多功能软件化雷达辐射源认知技术研究
发布时间：2021-01-05 06:15
近年来,随着雷达技术的不断发展,多功能软件化雷达应运而生。多功能软件化雷达具有需求可定义,软件可重构,部分硬件可重组等特点。未来战场上,多功能软件化雷达必将对现有的雷达信号与辐射源分析造成了巨大挑战。本文针对多功能软件化雷达辐射源分析难题,提出了一种基于深度学习的多功能软件化雷达辐射源认知新方法,将对多功能软件化雷达辐射源的认知分为功能识别与个体识别两个方面进行研究。本文的主要研究内容主要包括雷达辐射源发射信号以及射频功放的建模,基于深度学习的雷达辐射源信号功能识别以及基于深度学习的雷达辐射源个体识别三个方面。首先,本文针对几种常见的调制方式进行雷达信号的仿真。同时,针对多功能软件化雷达的特点,以射频功率放大器的非线性特性作为进行雷达辐射源个体识别的依据,完成对五部已知及一部未知多功能软件化雷达辐射源的建模与仿真。在进行雷达辐射源信号的功能识别时,提出分别使用自编码器网络,卷积神经网络以及支持向量机三种方法,并对三种方法在测试集的识别率进行分析比较。结果表明,自编码器网络15d B信噪比下识别率最高,在低信噪比下识别情况也较好,且网络结构简单,训练时间很短,是最适合用于雷达辐射源信号功...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规雷达信号的时域波形图及其频谱图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文7（a）时域波形（b）信号频谱图2-2线性调频雷达信号的时域波形图及其频谱图由图2-2可见，线性调频雷达信号的时域波形图为密度依次增加的正弦波，其信号频谱基本完全分布在一个带宽内。2.2.3相位编码信号相位编码信号一种载频保持不变，通过子脉冲的相位改变从而产生调制的信号。通过使用随机序列对相位来进行编码，相位编码信号具有实现简单，隐蔽性强，且抗干扰能力强等优点。由于自身的相关性也比较高，在解码时也几乎不会有信息丢失。其信号模型表达式为:00()()exp{[2()]}()tstArectjfttntT(2-6)式(2-6)中，A表示s(t)的幅度，T表示s(t)的脉宽，0f是s(t)的载波频率，(t)指的是相位调制函数，0是s(t)的初始相位，n(t)表示噪声。常见的相位编码信号包括二相编码以及四相编码等，其中二相编码的信号模型表达式为：101()()CNkckctcvtkN(2-7)式（2-7）中，cN指的是码长，v(t)指的是子脉冲函数，=ccN则为雷达二相编码信号中的脉冲持续时间。巴克码序列便是属于相位编码信号中的二相编码信号，具有较为理想的自相关特性，其中又以七位巴克码应用最为广泛。在载频为10MHZ，采样频率为200MHZ，脉宽为1.25us，在15dB信噪比下，7位巴克码雷达信号的时域波形图及其频谱图如图2-3所示：
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文8（a）时域波形（b）信号频谱图2-37位巴克码雷达信号的时域波形图及其频谱图由图2-3可见，7位巴克码雷达信号的时域波形在码元发生改变时，相位会随着发生反转，其信号频谱范围相对于常规脉冲而言，则有了一定程度的扩展。2.2.4巴克码与线性调频混合调制信号现代战场上，单一调制的雷达信号更容易被敌方侦察设备截获和破译，因此越来越多的雷达辐射源信号开始采用多种调制方式混合的方式。其中，巴克码与线性调频信号混合调制便是常见的方式之一。在载频为5MHZ，采样频率为20MHZ，脉宽为10us，在15dB信噪比下，7位巴克码与线性调频混合调制雷达信号的时域波形图及其频谱图如图2-4所示：（a）时域波形（b）信号频谱图2-47位巴克码与线性调频混合调制雷达信号的时域波形图及其频谱图由图2-4可见，7位巴克码与线性调频混合调制雷达信号的时域波形在码元未改变时，为线性调频信号；在码元发生改变时，线性调频信号的相位会随着发生反转。其信号频谱范围相对于线性调频信号而言，发生了很大的扩展。
本文编号：2958182
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
常规雷达信号的时域波形图及其频谱图
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文7（a）时域波形（b）信号频谱图2-2线性调频雷达信号的时域波形图及其频谱图由图2-2可见，线性调频雷达信号的时域波形图为密度依次增加的正弦波，其信号频谱基本完全分布在一个带宽内。2.2.3相位编码信号相位编码信号一种载频保持不变，通过子脉冲的相位改变从而产生调制的信号。通过使用随机序列对相位来进行编码，相位编码信号具有实现简单，隐蔽性强，且抗干扰能力强等优点。由于自身的相关性也比较高，在解码时也几乎不会有信息丢失。其信号模型表达式为:00()()exp{[2()]}()tstArectjfttntT(2-6)式(2-6)中，A表示s(t)的幅度，T表示s(t)的脉宽，0f是s(t)的载波频率，(t)指的是相位调制函数，0是s(t)的初始相位，n(t)表示噪声。常见的相位编码信号包括二相编码以及四相编码等，其中二相编码的信号模型表达式为：101()()CNkckctcvtkN(2-7)式（2-7）中，cN指的是码长，v(t)指的是子脉冲函数，=ccN则为雷达二相编码信号中的脉冲持续时间。巴克码序列便是属于相位编码信号中的二相编码信号，具有较为理想的自相关特性，其中又以七位巴克码应用最为广泛。在载频为10MHZ，采样频率为200MHZ，脉宽为1.25us，在15dB信噪比下，7位巴克码雷达信号的时域波形图及其频谱图如图2-3所示：
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文8（a）时域波形（b）信号频谱图2-37位巴克码雷达信号的时域波形图及其频谱图由图2-3可见，7位巴克码雷达信号的时域波形在码元发生改变时，相位会随着发生反转，其信号频谱范围相对于常规脉冲而言，则有了一定程度的扩展。2.2.4巴克码与线性调频混合调制信号现代战场上，单一调制的雷达信号更容易被敌方侦察设备截获和破译，因此越来越多的雷达辐射源信号开始采用多种调制方式混合的方式。其中，巴克码与线性调频信号混合调制便是常见的方式之一。在载频为5MHZ，采样频率为20MHZ，脉宽为10us，在15dB信噪比下，7位巴克码与线性调频混合调制雷达信号的时域波形图及其频谱图如图2-4所示：（a）时域波形（b）信号频谱图2-47位巴克码与线性调频混合调制雷达信号的时域波形图及其频谱图由图2-4可见，7位巴克码与线性调频混合调制雷达信号的时域波形在码元未改变时，为线性调频信号；在码元发生改变时，线性调频信号的相位会随着发生反转。其信号频谱范围相对于线性调频信号而言，发生了很大的扩展。
本文编号：2958182
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2958182.html
