非连续谱抗模糊波形设计研究
发布时间：2021-04-12 19:50
随着电子技术的发展,雷达系统所面临的电磁环境日趋复杂。现代雷达系统为提高系统性能而要求更宽的工作带宽,以及雷达用户的持续增长,都使得频谱拥堵问题愈发严重。导致雷达系统经常面临工作频带内连续可用频带不足或带内频谱干扰等问题,而频带的非连续将带来雷达波形高自相关旁瓣,极大影响雷达系统的探测性能。此外,雷达系统所采用的相参处理方法也将带来距离模糊和速度模糊问题,这不仅会带来目标测量值的模糊问题,而且由此导致的速度混叠和距离混叠现象很可能使得目标被淹没在杂波混叠区而无法检测。而现有的信号处理及波形设计方法都仅应对单一问题,而实际雷达所面临的环境复杂多变,两种情形出现情况并不少见。因此本课题尝试在波形设计上同时解决两者,给予雷达系统更广阔的应用空间。本论文首先根据现已有的调制方法,给出了非连续谱环境下的两种信号形式,并对其非连续下的频谱约束性进行了描述,为本文后续的非连续谱设计提供依据。此外,为完成对非连续谱波形性能的可靠评估,给出了基于周期模糊函数的波形性能衡量指标,即主瓣分辨力、旁瓣水平以及距离模糊和速度模糊等等。同时对每一个波形性能衡量指标,讨论了频谱的非连续对波形性能的影响。在非连续谱波...
【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】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
论文组织结构图
形主要有两类：其一为依赖于跳频技术的非连续谱跳频波形，其二为依赖于调频技术的非连续谱调频波形。本节将对这两类波形的信号形式进行深入介绍，并对不同信号形式的可实现非连续谱频谱约束方式进行详细讨论。 2.2.1 非连续谱跳频波形 2.2.1.1 信号形式 非连续谱跳频波形是应用最早的非连续谱波形，该波形是在发射多个脉冲的基础上，采用跳频技术，对每个脉冲的载频进行调制，继而通过控制每个脉冲的载频来规划雷达波形在频带内的能量分布，从而避开频域上的干扰，再通过对多个脉冲的相参处理来获得等效大带宽的高分辨性能。
第2章非连续谱波形分析-17-及波形设计决定，其频率间隔非均匀。在工程实现时，与同等波形参数下的步进频发射系统相比，需要雷达发射机具备非均匀跳频脉冲脉间相参发射的能力。2.2.1.2非连续频谱约束在图2-1中可知，非连续跳频波形可通过控制脉冲的跳频频率来避开干扰频带。但在实际波形设计时，每个脉冲都将占据一定的带宽，因此，在给定工作频带和干扰频带数据时，脉冲固有的带宽也将约束跳频频率的选择范围。图2-2非连续谱跳频波形频谱约束Fig.2-2Thespectrumconstraintofdiscontinuousspectrumfrequencyhoppingwaveform如图2-2所示，B为波形分布带宽，B0为子脉冲带宽，fm为某一子脉冲的中心频率。为避免频带的干扰，每个脉冲的中心频率与给定的频带边界间必须预留一定的频间距，该频间距为子脉冲带宽的一半。不妨设频带分布范围的左右边界分别为B1、B2，干扰频带的左右边界分别为Bs1、Bs2，则非连续谱跳频波形的每个子脉冲中心频率需满足10102020+22+22mssmBBfBB或BBfBB(2-3)为方便后续波形设计，可令l1=B1+B0/2、l2=Bs2+B0/2为跳频可行子频带下界，u1=Bs1B0/2、u2=B2B0/2为跳频可行子频带上界，则上式等价表示为21[,],iiimlufmΘ=(2-4)上式中Θ为跳频可行集。当分布带内存在多条干扰频带时，上式亦需相应推广。非连续跳频波形由于受到波形设计自由度的限制（跳频频率），设计后的波形对带外频谱泄露的控制以及对带内干扰频带的抑制深度取决于子脉冲的频谱结构。2.2.2非连续谱调频波形2.2.2.1信号形式调频波形是通过控制脉冲内部的调制函数来控制波形的频谱能量分布，如NLFM波形就是通过设计调频函数，使得波形频谱在频带内实现锥形分布。非连续谱调频波形也同样如此，如K.Gerlach[101]给出的
