波形捷变二相编码信号产生与处理系统设计及实现

本文以优化产生的二相编码信号为基础,应用超大规模集成器件,设计并实现了大压缩比二相编码信号的产生和数字处理系统。该系统处理190位、127位和63位三种典型码长,并具有处理190位以下任意码长信号的通用能力;系统兼有软限幅和硬限幅二种信号处理工作方式,供雷达操纵员根据目标环境条件灵活选用;系统既可采用码组波形捷变,实现MTI与波形捷变和频率捷变兼容;也可采用脉间波形捷变加非相参积累方式工作.本系统产生带有加性高斯噪声、子脉冲宽为0.3μs的模拟回波,在不同的多普勒频移(0～10kHz)下,测试了脉冲压缩系统的输出主副比及输出信噪比。在没有采用旁瓣抑制加权网络情况下,三位软限幅190位脉冲压缩输出主副比值,在f_d=0时为26.8dB,当f_d=8kHz时为21.6dB,满足了低空中近程监视雷达的工作要求。

线性调频-二相编码雷达信号分析

报道了一类由二相编码信号与线性调频信号组合而成的新的脉冲压缩信号。导出了这类信号的表达式。通过理论分析和计算机模拟 ,给出了该类信号的模糊函数 (图 ) ,幅度谱特性 ,匹配滤波器输出波形 ,多普勒频移特性 ,有加权时的压缩脉冲时间旁瓣波形和低截获概率等方面的性能。分析证明 ,该类信号与线性调频信号或二相编码信号相比具有更好的低截获概率特性 ,其多普勒性能优于二相编码信号。

频域处理的二相编码信号旁瓣抑制技术研究

该文从二相编码信号的频谱结构分析入手,采用频域数字处理方法,研究了二相编码长码雷达信号距离旁瓣频域抑制加权技术,提出一种适用于各种码长不同码序列的编码信号旁瓣抑制滤波器(SSF)频域设计方法。并以127位二相编码信号为例,对SSF处理的性能进行仿真分析和实验测试。当f_d=0时,仿真与实测结果的主副比分别达到50dB和43dB。这表明采用这种方法所设计的二相码信号SSF可以应用于现代雷达系统,并得到满意的性能指标。

二相编码信号分段相关-视频积累检测的最优中频积累时间

载波多普勒下的二相编码连续波信号可以采用检波前中频积累加检波后视频积累的方法进行检测。本文对此方法进行了详细分析，提出了最优中频积累时间的选取准则。

脉间二相编码脉冲信号的多普勒处理

本文就脉间伪随机二相编码信号特点进行了分析,和其它的一些二相编码信号一样同属于多普勒敏感信号,对该类信号进行匹配滤波处理时必须进行多普勒补偿,由于高速运动载体的脉冲雷达高度表回波多普勒频谱是一宽带谱,对其的补偿只能是一种不完全补偿。本文提出一种基于天底点多普勒频率FFT滤波的信号处理方法,并给出其仿真结果。

长二相编码信号旁瓣抑制滤波器的设计

为了解决长二相编码信号脉压旁瓣抑制滤波器设计过程中易出现局部最优的问题,讨论了基于凸优化的旁瓣抑制滤波器设计方法。从时域波形入手分析了二相编码信号的失配滤波,结合工程设计和凸优化的性质,以失配滤波损失和峰值旁瓣电平为约束条件,将旁瓣抑制滤波器的设计转换为凸优化问题,利用CVX工具设计了长二相编码信号的旁瓣抑制失配滤波器,并进行了仿真分析。仿真结果表明,基于凸优化的设计方法可以有效解决长二相编码信号旁瓣抑制滤波器设计中局部最优的困扰,所设计的失配滤波器具有较好的峰值旁瓣电平性能。

一种多个二相编码信号载频、码率与编码序列估计方法

本文通过对二相编码信号作短时傅氏变换,把信号相位突变信息映射成时频平面内其载频处沿时间轴的幅度突变信息,由此利用信号沿载频的聚集性和载频处沿时间轴的幅度突变序列,实现多个二相编码信号的分离、载频估计、码率估计及编码序列恢复。仿真结果显示参数估计精度接近MCRLB界。

基于DDS的混沌调相信号生成方案

针对现代雷达信号所应具备的特性,提出了基于直接数字合成技术(DDS)的混沌调相信号和混沌二相编码信号生成方案。该方案利用直接数字合成技术和混沌序列复本相关技术,将混沌序列作为相位控制字的输入,可得到混沌调相信号和混沌二相编码信号。通过宽带模糊度函数统计平均方法研究了信号的模糊特性,并对信号的抗干扰性能进行了分析,仿真试验证明了该算法的有效性。

