检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：毛智能哈尔滨工业大学

学位级别：博士

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... 详细信息

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。在非连续谱波形设计上,本论文首先给出了基于峰值旁瓣准则的两种非连续信号形式下的波形优化方法,并对两种非连续谱波形设计方法中可控参数进行详细讨论。其后分别建立了单阻带分析模型和双阻带分析模型,以给出的两种非连续谱波形设计方法为基础,通过实验给出了峰值旁瓣关于频谱阻带宽度和位置的性能分布态势图。从而可以从该态势图中获得频谱阻带大小和分布位置对波形旁瓣性能的影响,为工作在复杂电磁环境中的雷达系统工作频带的选择提供参考依据。非连续谱跳频脉冲波形的优化设计,虽然解决了带内频谱干扰问,但受限于有限的跳频频率自由度,使得波形仅具备优化中心带自相关旁瓣的能力。跳频脉冲个数越多,则波形设计后旁瓣性能越好。然而当跳频波形周期一定时,脉冲数个数的增加必然降低脉冲间隔,导致距离模糊问题更为严重。为缓解距离模糊问题,要求波形具有脉间正交性。众所周知,相位编码波形中的正交互补码就很好地满足了这一点。然而相位编码波形必须占据连续性带宽,在非连续背景下,如果对脉间引入跳频,实现频谱的非连续扩展,则将丧失其正交互补性能。事实上,在脉间采用跳频技术脉冲内部实现相位编码的波形理论上具有很高的设计潜力。而现已有的一类脉间步进频脉内相同编码的波形也只是简单地将两种技术结合,远没有达到波形的最优性能。鉴于此,在本课题中将给出一种脉间跳频脉内编码(PCFH,phase-coded frequency-hopping)波形的优化设计方法。PCFH波形既具备跳频提供的频率捷变能力,又兼具相位编码提供的高设计自由度,因此在抑制中心带自相关旁瓣的同时,也可将周期带自相关函数旁瓣列入设计目标,以缓解距离模糊问题,解决因距离模糊导致的杂波混叠问题。此外,亦可将非连续谱跳频设计方法引入PCFH波形设计中,解决PCFH波形面对复杂电磁下带内频带干扰的难题,从而在抗距离模糊的基础上进一步实现波形的非连续谱应用。关于雷达波形中的速度模糊问题,本论文首先以传统回波距离多普勒(RD,range-Doppler)处理方法为基础,导出了具有多普勒扩展的改进RD处理方法。显然,并不是所有波形对于改进的RD处理方法都适用。由雷达周期模糊函数可知,其周期带多普勒旁瓣取决于单周期模糊函数在波形周期倒数的整数倍处的多普勒截面。而对于脉冲波形而言,由于脉冲时宽远小于脉冲周期,这将导致其多普勒主瓣宽度内必然存在数个上述多普勒截面,也即周期模糊函数必然存在数个多普勒模糊栅瓣。因此,为解决速度模糊问题,需要求脉冲宽度等于脉冲周期,此时上述周期性多普勒截面正好位于单周期模糊函数多普勒主瓣零点,从而消除多普勒模糊栅瓣,解决速度模糊问题。因此,针对于改进的RD处理,本课题给出了一种合适的相位编码连续波波形设计方法,在解决速度模糊问题的同时,亦确保雷达系统的旁瓣性能。此外,为应对现阶段复杂的电磁环境,本课题将上述设计方法推广到恒模复序列上来,从而与非连续谱调频波形设计相结合,给出应对高速目标的非连续谱PCFM波形设计方法。

关键词：非连续谱稀疏频率波形距离模糊速度模糊波形设计

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脉冲超宽带系统的波形设计研究

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云南大学学报（自然科学版） 2009年第S2期31卷 112-115页

作者：王永刚刘爱莲尹方方吴伟昆明理工大学信息工程与自动化学院云南昆明650051

超宽带无线通信技术是利用极窄脉冲传输的系统,其中脉冲波形是其中的重要内容.通过MATLAB仿真分析研究,发现组合脉冲与单个脉冲相比,具有一些优点,可以满足某些特定的要求,能够改善超宽带无线通信系统的性能.

