基于编码序列随机移位的MCPC雷达信号设计方法研究

多载频相位编码信号(MCPC)是近年来备受关注的一种新体制宽带雷达信号,其灵活的信号结构使其具备性能均衡、可调的特点,与此同时对参数设计的要求也相应提高。现有设计方法难以在模糊图和包络控制方面同时取得令人满意的性能,且大多只研究了载频数量较少的情况。针对此问题提出了一种编码序列随机移位的MCPC信号,具备理想的图钉状模糊图。针对这种信号包络起伏较大的问题,采用时频域限幅迭代方法降低其包络峰均功率比;迭代后进一步通过优化方法降低自相关旁瓣水平。仿真实验表明,经迭代优化后的信号同时具有理想的模糊图和包络峰均比,子载频上的自相关性能也保持良好,相比现有的MCPC信号更适于雷达实际应用的需求。

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。

多载频相位编码雷达信号自适应脉冲压缩方法

多载频相位编码信号(multi-carrier phase-coded,MCPC)作为近年来备受关注的一种宽带雷达信号,具有较高的频谱利用率、良好的自相关以及频率分集特性等优点,因而在目标检测、抗干扰以及高分辨成像等领域具有较大的应用前景。针对MCPC雷达信号常规脉冲压缩易产生高距离旁瓣而导致强目标邻近的弱小目标检测困难问题,通过对MCPC雷达信号进行建模分析并结合其信号特点,提出了一种MCPC雷达信号自适应脉冲压缩算法,通过利用循环迭代获取每个距离单元的最优匹配滤波器,从而有效抑制了距离旁瓣,提高了对邻近距离单元弱小目标的检测能力。仿真实验验证了该方法的有效性,并进一步分析了编码方式对脉冲压缩距离旁瓣的影响。

多载波补偿相位编码雷达信号的子载波加权优化

与传统脉冲雷达相比,多载波补偿相位编码(MCPC)雷达具有脉冲压缩比高和抗干扰能力强等优点。但由于其幅度可变,降低信号包络的峰均比(PMEPR)是MCPC雷达信号波形设计的关键问题之一。通过对各子载波加权,在保证信号自相关函数主旁瓣比不会被恶化的同时,优化设计信号的PMEPR。优化结果表明:采用该方法单个MCPC脉冲的PMEPR可降低到优化前的66.7%,而主旁瓣比又能提升3 dB;MCPC脉冲串的PMEPR可降低到优化前的66.9%,而主旁瓣比又能提升5 dB。

多载频雷达通信综合化波形设计

为了减小作战平台体积和相互电磁干扰,雷达通信一体化设计成为一种有效选择.针对通信中已有成熟应用的正交多载频波形,分析了相同编码(IS)多载频相位编码(MCPC)和子载波编码循环移位MCPC作为雷达波形的模糊函数性能.在此基础上,提出用随机通信数据控制MCPC信号子载波相位编码移位位数的综合化波形设计方式,解决了随机性通信信号和确定性雷达信号的不兼容问题.对综合化波形模糊函数和通信效率的分析仿真表明,其雷达探测性能不劣于相同编码MCPC,且具有较高的通信传输效率.

多载频相位编码雷达信号分析

由于多载频信号在高分辨率,低截获等方面的优势以及适应未来雷达多功能的要求,近年来备受关注。针对多载频相位编码信号,以模糊函数为工具,对其与单载频相位编码信号进行了比较,证明其具有更佳的雷达探测性能。针对直接匹配滤波运算量较大的问题,提出先对子载频相位编码序列匹配滤波,再通过子带合成完成二级脉压的信号处理方式。仿真分析证明,该方式可获得与直接匹配滤波相近的效果。

一种基于小波包的多载波相位编码雷达信号

为了提高多载波相位编码(Multi-carrier Phase Coded,MCPC)雷达信号的抗干扰性与频谱利用率,在传统的基于傅里叶变换的MCPC的基础上,提出了一种优化方法。基于小波包变换来产生MCPC信号,利用小波包基函数的正交性和带限能力来获取更为灵活的雷达信号,从而改善信号的时频特性,提高抗干扰能力。仿真表明,小波包变换提高了MCPC信号的频谱利用率并改善了模糊函数,适合宽带雷达信号的设计。