基于Duffing振子的伪码调相线性调频复合调制引信干扰设计

针对现代战场伪码调相与线性调频(LFM)复合调制引信干扰技术的迫切需求,在研究伪码调相与线性调频复合调制引信信号激励的Duffing振子输出信号特性的基础上,提出了基于Duffing振子阵列同步性和频率变化关系特性的复合调制引信参数估计方法,并在参数估计的基础上进一步提出了复合调制引信干扰波形的设计方案。在仿真与实验分析中,将基于Duffing振子的参数估计方法与典型复合调制引信信号参数估计方法进行对比,分析了基于所提参数估计方法重构出的干扰信号对复合调制引信的作用效果,并与传统欺骗式干扰方法进行半实物实验对比和验证。仿真与实验结果表明:所提参数估计方法在-35 dB信噪比(SNR)下能得到较高精度的参数估计结果,且重构出的引信干扰信号在-20 dB信噪比下优于其他传统的欺骗式干扰信号。

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Born-Jordan分布的LFM-BPSK信号的参数估计

对线性调频-二进制相位编码(LFM-BPSK)复合调制信号的参数估计,现有方法在低信噪比(SNR)环境下估计精度较低。针对该问题,文中推导出了LFM-BPSK信号的Born-Jordan(BJD)时频分布,分析了LFM-BPSK信号的时频特性,并提出了基于BJD时频分布的参数估计算法。首先,该算法在BJD时频变换的基础上使用霍夫变换对LFM-BPSK信号初始频率和调频斜率进行估计,并将二维的BJD时频变换转化为一维时域信号,通过降维后的时域信号求解码元宽度;然后,为了探寻参数估计的理论下界,文中还推导了LFM-BPSK信号参数估计的修正克拉美罗下界(MCRLB);最后,利用蒙特卡洛实验对三个参数进行了测试。仿真实验表明,文中算法在低SNR下的参数估计精度明显优于现有的算法,其性能接近MCRLB。

伪码-线性调频复合信号快速参数估计方法

针对常见的引信雷达信号参数估计算法计算量较大的缺点,提出了一种伪码-线性调频复合信号的快速参数估计算法。首先采用平方法消除了伪码调相,然后对得到的线性调频信号进行快速解线性调频处理,并用高精度频率估计参数重构了原线性调频信号,用其对原复合信号进行载波去除处理得到基带伪码调相信号,最后采用短时积分法提取了码速率。仿真与硬件实现表明,算法具有较高的参数估计精度且处理时间小于0.35 ms。

一种复合调制波形的测距性能分析

为获得伪码调相与线性调频复合调制连续波信号的测距性能,采用模糊函数方法,计算了复合调制信号的模糊函数,推导了测距精度的定量计算公式,分析了测距精度的影响因素,并进行了仿真验证.结果表明:调制频偏和码元宽度是影响复合调制波形测距性能的关键因素,且测距精度随调制频偏的增大和码元宽度的减小而提高;复合调制信号的测距精度高于单纯的伪码调相信号.

伪码调相与线性调频复合调制引信

在介绍伪码调相引信的原理基础上,首先分析了连续波伪码调相引信存在的多普勒敏感问题,提出了一种能抑制多普勒频率的复合体制引信-伪码调相与线性调频复合调制引信。然后详细阐述了这种复合调制引信的系统实现原理,推导了各个阶段的信号形式,最后通过分析复合引信的特性,证明了这种复合引信具有优越的性能,尤其是具有多普勒不敏感性和极强的抗干扰能力。

基于FrFT的线性调频-伪码调相复合调制雷达信号截获与特征提取

针对线性调频-伪码调相复合调制雷达信号(LFM-PRBC)的截获与特征提取问题,提出了一种基于分数阶傅里叶变换(FrFT)平面切割与相关检测相结合的新方法。理论分析和计算机仿真验证表明,该方法具有较好的有效性和准确性,能快速完成高斯白噪声背景下低信噪比复合调制雷达信号的截获与特征提取,有一定的实际应用价值。

伪码-线性调频信号快速参数估计算法

现有复杂调制雷达信号参数估计算法计算量较大,且要求部分先验信息已知,针对此缺点,提出了一种伪码-线性调频乘性复合信号的快速参数估计算法。通过建立基于循环自相关函数的统计量,估计信号的码速率;采用平方法消除相位突变后快速解线调,估计信号的起始频率和调制斜率。算法求解没有先后顺序,不存在传递误差。仿真结果表明信噪比大于等于1 dB时,算法已能精确估计出信号各参数且实时性较好。

高斯噪声下伪码-线性调频复合信号参数提取方法

针对目前雷达信号参数估计算法在某种环境中性能急剧下降,甚至失效的问题,提出一种基于多相滤波器组和高阶累积量联合处理的伪码-线性调频复合信号参数估计算法。该算法首先利用多相滤波器组实现信号在频域上快速均匀划分,然后对输出的每个子带信号进行三阶累积量对角切片的短时估计,有效抑制高斯噪声的干扰,并经过包络检波后得到复合信号完整的时频矩阵,最后通过时频图像的Radon变换和频率曲线的提取实现信号伪码数目、码元宽度、调频斜率、信号载频、带宽以及起止频率的提取。仿真结果表明,该方法在信噪比大于-11dB时的估计精度较高。

一类复合调制信号的脉冲压缩及旁瓣抑制

线性调频信号和二相编码信号在脉冲压缩雷达系统中使用较为广泛。分别对其进行分析后推导出一类线性调频 二相编码复合调制信号的时域表达式,使其兼有这两种信号的特点。对其进行仿真的结果表明,该复合调制信号容易产生并处理,其匹配滤波结果对多普勒频移也不敏感,但由于该信号的特殊性,常规的窗函数无法对其进行旁瓣抑制。采用了网络综合法抑制其旁瓣,效果十分理想。

