伪码调相连续波雷达模糊函数推导及仿真分析
伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达信号处理仿真
伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达信号处理仿真陈舒敏,陆小凯,刘国华,张 磊(中国船舶重工集团公司第七二三研究所,江苏扬州225101)摘要:介绍了伪码调相信号和正弦调频信号的特性,分析了复合探测雷达的信号处理过程,改进了对常规复合信号的处理方式,有效提高了系统抗近距离目标干扰的能力㊂仿真结果表明所提出方法的可行性㊂关键词:伪码调相;连续波;正弦调频;相关积累;抗干扰中图分类号:T N 955.2 文献标识码:A 文章编号:C N 32-1413(2018)05-0064-05D O I :10.16426/j .c n k i .jc d z d k .2018.05.014S i m u l a t i o no fC W R a d a r S i g n a l P r o c e s s i n g o fC o m pl e xM o d u l a t i o no f P s e u d o -c o d eP h a s eM o d u l a t i o na n dS i n eF r e q u e n c y Mo d u l a t i o n C H E NS h u -m i n ,L U X i a o -k a i ,L I U G u o -h u a ,Z H A N GL e i(T h e 723I n s t i t u t e o fC S I C ,Y a n gz h o u225101,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e c h a r a c t e r i s t i c so f p s e u d o -c o d e p h a s em o d u l a t i o ns i gn a l a n ds i -n u s o i d a l f r e q u e n c y m o d u l a t i o n s i g n a l ,a n a l y z e s t h e c o u r s e o f s i g n a l p r o c e s s i n g o f c o m pl e xd e t e c t i o n r a d a r ,i m p r o v e s t h e p r o c e s s i n g m o d e t o c o mm o n c o m p l e x s i g n a l s ,e f f e c t i v e l y i m p r o v e s t h e c a p a b i l i t y t h a t t h e s y s t e mc o n f r o n t s t h ec l o s e r a n g e t a r g e t j a mm i n g.T h es i m u l a t i o nr e s u l t ss h o w t h e f e a s i b i l i t y o f t h e p r o po s e dm e t h o d .K e y w o r d s :p s e u d o -c o d e p h a s e m o d u l a t i o n ;c o n t i n u o u sw a v e ;s i n u s o i d a l f r e q u e n c y m o d u l a t i o n ;r e l a t i v e a c c u m u l a t i o n ;a n t i -j a mm i n g收稿日期:201805290 引 言作为低截获概率雷达(L P I)的一种典型代表,伪随机编码连续波(P R C -C W )雷达具有抗杂波能力强㊁无近距离盲区㊁距离分辨力和精度高等特点,并且由于其频谱类似白噪声,因此反侦察能力较普通调频连续波雷达更甚一筹㊂但是相比调频连续波雷达,P R C -C W 