关键词：波形设计超宽带系统高斯脉冲辐射掩蔽

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基于深层神经网络的雷达波形设计

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空军工程大学学报（自然科学版） 2020年第1期21卷 52-57页

作者：赵俊龙李伟王泓霖邹鲲空军工程大学信息与导航学院西安710077

针对雷达波形多准则优化目标函数难以建立的问题,降低目标响应的不确定性,提高雷达检测性能,提出了一种基于深层神经网络的雷达波形设计方法。首先,根据雷达回波数据形式进行深层神经网络(DNNs)结构设计;然后,将基于信噪比(SNR)和互信息... 详细信息

针对雷达波形多准则优化目标函数难以建立的问题,降低目标响应的不确定性,提高雷达检测性能,提出了一种基于深层神经网络的雷达波形设计方法。首先,根据雷达回波数据形式进行深层神经网络(DNNs)结构设计;然后,将基于信噪比(SNR)和互信息(MI)准则产生的信号随机混合并与其所对应的环境信息组成训练集,对DNNs训练;最后将另一部分基于互信息准则产生的信号与其对应的环境信息作为测试集,利用DNNs生成信号并进行测试。实验结果表明,使用该方法产生的信号作为雷达发射波形与仅基于MI准则产生的信号作为雷达发射波形相比,雷达回波与目标的互信息量最大提高了21.37 nat,雷达接收信号的信干噪比最大提高了1.35 dB。与线性调频信号相比,相应的互信息量最大提高了950.76 nat,相应的信干噪比最大提高了18.23 dB。

关键词：波形设计互信息准则信噪比准则神经网络

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MIMO雷达混沌波形设计及性能分析

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2018年

作者：申东

本书从MIMO雷达的基本原理及特点入手，在混沌基本理论及特性分析的基础上，以MIMO雷达混沌波形设计为主线，提出了混沌离散频率编码、混沌二相编码和混沌四相编码的MIMO雷达波形设计方法以及选取依据；建立了基于混沌离散频率编码波形... 详细信息

ISBN: (纸本)9787030599360

本书从MIMO雷达的基本原理及特点入手，在混沌基本理论及特性分析的基础上，以MIMO雷达混沌波形设计为主线，提出了混沌离散频率编码、混沌二相编码和混沌四相编码的MIMO雷达波形设计方法以及选取依据；建立了基于混沌离散频率编码波形和混沌相位编码波形的MIMO雷达多脉冲压缩累积信号处理模型；提出了用混沌离散频率编码波形和混沌相位编码波形提高MIMO雷达目标检测性能的方法；同时，提出了一种通过遗传算法联合迭代算法，搜索设计混沌相位编码发射波形的最优互补波形的方法。

关键词：雷达波形波形设计性能分析

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峰均比约束下机载MIMO雷达频谱共存波形设计

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空军工程大学学报（自然科学版） 2020年第1期21卷 44-51页

作者：童日武张剑云周青松国防科技大学电子对抗学院合肥230037

为了进一步增强雷达对地面动目标的检测性能,同时能够实现与通信系统之间的频谱共存,研究了机载多输入多输出(MIMO)雷达在地杂波环境下的频谱共存波形设计问题。首先对波形施加了峰均比(PAR)约束,然后考虑了全局频谱设计和局部频谱设计... 详细信息

为了进一步增强雷达对地面动目标的检测性能,同时能够实现与通信系统之间的频谱共存,研究了机载多输入多输出(MIMO)雷达在地杂波环境下的频谱共存波形设计问题。首先对波形施加了峰均比(PAR)约束,然后考虑了全局频谱设计和局部频谱设计2种设计方法,最后提出了一种新颖的循环迭代算法,在每次迭代过程中通过凸近似处理将原非凸优化问题转化为可解的凸优化问题,再使用可行点追踪连续凸近似(FPP-SCA)算法直接求出波形的最优解。仿真结果表明:与现有算法对比,该算法具有更快的运算速度,而且能够对波形起到峰均比约束的效果。

关键词：机载MIMO雷达频谱共存波形设计峰均比约束相似性约束

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基于Costas编码的高性能通感一体化波形设计

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：张天祥高玉龙季晨星哈尔滨工业大学电子与信息学院江苏省智能电动运载装备工程研究中心

本文针对Costas差分相移键控（Differential Phase Shift Keyin， DPSK）一体化波形通信速率和频谱效率低的问题，提出了一种基于Costas编码的高性能一体化波形设计方法。该方法通过相移键控（Phase Shift Keying， PSK）调制将信息嵌入... 详细信息