脉间伪随机二相码与线性调频复合调制探测系统

提出了一种新的脉间伪随机二相码和线性调频复合脉冲串雷达信号,分析信号复合形式、信号频谱、模糊函数以及距离自相关函数特性。详细阐述了复合探测系统的实现原理,推导了各个阶段的信号形式,分析了复合探测系统多普勒信号的特点及其对相关输出的影响。最后分析其距离/速度分辨率、模糊特性和距离截止特性。结果证明这种复合探测系统具有很好的脉冲压缩性能、距离截止特性及其它雷达信号不可替代的优越性。

天波超视距雷达中短波干扰的抑制

短波电台对天波超视距雷达有时会构成严重的干扰 ,为此提出将随机二相码连续波雷达技术用于该雷达 ,以提高其抗干扰性能。本文分析了线性调频和相位编码体制天波超视距雷达对抗短波干扰的性能 ,并进行了计算机仿真。结果表明随机二相码天波超视距雷达比线性调频天波超视距雷达可具有更强的抗短波干扰能力。

基于谱图的伪码调相与线性调频复合信号参数估计

研究了基于谱图的伪码调相与线性调频(pseudo-random binary code and linear frequency modula-tion,PRBC-LFM)复合信号参数估计算法,根据PRBC-LFM信号的谱图特点给出了其伪码参数(子脉冲宽度、脉冲重复周期和伪码重复周期等)和调频参数(载频、调制斜率)的估计方法。结合瞬时频率估计误差理论,分析了谱图窗函数窗长的选择对信号参数估计精度的影响。另外,为了评价该参数估计方法的性能,推导了PRBC-LFM信号参数估计的克拉美罗界。理论分析和仿真实验表明,选择中等长度的窗函数,在信噪比为0～10dB范围内,该估计方法比较接近克拉美罗界。

面向雷达应用的微波光子信号产生技术

信号源是雷达发射机与接收机的关键组成部分,其性能直接影响着雷达的探测能力。基于电子技术的信号产生在信号载频、带宽以及噪声等特性方面受到限制,难以满足未来高性能雷达对高载频、大带宽、低噪声信号源的需求。新兴的微波光子技术能利用光子学手段产生高质量微波信号,在雷达信号产生领域具有广阔的应用前景。本文主要介绍利用微波光子技术产生雷达信号的研究进展,包括基于光电振荡器的高性能本振信号产生、线性调频信号产生和相位编码信号产生。通过对以上技术的分析发现,基于微波光子技术的微波信号产生具有带宽大、抗干扰等突出优点,是解决当前雷达信号产生技术瓶颈的有效手段。

基于网络综合法脉冲压缩信号的旁瓣抑制

脉冲压缩信号在雷达系统中有着广泛应用,而一直以来旁瓣抑制问题也备受关注。通常,时宽带宽积(BT)较大的线性调频信号可通过单一加窗实现较低旁瓣,但对于其它脉冲压缩信号效果甚微,文中提出的基于网络综合的旁瓣抑制的频域设计方法则适用于各种脉冲压缩信号。线性调频和二相编码混合信号兼备线性调频和相位编码信号的特点,因此文中以此信号为例进行了仿真,分析表明采用网络综合法进行旁瓣抑制,旁瓣效果理想且对多普勒频移不敏感。

基于改进B分布自适应窗长时频分析的伪码调相—载波调频复合引信信号的参数提取研究

研究了基于改进B分布的自适应窗长时频分析的理论及其实现方法,利用该方法对伪码体制复合引信信号进行脉冲内特征分析,这些信号具体包括伪码调相信号、伪码调相与正弦调频复合信号、伪码调相与线性调频复合信号。仿真结果表明,在信噪比为3 dB时,利用该种自适应窗长时频分析技术,不但可以提取载频调制的特征信息,而且能够有效提取相位突变位置的特征信息。

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。

基于自适应窗长WD分析的伪码调相-载波调频复合引信信号的参数提取研究

该文研究了自适应窗长时频分析的理论及其实现方法,利用该方法对伪码体制复合引信信号进行脉冲内特征分析。这些信号具体包括伪码调相信号、伪码调相与正弦调频复合信号、伪码调相与线性调频复合信号。仿真结果表明,在信噪比为10dB时,利用自适应窗长时频分析技术,不但可以提取载频调制的特征信息,而且能够有效提取相位突变位置的特征信息。

伪码-线性调频复合信号参数估计理论性能分析

针对伪码-线性调频复合信号参数估计的理论性能评价问题,该文分析了分步估计方法对参数估计的影响,给出了较高信噪比时分步估计方法的理论近似性能;推导了高斯白噪声环境中伪码-线性调频信号参数无偏估计的修正克拉美-罗下限(MCRLB)的解析表达式。利用伪码序列的统计特征推导出起始频率、调制斜率、初始相位及码元宽度参数联合估计的修正Fisher信息矩阵,从而得到各参数估计的MCRLB。对结果进行了对比分析,并通过数值仿真实验,证明了该理论下限的有效性。

几种制导用高分辨雷达信号分析

采用大时宽带宽积信号是同时提高时间和频率分辨力的必由之路,也是在一定的时间和频率分辨力要求下,提高雷达的发射脉冲能量的利用率和杂波抑制能力的有效途径。文中通过对模糊函数的分析,讨论了四种高分辨雷达信号的分辨力、距离-多普勒耦合等性能,介绍了它们获得距离高分辨的处理方法,并说明了在制导中使用它们的优缺点。