频率分组编码信号的相参积累算法

针对捷变频信号的相参积累处理进行研究,提出了一种基于频率分组编码信号的相参积累算法。以线性调频(Linear frequency modulation,LFM)信号为基础,构建了频率分组编码信号,使得发射信号的脉冲载频序列具有一定随机性,保证了波形的抗干扰能力。同时针对频率捷变信号相位非相参带来的主瓣展宽和旁瓣抬高问题,设计了对应编码信号的相参处理方法。首先对回波脉压后的信号进行高分辨距离补偿,然后通过速度遍历插值和距离一致性校正实现脉组内相参处理,最后利用编码信号载频序列的优势实现脉组间相参处理。在仿真实验中,对构建的编码信号相较于LFM信号在抗干扰方面的优越性进行了验证,同时验证了所提相参处理方法相较于基于压缩感知的稀疏重构算法的有效性。

复合编码调制Frank/Costas雷达信号性能分析

在现代电子战争中,雷达信号的隐身对于雷达来说非常重要。提出了一种由Frank相移键控信号与Costas频率编码信号同时调制的一种新型组合Frank/Costas雷达波形。通过数值仿真得到这种新型PSK/FSK雷达信号的模糊函数,从而对Frank/Costas雷达信号的目标分辨率、距离模糊函数、多普勒模糊函数、截获因子等特性进行了分析。仿真结果表明,这种新型的雷达波形是比单一调制Frank或Costas信号具有更好的低截获特性的大时宽带宽雷达信号。

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.

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。

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.

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。

基于Costas编码跳频雷达信号分析及成像研究

常用的跳频宽带雷达大都是基于发射顺序步进载频的脉冲信号形式,而这种信号的模糊图为斜刀刃形,存在距离-速度耦合,容易造成测距不准和多普勒效应。为了改善高分辨力雷达测距测速性能,提出了在ISAR成像中采用Costas编码脉冲序列,推导并比较了Costas编码脉冲序列和常规步进频脉冲序列的模糊图,分析了Costas编码跳频雷达信号形式,指出它可以消除距离-速度耦合,具有更好的测距和测速性能,并给出了ISAR成像的算法步骤。最后仿真验证了该算法的正确性。

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。

Costas编码信号的循环谱特征分析与参数估计

研究了准确反映Costas编码信号特点的关键参数集合。基于循环谱相关密度估计方法，分析了Costas编码的循环谱特征及其与辐射源侍号参数的对应关系，提出了一种没有先验知识条件下Costas编码截获信号特征提取方法。通过对典型的Costas编码信号参数提取归一化均方根误差的计算，验证了该算法的有效性。

Costas编码跳频信号自测速方法研究

Costas编码跳频信号对速度非常敏感,精确速度补偿是这种信号用来成像的关键。文中分析了速度对Costas跳频信号回波的影响,设计了一种综合测速方法,该方法将互相关测速、步进补偿和时间积累测速3种方法结合起来,逐步提高测速精度,不仅减少了计算量,满足了系统实时处理的要求,同时提高了测速精度,降低了因为速度影响引入的相位噪声。

调频Costas编码信号成像算法研究

结合Costas编码信号和线性调频信号进行波形设计，建模分析了这种信号的成像方法，从参数设置的角度研究了抑制距离像泄露和栅瓣效应的方法．根据采样频率的变化，研究了细化距离像的冗余问题，并通过距离像拼接算法实现所有距离单元成像，通过脉压阶段的加窗使距离单元的非均匀加权问题得到改善，对这种信号形式的抗干扰性能进行了仿真分析．

Costas编码信号高分辨动态二维成像方法研究

Costas编码信号是一种对速度敏感的信号形式,在多目标的情况下,速度补偿不精确时,其较高的旁瓣会淹没较小的目标。论文针对Costas编码信号的这种特点,结合稀疏成份分析的方法,研究了一种高分辨的2维成像方法。该方法根据目标回波在距离-速度是2维稀疏的这一先验信息构造词典,引入波形熵作为信号稀疏性的度量函数,通过对推广的正则化FOCUSS算法进行改进,并采用卡尔曼滤波器进行状态预测,迭代寻找最优原子,实现了动态的距离和速度的高分辨。最后,通过仿真验证了这种方法的有效性,并对算法的容噪性和时效性进行了分析。