本文针对Costas差分相移键控（Differential Phase Shift Keyin， DPSK）一体化波形通信速率和频谱效率低的问题，提出了一种基于Costas编码的高性能一体化波形设计方法。该方法通过相移键控（Phase Shift Keying， PSK）调制将信息嵌入Costas波形子脉冲之中；同时整合Costas波形的时频资源，挖掘利用雷达接收等待时间进行信息传输。仿真结果表明，所提出波形具有“图钉型”模糊函数，相较于相同Costas编码长度的传统Costas-DPSK波形，通信速率和频谱效率提升近一个数量级。

关键词：通信感知一体化波形设计 Costas编码 PSK 通信速率频谱效率

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通信化雷达信息分段波形设计与处理

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雷达科学与技术 2023年第1期21卷 97-104,118页

作者：王漻鲲施龙飞刘甲磊关一夫国防科技大学电子科学学院湖南长沙410073 国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室湖南长沙410073

通过在发射信号中嵌入发射站位置、发射时刻等辅助信息,通信化雷达能够实现无通信链路情况下双基地探测能力,广泛适用于分布式探测场景。通信化雷达应用于机载平台常需使用中高重频信号,占空比的约束使得通信化雷达无法在一个脉冲内嵌... 详细信息

通过在发射信号中嵌入发射站位置、发射时刻等辅助信息,通信化雷达能够实现无通信链路情况下双基地探测能力,广泛适用于分布式探测场景。通信化雷达应用于机载平台常需使用中高重频信号,占空比的约束使得通信化雷达无法在一个脉冲内嵌入完整的通信信息。针对该问题,本文提出了将辅助信息分段嵌入到脉冲串的信息分段波形设计方法,设计了“两层匹配+两次积累”的信号处理方案,对比分析了该波形的误码率和输出信噪比,验证了该波形在中、高重频场景下的适用性。

关键词：分布式探测通信化雷达波形设计信息分段

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随机跳频雷达波形设计与成像方法研究

随机跳频雷达波形设计与成像方法研究

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作者：廖志坤国防科技大学

学位级别：博士

在导弹的末制导过程中,主动雷达制导逐渐成为了未来导弹武器系统的主流制导方式,面对日趋复杂的未来战场电磁环境,有效增强主动雷达导引头信号的低截获与抗干扰性能,对全面提高导弹的生存与打击能力具有至关重要作用。鉴于此,论文围绕... 详细信息

在导弹的末制导过程中,主动雷达制导逐渐成为了未来导弹武器系统的主流制导方式,面对日趋复杂的未来战场电磁环境,有效增强主动雷达导引头信号的低截获与抗干扰性能,对全面提高导弹的生存与打击能力具有至关重要作用。鉴于此,论文围绕随机跳频雷达波形设计与成像方法中的关键问题进行了详细研究,着重开展了对低副瓣跳频图案设计、一维高分辨距离成像、速度估计与运动补偿三个方面的研究,主要的工作与成果总结如下:首先论文构建了随机跳频雷达发射脉冲串波形的数学模型,推导了完整的距离—速度二维模糊函数表达式,分析了雷达波形在距离与速度维的高分辨性能,并介绍了理想点目标的基带采样回波信号模型,为后续的距离成像与运动补偿方法研究提供了基础。随机跳频雷达具有“图钉”形模糊函数,能够有效地克服距离模糊问题,同时可以高效地提高雷达对抗脉间转发式有源干扰的能力。针对随机跳频雷达发射波形设计方面的问题,论文提出了基于等面积平分窗函数的跳频系数图案设计方法,以获得具备超低距离副瓣的距离模糊函数。低副瓣距离模糊函数有利于提高雷达在强杂波环境条件下对目标的检测,随机跳变的雷达调制频率为波形设计提供了便利,而发射波形的频谱则主要取决于调制频率在频带范围内的分布,当调制频率的分布密度具有窗函数形状时,即可实现对距离模糊函数副瓣的有效抑制,该方法具有简单易实现的特点。此外,脉冲间调制频率分布的非均匀性弱化了雷达波形参数之间的栅瓣约束条件,方便了雷达系统应用中的波形参数优化设计。针对雷达在相参制导过程中一维高分辨距离成像问题,论文提出了可并行实现的核函数相关方法与低计算复杂度的重排补零—IDFT方法。距离高分辨相参成像可以对雷达回波信号进行脉冲压缩、提高测距精度并获得目标更多细节信息,同时也有利于提高信号的输出信噪比,增大目标检测概率。与传统的匹配滤波成像方法相比,本文提出的成像方法在保证了相同信噪比改善因子的条件下,需要更低的采样率和更小的计算复杂度,方便雷达系统实现窄带收发,降低工程应用成本,有利于满足弹载平台实时性要求。最后,仿真与实测实验验证了论文所提成像方法的有效性。针对随机跳频雷达在对运动目标成像过程中存在的散焦问题,论文提出了基于距离像互相关—最小波形熵和基于互补码调制的精确速度估计方法,以实现对回波信号的相位补偿。目标的回波相位会被其径向速度扰乱,从而导致合成距离像能量无法聚焦而彻底地散布在随机副瓣中。论文首先推导了使运动目标距离像不产生严重散焦现象的速度容限,定义了随机跳频雷达的运动补偿精度要求,然后介绍了两种可以有效满足补偿精度要求的速度估计方法,基于距离像互相关—最小波形熵方法结合了互相关范围广和波形熵精度高的优点,兼具收敛速度快的特点,而基于互补码调制方法利用相邻发射脉冲串调制频率的互相关关系,达到分离目标回波信号中距离与速度相位的目的,从而获得对目标速度的相参积累与精确测量,该方法具有测速精度高、计算复杂度小且可改善速度像信噪比的特点。

