雷达信号模糊函数理论研究与仿真_pdf

武汉理工大学硕士学位论文雷达信号模糊函数理论研究与仿真姓名：孙亚东申请学位级别：硕士专业：信号与信息处理指导教师：王虹20070301雷达信号模糊函数理论研究与仿真作者：孙亚东学位授予单位：武汉理工大学相似文献(10条)1.期刊论文熊张亮.是湘全基于混沌映射的新型LPI脉压雷达信号波形设计-现代雷达2004,26(1)提出了一种基于混沌映射的新型低截获脉压雷达信号波形,该波形采用了脉间由混沌信号控制码型跳变,脉内由m序列调相,相邻脉冲采用m序列优选对的低截获波形设计技术.分析了这种雷达信号波形的统计特性及其平均模糊函数并给出了其雷达系统实现.理论分析和仿真结果均表明,把m序列良好的相关特性与混沌系统的内在随机性相结合,借助混沌信号的初值敏感性,可以获得数目巨大的具有优异相关性能的序列集,获得的雷达信号波形不仅具备良好的距离速度分辨力,还具备很低的截获概率和优异的ECCM性能,工程上也易于产生和处理,具有良好的应用前景.2.学位论文陈滨混沌在时变参数保密通信及雷达波形设计中的应用基础研究2007随着混沌的深入研究，混沌日益广泛地应用到各个领域中。本文将研究混沌在保密通信和雷达信号应用这两个方面的一些问题。混沌同步保密通信，本意是利用混沌系统的掩蔽性达到保密目的。但出现的种种针对混沌系统的破密方法，如：广义同步法、相图或变形相图法、参数自适应估计算法、不动点密钥攻击法，使混沌系统的保密性形同虚设。为了补救，学术界提出了种种办法对其保密性进行加强。但混沌同步保密通信存在着保密性和鲁棒性难以兼顾的矛盾，单纯提高任一方面都是不可取的，混沌同步保密通信的研究一度陷入举步为艰的局面。学术界广泛关注的差分混沌键控(DCSK)保密通信方式保密性也不高。要使混沌同步保密通信具有实用性，必须同时考虑到保密性和鲁棒性这两个方面。针对这些问题，本文作了以下研究工作。1．本文提出了时变参数、连续时变参数的的混沌同步保密通信方法。此二方法都具有极高的保密性，特别是连续时变参数混沌同步通信方法，理论上是难以破译的，文中对此作了证明，理论上难以存在可以对其有效攻击的方法，实际中目前的攻击方法都对其无效。同时，此二方法未对鲁棒性造成负面影响，兼具鲁棒性。因此，混沌通信通信保密性得到了很大提升，并且兼具鲁棒性，保密性和鲁棒性矛盾这个问题得到了解决。2．从理论上对时变参数、连续时变参数同步方法进行了研究，在理论上为其铺垫，满足理论上的需求，并进一步用理论为其实践发展作指导。目前对混沌同步的证明，要么给出必要条件，要么给出全局的充分条件，较缺乏能够确定混沌同步的演化开始及演化过程中变量取值范围的充分条件，文中对这种充分条件做了大量研究。这种混沌同步充分条件，基于实用化考虑，使其同步充分条件尽量宽松。对于参数变化的混沌同步系统，其演化规律和演化状态的研究，文中做了大量工作。3．时变参数混沌同步通信方法，同步方式与一般固定参数混沌同步不同，需要一些算法对其工作进行支持，特别是时变参数同步算法，系统才能工作，本文对这些算法做了大量开发工作，并对其进行了仿真及检验，证实其正常工作。4．检验了时变参数、连续时变参数的混沌同步保密通信系统，一方面，确认其具有极高的保密性，并证明了连续时变参数方法的保密性，达到了理论上难以破译的程度，因此，难以存在可以对其有效攻击的方法，目前的混沌攻击方法都对其无效。另一方面，此方法没有对通信系统鲁棒性造成负面影响，系统仍然有好的鲁棒性。文中给出了时变参数、连续时变参数的混沌同步保密通信系统的一些实现方案。至此，采用此方法，混沌同步保密通信的保密性和鲁棒性问题得到较好的解决，推动了混沌保密通信的实用化进程。混沌也日益广泛地应用于雷达方面。脉冲压缩雷达体制，由于兼顾作用距离和距离分辨力，同时具有一定的多谱勒分辨力，而受到广泛应用。噪声雷达类似于脉冲压缩雷达，同样兼顾作用距离和距离分辨力，具有优良的距离模糊压缩特性，并且有一定的反侦测、抗干扰能力，而受到学术界广泛关注。