【参考文献】：
博士论文
[1]MIMO雷达相位编码信号集设计[D]. 杜晓林.西安电子科技大学 2015
[2]雷达自适应波形优化设计研究[D]. 庄珊娜.南京理工大学 2012
[3]MIMO雷达正交波形设计及信号处理研究[D]. 刘波.电子科技大学 2008
本文编号：3133879
【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】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
论文组织结构图
形主要有两类：其一为依赖于跳频技术的非连续谱跳频波形，其二为依赖于调频技术的非连续谱调频波形。本节将对这两类波形的信号形式进行深入介绍，并对不同信号形式的可实现非连续谱频谱约束方式进行详细讨论。 2.2.1 非连续谱跳频波形 2.2.1.1 信号形式 非连续谱跳频波形是应用最早的非连续谱波形，该波形是在发射多个脉冲的基础上，采用跳频技术，对每个脉冲的载频进行调制，继而通过控制每个脉冲的载频来规划雷达波形在频带内的能量分布，从而避开频域上的干扰，再通过对多个脉冲的相参处理来获得等效大带宽的高分辨性能。
第2章非连续谱波形分析-17-及波形设计决定，其频率间隔非均匀。在工程实现时，与同等波形参数下的步进频发射系统相比，需要雷达发射机具备非均匀跳频脉冲脉间相参发射的能力。2.2.1.2非连续频谱约束在图2-1中可知，非连续跳频波形可通过控制脉冲的跳频频率来避开干扰频带。但在实际波形设计时，每个脉冲都将占据一定的带宽，因此，在给定工作频带和干扰频带数据时，脉冲固有的带宽也将约束跳频频率的选择范围。图2-2非连续谱跳频波形频谱约束Fig.2-2Thespectrumconstraintofdiscontinuousspectrumfrequencyhoppingwaveform如图2-2所示，B为波形分布带宽，B0为子脉冲带宽，fm为某一子脉冲的中心频率。为避免频带的干扰，每个脉冲的中心频率与给定的频带边界间必须预留一定的频间距，该频间距为子脉冲带宽的一半。不妨设频带分布范围的左右边界分别为B1、B2，干扰频带的左右边界分别为Bs1、Bs2，则非连续谱跳频波形的每个子脉冲中心频率需满足10102020+22+22mssmBBfBB或BBfBB(2-3)为方便后续波形设计，可令l1=B1+B0/2、l2=Bs2+B0/2为跳频可行子频带下界，u1=Bs1B0/2、u2=B2B0/2为跳频可行子频带上界，则上式等价表示为21[,],iiimlufmΘ=(2-4)上式中Θ为跳频可行集。当分布带内存在多条干扰频带时，上式亦需相应推广。非连续跳频波形由于受到波形设计自由度的限制（跳频频率），设计后的波形对带外频谱泄露的控制以及对带内干扰频带的抑制深度取决于子脉冲的频谱结构。2.2.2非连续谱调频波形2.2.2.1信号形式调频波形是通过控制脉冲内部的调制函数来控制波形的频谱能量分布，如NLFM波形就是通过设计调频函数，使得波形频谱在频带内实现锥形分布。非连续谱调频波形也同样如此，如K.Gerlach[101]给出的
【参考文献】：
博士论文
[1]MIMO雷达相位编码信号集设计[D]. 杜晓林.西安电子科技大学 2015
[2]雷达自适应波形优化设计研究[D]. 庄珊娜.南京理工大学 2012
[3]MIMO雷达正交波形设计及信号处理研究[D]. 刘波.电子科技大学 2008
本文编号：3133879
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3133879.html
