合生成有限域的充分性定理和有限域中本原元的存在性定理,在给定素数p的条件下,构造了包含p个元素的有限域,给出了该有限域中本原元的求解方法以及递推公式,该方法可以通过大数值模除运算来构造高阶次Costas阵列。实验结果表明,基于有限域理论的Costas编码脉冲串跳频信号具有较小的非循环互相关系数和"图钉"状的模糊度函数,具有好的多普勒频率分辨率和时延分辨率,对于低截获声呐设计具有重要的实用价值。

Costas跳频雷达运动补偿中的模拟退火算法

通过为Costas跳频雷达一维距离像定义一个波形熵 ,将运动补偿转化为一个一维优化问题。基于模拟退火算法的原理 ,提出了一种一维精确搜索算法并将其运用到Costas跳频雷达的运动补偿中。仿真表明 ,该算法不依赖于梯度信息 ,具有良好的稳健性和全局收敛性 ,在信噪比为 0 .4dB时仍能获得高分辨率的一维距离像。

Costas阵列编码与线性调频SFR信号分析

线性调频 Costas频率步进雷达信号是一种很有研究价值的雷达信号。针对线性调频 Costas频率步进雷达信号的需要研究总结了一套生成N阶Costas序列的方法 ,同时结合实际需要生成了多组 64阶Costas序列。这些Costas阵列是具有良好相关特性的最佳离散信号 ,将Costas阵列编码与线性调频频率步进雷达信号结合起来构成了线性调频 -Costas频率步进雷达信号。通过对该信号的模糊特性的理论和仿真结果的分析表明 ,这种信号不仅能够较大地抑制信号的模糊旁瓣的幅度 ,而且能解决距离

毫米波Costas编码雷达动目标一维距离像运动补偿

毫米波Costas编码雷达是一种高距离分辨率雷达,运动补偿是其实现距离高分辨率的核心技术.提出了一种基于时域的运动补偿方法,并对其测速精度进行了分析.仿真结果表明该方法是可行的,具有速度快的优点.

Costas编码跳频信号多普勒容限及其在多声源宽带正交检测中的应用

针对Costas信号的传统宽带匹配滤波因拷贝信号生成过程复杂而带来的计算复杂度高的问题,给出了一种通过计算宽带回波与窄带近似回波的互相关度进而得到Costas信号多普勒容限的数值计算方法,并提出利用容限值对预测目标多普勒范围进行分段窄带近似处理,从而避免了大量的时域伸缩变换,简化了拷贝信号的生成复杂度,提高了宽带匹配滤波的处理效率。随后,将这种方法扩展应用到多声源多目标的回波检测中,利用Costas信号的正交性及多普勒容限值,设计了一种宽带正交匹配检测器,大大提高了多目标声探测的效率。实验仿真和分析证明了多普勒容限求取方法的正确性及其应用于宽带正交匹配检测的有效性。

脉间Costas FH雷达信号的多普勒性能分析

研究了脉间 Costas FH雷达中用逆离散傅里叶变换 (IDFT)进行信号处理的过程 ,分析了脉间 Costas FH雷达信号不存在距离 -速度耦合的原理 。

一种新的Costas跳频信号盲参数估计算法

本文以Costas信号为例提出了基于高斯基集的跳频信号自适应分解法,将跳频信号分解为一组高斯基函数的线性叠加。采用遗传算法估计与信号最匹配的高斯基函数。和其它方法相比,该方法具有很高的时频分辨率且无交叉项干扰,参数估计精度高。仿真结果证明了该方法的有效性,适合于低截获概率波形的低信噪比情况。

Golomb Costas序列的结构及其在OFDM系统中的应用

研究了用循环移位法获得的Golomb Costas序列族的特性,建立了含有一个间隙行和一个间隙列的GolombCostas序列的结构理论,深入研究了含有一个间隙行和一个间隙列的Golomb Costas序列的代数结构、构造方法和自(互)相关特性,并证明了相关的定理。探索了用含有一个间隙行和一个间隙列的Golomb Costas序列设计OFDM系统中跳频图样的方法,举例说明了如何设计跳频码和怎样将跳频码分配给OFDM系统中的用户。用含有一个间隙行和一个间隙列的Golomb Costas序列设计跳频码能获得理想的自相关特性,并且当无线通信系统中多普勒频移受限时能获得极佳的互相关性能。

锁相环与锁频环在数字Costas环中的应用

基于锁相环和锁频环的模型,研究了由两者构成的数字Costas环结构和性能。首先介绍了传统的数字Costas环模型,接着给出了鉴相器、二阶环路滤波器和三阶环路滤波器的结构,在此基础上分析了基于锁频环的数字Costas模型,实现了扩大Costas环的跟踪范围和提高跟踪精度的目的,最后给出了仿真结果,分析了两种环路单独和相结合后的应用和特点。

Costas跳频信号参数盲估计算法研究

提出了一种Costas跳频信号参数盲估计算法。首先对接收信号作快速傅里叶变换(fast Fouriertransform,FFT),分析频谱以估计信号跳频频率个数;进而得到码元宽度初估计值,以该初估计值设定搜索范围搜索频率跳变点位置,对码元宽度作精估计。在脉宽未知的情况下,提出了基于最小描述长度(minimum descrip-tion length,MDL)的到达时间估计方法。和其他Costas跳频信号参数估计方法相比,该方法计算量小,参数估计精度相对较高。仿真结果证明,该方法在较低信噪比条件下仍有效。

Costas序列在多用户雷达系统中的应用研究

讨论了跳频码的构造与性能,着重介绍了Costas序列的结构,用Costas序列设计跳频码能获得理想的自模糊和较好的互模糊性能。建立了跳频扩频信号的数学模型,给出了子脉冲正交的条件。论述了Costas序列的自(互)相关特性,给出了置换序列互相关函数的实用性质及模糊函数的求取算法,并进行了性能仿真,研究了Costas序列互模糊函数的特性,阐述了多用户系统中减小用户间相互干扰的方法。

基于FPGA的数字Costas锁相环路的设计

介绍了应用EDA技术设计嵌入式全数字Costas锁相环路的方法.建立了连续域环路线性模型,给出环路方程,并利用连续域和离散的变换关系,即L aplace变换和Z变换的关系,由连续域环路的线性相位模型推导出了离散域环路的线性相位模型,由此来讨论二阶Costas环路在离散域实现方法,讨论了离散域中环路滤波器的传递函数及实现,讨论了DCO的离散设计方法及实现,并采用从逻辑电路的顶层到底层以及模块化的设计思想,用VHDL 编程语言,通过逻辑综合和仿真,可编程逻辑器件FPGA予以实现.

基于WelchCostas序列的最佳跳频码结构及其在OFDM系统中的应用

讨论了OFDM系统中跳频码设计的问题,建立了含有一个间隙行的Welch Costas序列的结构理论,深入研究了含有一个间隙行的Welch Costas序列的代数结构、构造方法和自(互)相关特性,并证明了相关的定理。探索了用含有一个间隙行的Welch Costas序列设计OFDM系统中跳频图样的方法,举例说明了如何设计跳频码和怎样将跳频码分配给OFDM系统中的用户。用含有一个间隙行的Welch Costas序列设计跳频码能获得理想的自相关特性,并且当无线通信系统中多普勒频移受限时能获得极佳的互相关性能。