Costas编码信号复合速度测量方法研究

Costas编码跳频信号具有图钉形的模糊函数,不存在距离-速度耦合现象,因此可以同时得到目标的距离-速度信息;目标的速度会对Costas跳频信号回波相位产生很大的影响,如果不进行速度补偿,目标的距离像就会产生很大的衰减,甚至淹没在相位噪声里;为了进行目标速度的测量,同时考虑到系统实时性的要求,将互相关测速和步进补偿方法结合起来,设计一种综合测速方法;仿真表明该方法大大减少了计算量,同时满足了系统对测速精度的要求。

新型多功能厘米波频率合成器设计

该文介绍了一种新型多功能厘米波频率合成器,利用锁相倍频的方式,首次将直接数字频率合成器(DDS)输出的连续波(步进1 MHz)、常规脉冲、重频抖动、重频参差、双脉冲、捷变频信号、组变信号、二相编码和线性调频等信号搬移至0.8~18 GHz频段,外形尺寸为76 mm×70 mm×10 mm,体积约为传统类似频率综合器项目的1/20,具有工作频带宽、频率高、体积小等优点。

基于脉内LFM-Costas频率步进的抗间歇采样干扰方法

线性调频(linear frequency modulation,LFM)分段脉压对抗间歇采样干扰时,子脉冲顺序步进,使得采样子脉冲与相邻子脉冲脉压后,残余信号积累从而形成干扰带;干扰抑制时信号不连续采样,产生谐波分量。针对这两个问题,提出一种基于脉内Costas频率步进的LFM波形抗间歇采样干扰方法。该波形综合LFM和Costas编码的优点,具有理想图钉型的模糊函数,不仅可以抑制干扰带,还可以大大降低谐波分量,最终提高抗干扰性能。理论推导和仿真分析验证了该方法的有效性。

LFM-Costas编码信号在水下目标识别中的应用

在水声对抗中,为了有效对抗假目标和准确判别目标尺度,提出了一种具有较高时-频联合分辨力和抗混响能力的LFM-Costas编码信号形式。并在浅海混响信道模型和目标多亮点模型基础上研究了LFM-Costas编码信号的目标尺度判别性能。通过仿真和海上试验,表明LFM-Costas编码信号在混响背景下能准确判别目标尺度,具有一定的工程应用价值。

低信噪比下离散频率编码波形脉冲信号联合积累检测算法

雷达电子侦察环境下,非合作目标发射的离散频率编码(DFC)波形信号具有低截获、抗干扰的特性,在低信噪比(SNR)条件下传统方法难以实现波形的稳健积累及准确的脉冲检测,容易造成数据漏检与情报缺失。针对以上问题,该文提出一种联合的积累检测算法,该算法通过相关积累和非相干积累的联合处理实现了低信噪比下稳健脉冲信号包络的获取,并利用双向恒虚警(CFAR)检测和脉冲沿判决准则抑制了突跳噪声对脉冲检测的影响,实现了准确而稳健的脉冲到达时间和脉冲宽度的估计。相比于常规算法,该文在不需要任何先验信息的条件下能够实现离散频率编码波形信号的准确检测,检测虚警率低且具有良好的稳健性。仿真实验验证了所提算法的有效性和稳健性。

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。

基于Hodgkin-Huxley模型的神经元网络信息编码模式对比

目的:基于Hodgkin-Huxley(HH)神经元模型的神经元网络信息编码模式提出两类不同的信息编码方法对比。方法:采取HH神经元模型和化学突触,利用数值模拟的方法搭建不同拓扑结构的生物神经元网络,通过平均频率编码和峰峰间隔编码(ISIs)两种信息编码方法对比研究在正弦波信号和随机音频信号刺激下平均频率编码和ISIs编码的特异性,分析不同刺激信号下神经元网络的信息编码模式。结果:神经元网络的信息编码模式与刺激信号类型具有相关性:当刺激信号为连续的周期信号时,神经元网络会产生与刺激信号对应的具有周期性的放电序列;当刺激信号为随机信号时,神经元网络的放电率会随着刺激信号强度发生变化,刺激信号强度越大,动作电位发放率越高。在同一刺激信号下,神经元网络的拓扑结构会影响神经元网络放电序列的时间结构。结论:神经元网络信息编码模式与刺激信号相关,不同拓扑结构的神经元网络放电序列时间结构不同。ISIs编码方法精确度更高,包含的信息量更大,与平均频率编码相结合的编码方法能够有效表达神经元网络在刺激信号下信息编码模式的动态改变。