雷达存在较为严重的近距离目标干扰现象[1]㊂为了抑制泄露和近区目标干扰,一种有效的措施是对发射载波进行正弦调频[2-3],正弦调频具有抑制近距离泄露的特性,但是测距精度不高,2种调制信号的复合发挥了各自的优点,大大提高了雷达的探测性能㊂由于复合调制信号的目标回波包含了2种调制信息,因此信号处理必须对2种信号进行解调㊂考虑到2种调制方式数据率的不同,传统的信号处理方式是先将高数据率的伪码做相关处理,接着再做低数据率的正弦波解调;但是频率调制使得伪码相关失配,导致副瓣抬高,降低了对近区目标干扰的抑制能力㊂本文提出先移频后相关,最后通过窄带滤波器完成解调和动目标检测(MT D )功能的处理方式,使得目标回波主副瓣比达到伪码理想值,从而提高了系统抗干扰能力和能量利用率㊂最后通过仿真比较2种方式的性能㊂1 伪码调相与正弦调频复合信号分析1.1 伪码调相信号分析伪码产生器一般是在时钟信号的控制下由反馈移位寄存器来产生伪码信号,伪码p (t )具体如下:2018年10月舰船电子对抗O c t .2018第41卷第5期S H I P B O A R DE L E C T R O N I CC O U N T E R M E A S U R EV o l .41N o .5p (t )=ð+ɕl =-ɕðN -1i =0r e c t t -T n 2-i T n -l P T n T n æèççöø÷÷a (i )(1)式中:r e c t (t /T n )=1,t ɤT n 20,其它ìîíïïï;a (i )=ʃ1;T n 为码元宽度;P 为伪码长度㊂经推导,可得周期是P 的m 序列的自相关函数为:r (τ)=1-τT n 1+1P æèçöø÷,τɤT n -1P,T n ɤτɤP T n 2ìîíïïïï(2) 由上式可看出,m 序列的自相关函数是周期为P T n 的周期三角函数,m 序列伪码信号的主瓣宽度为1/T c ,峰峰时间间隔为P ˑT c ,主副瓣比为20ˑl gP ,因此伪码码长越长,主瓣峰值越高,主副瓣比越大㊂1.2 正弦调频信号分析正弦调频信号的发射信号为:e t (t )=U t s i n (ω0t +m f s i n ωm t )(3)式中:ω0为载波角频率;m f =Δf /f m ,表示调制系数(Δf 为最大频偏);ωm 为调制信号角频率㊂设信号往返传播产生的时间延迟为τ=2Rc,回波信号是:e r (t )=U r s i n [ω0(t -τ)+m f s i n ωm (t -τ)](4) 发射信号与回波信号同时加入混频器时,混频器输出端得到的差频信号一般可表示为:e i (t )=U i c o s {ω0t +m f s i n ωm t -[ω0(t -τ)+m f s i n ωm (t -τ)]}=U i c o s {ω0τ+m f [s i n ωm t -s i n ωm (t -τ)]}=U i c o s ωd t +ϕ0-2m f s i n ωm τ2c o s ωm t -τ2æèçöø÷éëêêùûúú(5)式中:ωd 为多普勒角频率;ϕ0=2R 0ω0c ,为固定相移㊂将此信号进行I /Q 两路正交数字采样得到复信号,表达式如下: S 2(t )=U i e x pj ˑωd t +ϕ0-2m f s i n ωm τ2c o s ωm t -τ2æèçöø÷éëêêùûúú{}=U i e x p [j ˑ(ωd t +ϕ0)]㊃e x p -j ˑ2m f s i n ωm τ2c o s ωm t -τ2æèçöø÷éëêêùûúú=U i e x p [j ˑ(ωd t +ϕ0)]㊃c o s2m f s i n ωm τ2c o s ωm t -τ2æèçöø÷éëêêùûúú{-j s i n 2m f s i n ωm τ2c o s ωm t -τ2æèçöø÷éëêêùûúú}(6) 应用公式[4]:c o s (Z c o s X )=J 0(Z )+2ðɕn =1J 2n (Z )(-1)n c o s (2n X )s i n (Z c o s X )=-2ðɕn =1J 2n -1(Z )(-1)n c o s ((2n -1)X )ìîíïïïï(7) 并令M =2m f s i n ωm τ2,将式(6)大括号内的2项展开得到: S 2(t )=U i e x p [jˑ(ωd t +ϕ0)]㊃J 0(M )-J 1(M )㊃e x pj ωm t -τ2æèçöø÷+j π2æèçöø÷+éëêêe x p -j ωm t -τ2æèçöø÷+j π2æèçöø÷ùûúú-{J 2(M )e x pj ㊃2ωm t -τ2æèçöø÷æèçöø÷+éëêêe