由于混沌序列的伪随机性，大量文献尝试把混沌序列作为噪声源，应用于噪声雷达中。大多数混沌序列作为噪声源，其自相关函数类似6函数，互相关函数接近为0，似乎是较理想的噪声源。但混沌系统毕竟是具有确定性的系统，大多数混沌序列内部存在很强的结构性，在某些调制方式下，其内部结构性会显露出来，导致得到的雷达信号相关特性变得很差，随之而来的是模糊函数性能也变得很差。混沌噪声源在各种雷达调制下，表现出性能不稳定，这阻碍了混沌在雷达的应用。噪声信号是随机的，没有内部结构，噪声信号不存在这个问题，但与噪声相比，混沌信号具有优秀的可控性和易于产生和使用等诸多优势，人们希望能够保持混沌信号的优点，克服其缺点，以便应用到噪声雷达。本文在这方面作了以下工作。1．分析了混沌和噪声的特点，指出混沌系统的内部结构性是造成这种现象的原因，其内部结构性与某些雷达调制方式相结合，会使调制后的雷达信号性能大幅下降。要克服这个缺点，需要减弱混沌系统的结构性，或选择内部结构性弱的混沌系统。2．通过与噪声比较，提出了弱结构性的概念。用MSPL混沌系统进行了验证。MSPL系统是一种混沌系统，但可以调整其参数尼逐步过渡为噪声，当其参数k在一定范围内取值，MSPL系统是具有弱结构性的混沌系统。文中证实了具有弱结构性的混沌序列，可以经受各种雷达调制，其调制后的雷达信号保持好且稳定的相关特性及模糊函数特性，并且具有混沌序列可控，易产生和使用的优点，其综合性能优于普通混沌序列和噪声序列，可以很好地作为噪声源运用于噪声雷达。3.期刊论文侯民胜.HOUMinshengPD雷达信号模糊函数的计算-信息化研究2009,35(2)雷达信号波形直接影响到雷达发射机的形式、信号处理方式、雷达的距离和速度特性.为了研究PD(脉冲多普勒)雷达的信号特性,基于雷达信号波形设计,从几类PD雷达发射信号出发,给出了单载频矩形脉冲信号、相参脉冲串信号和线性调频信号等不同雷达信号的模糊函数计算公式.在MATLAB平台上建立了模糊函数的仿真模型,并绘制出模糊函数图.根据模糊函数图形分析了各类信号特点.仿真结果表明,模糊函数能较好地描述雷达信号在距离和速度上的测量精度和分辨力.4.学位论文周顺满组合脉压波形设计及信号特性研究2006雷达作为一种探测手段，从其诞生以来就一直在军事领域起着十分重要的作用。针对高技术局部战争的特点，特别是低可观测目标的大量出现，给防御方的防御能力提出了更高的要求。因此开展先进雷达信号设计及信号处理方法的研究，提高现有雷达的灵敏度、增强检测能力，同时为将来新型雷达研制实用的信号波形及信号处理技术显得十分重要。本文主要进行脉冲压缩雷达波形设计以及信号处理方面的研究，主要体现在以下几个方面：首先，从脉冲压缩基本理论出发，分别给出了线性调频、二相编码和频率步进信号的模糊函数、脉冲压缩以及频谱特性，对多普勒性能进行了简要分析。着重讨论了线性调频信号和二相编码信号的旁瓣抑制方法。对线性调频信号的旁瓣抑制介绍了经典海明窗加权处理方法、频谱修正以及相位预矫正几种方法。对二相编码的旁瓣抑制技术仅介绍了加权网络方法。此外，本文还阐述了频率步进信号的逆傅立叶变换合成距离高分辨的处理方法，并对多散射点目标的合成距离高分辨效果进行了计算机仿真。其次，本文分析了三种组合脉冲压缩信号的设计和处理方法，合成信号的性能较以前的单一信号有很大改善。通过理论分析和计算机仿真，具体分析了这三种组合脉压信号的频谱、模糊函数及分辨率特性。仿真表明组合脉压信号是一类较好的低截获概率雷达信号形式。组合波形的处理方法也很特别，即采用二次脉压处理。对于与频率步进信号复合的组合脉压信号，分析了它们的合成高距离分辨效果，并对其距离旁瓣的抑制方法进行了探讨。最后，对全文进行总结，并对波形设计的发展前景进行了展望。5.期刊论文张劲东.王海青.朱晓华.ZHANGJindong.WANGHaiqing.ZHUXiaohua基于高分辨距离像的UWB雷达信号设计-科技导报2008,26(20)根据目标冲激响应设计相应的雷达信号,可使回波能量最大化,从而提高检测性能.