脉间二相编码雷达高度表信号处理器的设计及FPGA实现

本文就一种应用于雷达高度表的脉间二相编码信号频域处理方法的FPGA实现进行了研究。特别就信号处理器硬件参数的选择及有限字长对处理性能影响给予了一定论述和分析,这些方法对雷达高度表信号处理器定点硬件的设计都有一定的借鉴价值。本文虽后给出了该信号处理器针对点、面目标回波处理的实测结果。结果表明该处理方法具有较高的处理增益和良好的检测性能。

二相编码脉冲信号的距离多普勒信号处理

基于伪随机二相编码连续波和相干脉冲串信号的特点,提出一种脉间二相编码脉冲雷达信号及其处理的一般模型和等效简化模型,同时给出了该信号处理方法用于点目标的仿真结果。最后,结合雷达高度表回波信号的特点,较为详细地讨论了脉间二相编码信号在雷达高度表中的应用,也给出了仿真结果。

一种低信噪比二相编码信号时频分析方法

针对时频分析方法在低信噪比条件下识别二相编码信号相位突变点效果较差的问题,提出了一种在低信噪比条件下的相位编码信号相位突变点检测的新方法。新方法首先估计信号的载频,然后得到信号载频处STFT变换的幅值矩阵,设定合适的阈值后进行积累运算,最后再设置一定的阈值检测出相位突变点的位置。仿真结果表明新方法有效可行,能够在更低的信噪比条件下准确检测出信号的相位突变点位置。

基于小波变换的二相编码信号检测

针对低信噪比条件下相位编码信号检测效果差的问题,运用粗细定位相结合的思想,采用双尺度小波变换对二相编码信号进行了研究。该方法在大尺度的模值点上,对信号的奇异点进行粗略定位;在小尺度的模值点上,对信号的奇异点进行精确定位,进而实现了对二相编码信号的检测。通过仿真实验表明,该算法在信噪比优于0 dB的情况下,可以较好地完成信号的检测过程,当信噪比优于3 dB时,检测概率高于95%。

一种快速的多二相编码信号参数估计方法

多同时到达二相编码信号的参数估计是雷达和通信对抗等领域的典型问题。本文提出一种基于定尺度小波变换的多二相编码信号参数估计方法。采用基于傅立叶系数插值的迭代算法,提高信号载频的估计精度,并提出一种能有效提高码速率估计精度的改进算法。仿真试验证实该方法在低信噪比下具有较好的参数估计性能和实时处理能力。

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。

频率分集式二相编码信号的波形设计及处理研究

提出以频率分集的短码代替长码的雷达波形设计和信号处理方法,改善了大压缩比二相编码信号的多普勒容限和近距探测性能。还提出了分别利用非相参积累和非相干加权处理进一步提高频率分集信号主副(?)比的方法。给出了压缩比为190的波形设计实例和信号处理的实验结果。

二相编码信号特征分析

相位编码信号具有较强的似噪声性和良好的低截获概率特性。二相编码信号由于其技术简单、成熟成为常用的脉压雷达信号。对二相编码信号的特征进行了一些分析,以便为今后设计雷达信号或进行脉压信号的脉内特征分析提供一点参考。

一种二相编码信号调制特征分析方法

二相编码信号的调制特征对于信号的分选和识别是很重要的参数。在利用小波变换提取二相编码信号的调制特征时,尺度参数的设置很重要,他影响到小波脊线提取。通过正弦波频率估计的综合方法来精确地估计出信号的载频,并得到合适的尺度参数,再得到小波脊线。利用小波变换的模值来得到二相编码信号的调制特征。仿真试验验证了此方法的有效性。

基于新的小波基函数的二相编码信号检测

构造了一种新的小波基函数,提出了一种基于连续小波变换(CWT)的检测方法,并以叠加高斯白噪声的二相编码信号为例进行了算法仿真。仿真结果表明,这种方法对较低信噪比下二相编码信号的检测效果良好,在信噪比为-6.7 dB时仍然能够准确地识别出二相编码信号。

二相编码信号最高旁瓣分布规律的研究

本文提出了研究二相编码信号最高旁瓣分布规律的蒙特卡洛方法,并从数学上证明了和从模拟计算机实验上验证了该方法的稳定性。运用本文的方法,通过对二相编码信号最高旁瓣的模拟,我们发现:最高旁瓣的均值及方差有着巧妙的幂函数对应关系,由此证明:随着码长的增加,最高旁瓣与主瓣的比以N^(-1·3)趋近于零。这些发现对二相编码信号的设计与产生特别是以二相编码信号为基础的雷达抗干扰、反侦察的波形库设计与产生有着重要的意义。

二相编码信号的蒙特卡洛选码方法

将蒙特卡洛(Monte—Carlor)法引入到信号设计领域中来,本文提出了二相编码信号选码的一种新方法。与前人的方法比较,这种选码方法不仅计算简单,实时性强,而且码长不受限制,从而为选择高压缩比、低付瓣的二相编码信号开辟了一个有用途径。