x p -j ㊃2ωm t -τ2æèçöø÷æèçöø÷ùûúú+J 3(M )㊃e x pj ㊃3ωm t -τ2æèçöø÷+j π2æèçöø÷+éëêêe x p -j ㊃3ωm t -τ2æèçöø÷+j π2æèçöø÷ùûúú+ }(8)式中:J 0,J 1,J 2等为第一类贝塞尔函数,其阶数分别为0,1,2㊂由图1可以看出,差拍复信号的频域谱是离散谱,频谱分布在零频以及n f m 的谐波分量附近,正负频率轴各有一个相对应的谱线,谱线的具体频率位置为n f m 的谐波频率加上多普勒频率f d ,并且正负频率轴对应谱线幅度受到贝塞尔函数J n (M )的调制㊂贝塞尔函数的自变量M 中包含了距离目标R 的信息,由各阶贝塞尔函数的曲线特性(见图2)可知,可以选用任一f m 的谐波分量(n =1,2,3,),则理论上在零距离的泄露信号可为零[4],同时对近距离目标形成有效抑制(类似灵敏度时间增56第5期陈舒敏等:伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达信号处理仿真图1 正线调频回波差频的幅度谱益控制(S T C )电路特性),一般1ɤn ɤ3㊂采用具有良好测距性能的伪码调相信号结合具有S T C 电路特性正弦调频信号可实现大动态的检测能力,能够对泄漏信号和近距信号形成有效抑制㊂1.3 伪码调相与正弦调频复合信号分析复合信号可表示为:S t (t )=A t P N (t )s i n (ω0t +m f s i n ωm t )(9)图2 各阶贝塞尔函数幅度与M 的关系式中:A t为复合信号幅值;P N (t )=ð+ɕm =-ɕðPi =1c i r e c t t -m T n P -i T n -T n 2T n æèççöø÷÷,为m 序列伪随机码信号;f 0为载频;f m 为正弦调制频率;m f =Δf /f m ,为调制系数,Δf 为最大频偏㊂由上文的推导可知,复合调制回波信号经混频得到差拍信号,再经I /Q 双通道接收后得到的复信号表达式:S 2(t )=A d P N (t -τ)e x p [j ˑ(ωd t +ϕ0)]㊃J 0(M )-J 1(M )㊃e x pj ωm t -τ2æèçöø÷+æèçéëêêj π2öø÷+e x p -jωm t -τ2æèçöø÷+j π2æèçöø÷ùûúú-J 2(M )e x pj ㊃2ωm t -τ2æèçöø÷æèçöø÷+éëêêe x p -j ㊃2ωm t -τ2æèçöø÷æèçöø÷ùûúú+J 3(M )㊃e x pj ㊃3ωm t -τ2æèçöø÷+j π2æèçöø÷éëêê+e x p -j ㊃3ωm t -τ2æèçöø÷+j π2æèçöø÷ùûúú+ (10) 观察公式(9)可知,回波差频信号可以看成受到多个不同谐波频率(n f m +f d ,其中n =0,ʃ1,ʃ2,ʃ3 )调制的伪码信号的线性叠加,非零谐波分量对应的幅度曲线受到贝塞尔函数J n (M )的调制,在时间上具有S T C 电路特性,可以选取其中的一个非零谐波分量用于检测,以实现近距离强信号抑制㊂2 伪码调相与正弦调频复合信号处理及改进2.1 常规信号处理方式及缺点分析伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达的工作原理为[5]:载波振荡器产生射频信号后,先直接加载一个正弦调频信号,然后经过伪码调相,由天线发射出去,目标回波信号与本振信号进行混频,输出视频信号,经视频放大后,与经过预定延迟的伪码进行相关,各相关器分别对应量程内的各距离单元,相关输出的信号为伪随机序列的相关函数与包含多普勒信号及调制频率各次谐波信号的乘积,该信号经中频放大后,滤出预定的某次谐波分量,再送入同步检波器,即可得到多普勒信号,利用多普勒滤波器即可提取出目标速度信息,最后输出结果取模送检测即完成整个信号处理过程㊂原理框图见图3㊂常规处理中首选对中频信号进行相关处理,模型如下:设本地延迟码为P N (t -τn ),其中τn =n T n ,相关处理结果R u s (τn )为:R u s (τn )=1P T ʏP TS 2(t )P N (t -τn )d t (11) 显然,当τ=τn 时,相关器输出信号幅度最大,根据R =n T n c /2即可得到距离信息R ㊂观察公式66舰船电子对抗 第41卷图3 伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达组成框图(9)可知,后端检测所用回波信号分量是受到谐波调制的,由于伪码信号为多普勒敏感信号,因此除了零频调制外,其它非零频率调制的伪码信号自相关时会出现失配现象,具体表现为主瓣增益下降和副瓣抬高,并且n f m +f d 的值越大,失配越严重,因此检波之前做相关处理会因为频率n f m 的存在而严重失配,以码元宽度T n =100n s ㊁码长P =511的m 序列为例,当调制频率f c =0H z 时,主副瓣比为理想值约54d B ,当调制频率f c =8k H z 时,主副瓣比就恶化至25d B 以下了,同时主峰也出现约3d B 增益下降,如图4所示㊂此现象导致这一结果:正弦调频的引入,提高了对泄露和近区目标的抑制能力,但同时也破坏了伪码本身良好主副瓣特性,因此常规处理方式使得伪码正弦调频复合体制对近区干扰的图4 频率调制时伪码的自相关函数抑制能力打了折扣㊂2.2 复合调制信号处理的改进由上文分析可知,为了获得良好的距离-灵敏度特性(类S T C ),处理过程中要求提取事先选定的某次谐波分量n f m ,而滤除掉其它谐波分量(传统处理中的检波就是完成这一功能)㊂为了使得回波差频信号的谐波n f m 调制不对相关造成影响,这里可以在相关处理之前先进行移频处理,将频率n f m 搬移到零频,这样受此谐波调制的伪码做相关处理时就可以获得良好的相关结果㊂当然多普勒频率f d 还会引起一些失配,但这里只要求探测慢速目标,因此f d 很小,影响不大㊂相关处理之后,再利用低通的窄带滤波器将高次谐波滤除,同时提取出多普勒信息,如图5所示㊂由此可以得到,最终的输出结果为:S o ʈJ n (M )P A d e x p (j (ωd t +ϕ0))(12)图5 改进的信号处理显然,公式(11)中的增益参量J n (M )和回波延迟相关,可以通过设置参数m f 和f m ,使得最大量程R m a x 不大于J n (M )的峰值,那么当n ȡ1时,量程内回波延迟τ越小的目标对应的增益J n (M )越小㊂不难推导,f m ɤc4R m a x ,m f =D n 2㊃s i nωm R m a xc,由贝塞尔函数可知,D 1ʈ1.82,D 2ʈ3,D 4ʈ4㊂76第5期陈舒敏等:伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达信号处理仿真3 伪码调相与正弦调频信号处理仿真这里以国际上一款较为经典的连续波雷达飞利浦公司的P I L O T 雷达技术参数为基础,仿真验证复合调制信号处理的性能,参数见表1[6]㊂表1 P I L O T 雷达技术参数表天线增益(d B )收发天线隔离度(d B )频率(G H z )功率(mW )目标距离(k m )30709.4102.5(R C S 为1m 2目标)由此可以选择一组复合信号参数值,见表2㊂表2 复合信号参数码宽T n 码长P 调制频率f m (k H z )最大频偏Δf (k H z )100n s5118(n =1)3(n =2)9.8(n =1)14.5(n =1) 通过对P I L O T 参数的计算不难得到,天线泄露信号功率为-60d B m ,2.5k m 处1m 2目标回波功率为-129d B m ,0.1k m 处1m 2目标回波功率为-73d B m ,因此泄漏比距离雷达2.5k m 处1m 2目标回波强69d B ,而0.1k m 处的1m 2目标也比2.5k m 处1m 2目标回波强56d B ,而511位伪码的理想主副瓣比只不过54d B ,因此只依靠伪码本身的抑制度远远无法解决泄露和近距离目标干扰的问题,正弦调频的加入可以大大缓解这一问题,并且对干扰的抑制度和所选的谐波次数有关,如图6所示㊂图6 n 取1和2时,增益随距离的变化曲线仿真1:首先假设不考虑泄露信号,并且只有单目标的情况下,对比信号处理方式改进前后的目标主副瓣比,假设2.5k m 处有一静止目标㊂由图7的(a )图和(b )图对比可以看出,本文所提出的改进处理方法相比传统方法,使处理后信号主副瓣比值和相参增益分别提高了约30d B 和3d B ,改进处理方法的信号主副瓣比接近伪码调相的理论值㊂图7 改进前后目标主副瓣的对比仿真2:考虑泄露信号影响,并假设距雷达100m 和2.5k m 处各有R C S 为1m 2静止目标的情况,对比改进前后泄露和近距离目标干扰抑制能力(n =1)㊂由图8的(a )图和(b )图对比可以看出,传统的复合信号处理方式虽然可以起到抑制近距离强回波和天线泄漏的作用,但由于相关处理的失配导致副瓣大大抬高,远距离的弱目标仍有可能被强信号的副瓣淹没,改进后的算法将信号的副瓣抑制到理论值,大大提升了对远区小目标的检测性能㊂4 结束语本文给出了伪码调相正弦调频复合信号的特性分析,阐述了复合信号抑制近距离信号的机理和信号处理实现方法,通过理论分析及仿真不难发现,对复合回波信号数字中频先相关处理再通过移频滤波器取出谐波分量常规处理方法存在副瓣抬高的问题,这是由于谐波分量的存在导致相关处理失配㊂为此本文提出先将选用的谐波频率移频至零频,再进行相关处理,最后进行低通滤波取出相应谐波分量的方法,对谐波分量的移频使得相关处理完全匹(下转第73页)86舰船电子对抗 第41卷于发送板卡b中,板卡间通过全双工光纤连接㊂通过上述参数设置的J E S D204B协议向接收板卡传输同步数据,接收端板卡通过收发器自定义命令报文向2块发送板卡发送S Y N C信号的信息,并通过控制报文同时将发送数据切换到计数器模式,接收端得到实验结果(如图6所示)㊂图6板卡间J E S D204B同步测试结果此时接收端4路通道接收到的计数值和波形相同,说明此数据是严格同步的㊂实验结果表明该设计能够保证S Y N C信号与命令控制报文的正确传输,并保证板间及通道间的数据同步㊂最后通过反复多次加电进行可靠性测试,均能满足同步设计需求,证明了同步设计的正确性与可靠性㊂4结束语本文在比较基于A u r o r a协议与基于J E S D204B协议的数据同步传输方案的基础上,重点分析了基于J E S D204B协议的F P G A片间数据同步传输要点,并对协议S Y N C信号的传输进行了改进,提高了F P G A收发器利用率,节约了系统的走线资源㊂最后在板卡上验证同步传输功能,实验结果表明该方案能够有效完成系统数据的同步传输,为工程应用奠定了基础㊂参考文献[1]陈洋,俞育新,奚俊.基于J E S D204B协议的相控阵雷达下行同步采集技术[J].雷达与对抗,2015,35(2):3841.[2]J E D E C S t a n d a r d[S].A r l i n g t o n:J E D E C S o l i d S t a t eT e c h n o l o g y A s s o c i a t i o n,2012.[3] G U I B O R D M.J E S D204B多器件同步:分解要求[J].模拟应用期刊,2015(2):1519.(上接第68页)图8改进前后对近距离干扰抑制能力对比配,使得信号处理后的副瓣和处理增益达到伪码调相的理论值,并通过仿真对比得到了证明㊂因此,相比传统方法,本方法可以更好地抑制近距离强回波和泄露,有利于远距离小目标检测㊂当然,采用这种信号形式的雷达无法探测快速运动的目标,因此下一步的工作就是研究如何解决大多普勒的问题㊂参考文献[1]孙锦涛,齐连宝,盛卫星,赵晔.伪随机码连续波雷达的近距离目标干扰抑制[J].现代雷达,1996,18(3):2231.[2]岳友红.伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达的关键技术研究[D].南京:南京理工大学,2008. [3]任娜.伪码调相与正弦调频复合复合探测信号处理技术研究[D].南京:南京理工大学,2010.[4]崔占忠,宋世和,徐立新.近炸引信原理[M].北京:北京理工大学出版社,2005.[5]殷国平,曹旭平,崔占忠.伪码调相与线性调频复合调制信号探测性能研究[J].弹箭与指导学报,2007,27(2):280282.[6]赵登平.世界海用雷达手册[M].北京:国防工业出版社,2007.37第5期钟文等:基于J E S D204B协议的多路同步应用。
伪随机编码调相8 mm连续波雷达
伪随机编码调相8 mm连续波雷达
张显国;符燕
【期刊名称】《系统工程与电子技术》
【年(卷),期】2009(031)005
【摘要】为测量低空飞行目标,研制了伪随机码调相(PN-BPSK)8 mm连续波雷达.其信号模糊函数在二维(τ,wd)平面内逼近冲击函数,有利于减小海杂波干扰和提高对目标的分辨率.目标回波信号接收,采用最大似然估值技术的雷达接收机,在正交开环的近似最大似然估值器中同时完成时延、多普勒频率估值,这种方法保证接收机能够跟踪高动态目标.通过对雷达进行模拟检测和现场试验表明,可以在信号电平有20 dB波动的条件下,实现对海面背景下高动态低信噪比,低空飞行目标的稳定跟踪测量.