本文针对目标检测的超宽带雷达信号设计发射-接收联合优化的问题,提出基于相位编码的超宽带雷达波形优化方法.该方法充分发挥了雷达发射机的发射能力,即对于固定的发射机来说,以发射更大的能量来得到更大的输出信干噪比.首先针对目标高分辨率距离像的多相编码超宽带雷达信号设计,建立了信号设计优化计算的目标函数,提出了一种恒模共轭梯度(CM-CG)算法实现优化计算.最后仿真结果表明,该方法设计得到的多相编码雷达信号性能很好地逼近最优发射波形,该方法具有收敛速度快、运算量小的特点.号,可使回波能量最大化,从而提高检测性能.本文针对目标检测的超宽带雷达信号设计发射一接收联合优化的问题,提出基于相位编码的超宽带雷达波形优化方法.该方法充分发挥了雷达发射机的发射能力,即对于固定的发射机来说,以发射更大的能量来得到更大的输出信干噪比.首先针对目标高分辨率距离像的多相编码超宽带雷达信号设计,建立了信号设计优化计算的目标函数,提出了一种恒模共轭梯度(CM-CG)算法实现优化计算.最后仿真结果表明,该方法设计得到的多相编码雷达信号性能很好地逼近最优发射波形,该方法具收敛速度快、运算6.学位论文米红宽带雷达信号波形库的设计2001宽带雷达信号产生技术是新一代雷达的关键技术.建立一个分类合理、种类齐全、性能完善的宽带雷达信号波形库是这一关键技术的重要组成部分.该文作者对宽带雷达信号波形库进行了大量的研究工作,取得了有价值的成果.该论文阐述了建立宽带雷达信号波形库的基本理论,全面系统地论述了如何编写宽带雷达信号波形库软件.7.期刊论文纪松波.侯婷.马子龙.JISong-bo.HOUTing.MAZi-long准随机跳频互补P4码雷达信号研究-现代防御技术2009,37(1)以提高高频雷达分辨力和抗干扰能力为目的,利用准随机跳频原理与互补P4码设计出脉内互补P4码调相脉间准随机跳频雷达信号,给出了该信号的参数设计原则、模糊相关特性及距离速度信息提取方法.仿真结果证明,该信号与传统高频雷达信号相比,具有多普勒容限更大、分辨力更高、抗干扰能力更强的优点.8.学位论文位寅生非连续谱高频雷达信号的综合研究2002非连续谱高频雷达信号体制的研究具有重要的现实意义,该文对此方向进行了研究.论文首先对连续谱高频雷达信号进行了系统的总结,在此基础上根据非连续谱信号的基本原理,提出了三种适合工程应用的非连续谱高频雷达信号形式,即非连续谱线性调频信号、非连续谱线性调频断续波和非连续谱频率编码信号.接着,论文仔细研究了非连续谱高频雷达信号的分辨特性,探讨了影响非连续谱信号分辨性能和旁瓣水平的若干因素,总结了非连续谱最优使用的一般原理.根据非连续谱恢复技术,论文完整地提出了非连续谱最优频率编码信号和非连续谱脉冲截断线性调频断续波的距离-速度信息提取算法.论文还推导了非连续谱频率编码信号和非连续谱线性调频断续波信号设计中的特殊约束条件.根据这些条件,论文进行了实际波形设计,利用仿真的回波信号对非连续谱高频雷达信号的二维处理算法进行了验证.9.期刊论文姜弢.岳欣.沙德亮伪随机序列在雷达信号设计中的应用-应用科技2002,29(7)介绍了伪随机序列的基本知识以及该理论在扩谱雷达波形设计中的典型应用.提出了扩谱雷达发射信号设计的一般原则和方法,并给出了典型波形信号的设计应用实例.最后说明了扩谱雷达与常规雷达相比较的优点.10.学位论文王群复杂雷达信号波形设计与仿真2004电子战包括电子对抗(ECM)和电子反对抗(ECCM).现代电子战的新环境对电子战中这两个相互斗争的方面提出了更高的要求.(1)提高雷达的生存能力和抗干扰能力,(2)设计出能逼真模拟真实战场电磁环境的雷达信号模拟器,以测试雷达信号侦察设备的性能.为了解决上述两个问题,该文分别在理论和实践方面做了如下的探讨.首先将混沌理论引入雷达波形设计中来:着重讨论了以一维迭代型映射产生的混沌序列的自相关特性,以及以此作为调制信号的雷达波形的模糊函数.理论推导和