关键词：随机跳频雷达模糊函数波形设计高分辨距离像速度估计

来源：评论

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面向微动特性获取的雷达波形设计

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雷达科学与技术 2020年第1期18卷 14-20页

作者：夏鹏田西兰中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽合肥230088 孔径阵列与空间探测安徽省重点实验室安徽合肥230088

雷达发射波形的信号形式及其参数决定着目标微动特性获取的稳定性和可靠性。然而,当前的波形设计理论并不能满足目标微动特性获取对雷达信号的要求。针对该问题,本文建立了飞机目标桨叶回波调制特性的实用参数模型,并深入分析了桨叶调... 详细信息

雷达发射波形的信号形式及其参数决定着目标微动特性获取的稳定性和可靠性。然而,当前的波形设计理论并不能满足目标微动特性获取对雷达信号的要求。针对该问题,本文建立了飞机目标桨叶回波调制特性的实用参数模型,并深入分析了桨叶调制信号的时域及频域特征,在此基础上,提出了面向微动特性获取的雷达波形设计方法,最后,根据所设计的一组“最优波形”参数,对直升机、螺旋桨飞机及喷气式飞机三类飞机目标微动特性获取可行性进行了详细的仿真、分析及验证,实验结果证明了本文方法的有效性。

关键词：微动特性波形设计脉冲重复频率脉冲宽度雷达驻留时间

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基于波形设计的弹载雷达回波目标识别优化

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计算机仿真 2016年第10期33卷 22-26,108页

作者：蒋孟燃李伟王兴亮兰星空军工程大学信息与导航学院陕西西安710077

弹载雷达回波目标识别是导弹制导的关键环节,接收机通过提取回波中目标信息并将其反馈给自动驾驶系统以导引弹体飞向目标。针对复杂电磁环境中弹载雷达回波掺杂杂波和干扰导致回波中目标信息难以提取,造成导弹制导性能降低的问题,基于... 详细信息

弹载雷达回波目标识别是导弹制导的关键环节,接收机通过提取回波中目标信息并将其反馈给自动驾驶系统以导引弹体飞向目标。针对复杂电磁环境中弹载雷达回波掺杂杂波和干扰导致回波中目标信息难以提取,造成导弹制导性能降低的问题,基于发射波形设计提出了一种噪声、杂波和干扰影响下的弹载雷达回波目标识别优化方法,通过拉格朗日乘子法设计最大化互信息量时的最优发射波形表达式,利用泰勒级数将表达式化简为杂波和干扰因式的形式,同时实现信息数据快速处理。实验结果表明,波形优化算法能够针对目标频率响应、杂波和干扰的相对强度合理分配发射信号的频域能量,以补偿干扰、杂波影响带来的互信息量损耗,并缩短信息处理时间。

关键词：交换信息规则压制干扰波形设计

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