多载波相位编码雷达信号研究

发布时间：2020-07-02 17:02

【摘要】：低截获概率雷达一般采用宽带信号作为发射波形,传统宽带信号主要是线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号和非线性调频(Non-linear Frequency Modulat ion,NLFM)信号,但两者皆因波形复杂度低、信号能量的时频分布比较集中,易被侦察截获。多载波相位编码(Multi-carrier Phased Coded,MCPC)信号结合了相位编码和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术,具有低截获、抗干扰、数字化、波形灵活多变及频谱利用率高的优势,近年来成为雷达波形研究热点之一。本文主要围绕MCPC信号关键特性展开了以下研究工作:首先,分析研究了MCPC信号自相关性能的影响因素,对比分析了不同编码形式的MCPC信号的模糊函数图及自相关性能,得出基于非一致序列的MCPC信号具有更低的峰值旁瓣、模糊函数也更接近图钉型的结论;通过循环自相关积累因子,比较了不同信号的抗截获性能,结果表明MCPC信号比传统典型宽带信号(LFM、NLFM)具有更好的抗截获性能,且经Logistic混沌二相编码调制后,MCPC信号的自相关性能及低截获性能可以达到最优。其次,针对基于混沌编码的MCPC信号峰均包络功率比(Peak-to-mean enve lope power ratio,PMEPR)高的问题,提出了基于DFT扩展的抑制方法,对比传统的载波幅相加权及迭代限幅方法,该方法降PMEPR效果明显,工程实现更易,与限幅法结合,可将PMEPR降到满足雷达系统发射需求。通过混沌初值的优化进而可实现MCPC信号PMEPR和PSLR(峰值旁瓣比)的良好折衷。再次,为进一步抑制峰值旁瓣比,获得更优的抗干扰性能,基于设计NLFM信号的逗留相位原理,提出了一种脉间非均匀随机跳频、脉内多载波混沌相位编码(Inter-Pulse Non-uniform Random frequency hopping and intra-pulse Multi-Carrier Chaot ic Phase Coded,IPNUR-MCCPC)的信号波形,并推导了其模糊函数,分析了模糊函数的时延和多普勒切片,结果表明:与IPS(脉间步进跳频)-MCCPC及IPC(脉间Costas跳频)-MCCPC信号相比,该信号的跳频序列非均匀且不受限制、具有更低的峰值旁瓣和周期旁瓣、无距离多普勒耦合,是一种良好的低截获、抗干扰及距离高分辨特性的波形。最后,针对所提出的IPNUR-MCCPC信号,分析了该波形参数间的相互制约关系,并给出波形设计与优化方案,经过优化后的信号既满足峰均比要求,同时又具有良好的自相关性能。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN957.51
【图文】：

15e) IS-MCPC-Chaos f) NIS-MCPC- Chaos图 2.6 不同编码形式的 MCPC 单脉冲模糊函数图2.4 自相关性能分析对信号的自相关性能分析主要是两个方面：峰值旁瓣电平和主瓣宽度，峰值旁瓣主要影响大目标附近小目标检测性能，而主瓣宽度主要影响目标探测的精确

【参考文献】

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本文编号：2738447