【总页数】3页(P1105-1107)
【作者】张显国;符燕
【作者单位】中国人民解放军92941部队装备部,辽宁,葫芦岛,125001;中国人民解放军92941部队装备部,辽宁,葫芦岛,125001
【正文语种】中文
【中图分类】TN959
【相关文献】
1.伪随机编码调相脉冲多普勒引信 [J], 朱启明
2.伪随机编码调相在铁路8 mm 驼峰测速雷达的应用研究 [J], 黄欣萍;刘功民
3.伪随机码调相和正弦波调频的连续波雷达 [J], 邢清盖
4.MTI应用于伪随机编码连续波雷达 [J], 张军
5.伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达信号处理仿真 [J], 陈舒敏;陆小凯;刘国华;张磊
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准连续波雷达信号模糊函数推导
准连续波雷达信号模糊函数推导
禾刚;谭贤四;王红;曲智国
【期刊名称】《舰船电子工程》
【年(卷),期】2007(027)003
【摘要】推导和分析准连续波雷达信号的模糊函数,证明其与间断连续波、中断连续波信号的模糊函数的一致性,有一定的实际指导意义.
【总页数】2页(P190-191)
【作者】禾刚;谭贤四;王红;曲智国
【作者单位】空军雷达学院研究生管理大队,武汉,430019;空军雷达学院预警探测装备系,武汉,430019;空军雷达学院预警探测装备系,武汉,430019;空军雷达学院研究生管理大队,武汉,430019
【正文语种】中文
【中图分类】TN956
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1.低复杂度准连续波雷达信号处理系统设计 [J], 王鹏;张晓丽;范春凤;陈新武;连帅彬
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典型雷达信号的产生及其“模糊函数”仿真（含Matlab程序）
典型雷达信号的产生及其“模糊函数”仿真（含Matlab程序）雷达发射波形的选择和设计直接影响雷达的性能以及抗干扰能力。
本次课程重点从模糊函数出发，仿真分析多种典型雷达信号：线性调频脉冲信号、三角波调频连续波信号、二相编码信号(Barker码/m序列)、多相编码信号(Frank码)。
课程将给出上述典型雷达信号的产生以及模糊图的Matlab仿真程序。
雷达模糊函数模糊函数是进行雷达波形设计和分析信号处理系统性能的重要工具，根据雷达信号的模糊函数，可以确定雷达发射波形的分辨能力、测量精度、模糊情况以及抑制干扰的能力。
雷达模糊函数表示匹配滤波器的输出，描述目标的距离和多普勒频移对回波信号的影响，信号的雷达模糊函数通常被定义为二维互相关函数的模的平方。
具体表达式为：模糊函数关于多普勒频率和延迟时间的三维图形称为雷达的模糊图。
对于一种给定的波形，其模糊图可以确定该波形的一些特征，同时也可以用某个时间或者频率门限值来切割三维模糊图得到模糊等高图。
模糊图的原点处模糊函数的值等于与感兴趣目标反射的信号理想匹配时的匹配滤波器的输出。
非零时的模糊函数值表示与感兴趣目标有一定距离和多普勒的目标回波。
在二维坐标平面内，若模糊函数的绝对值逼近于冲击函数呈理想图钉型时，就可以得到理想的二维分辨率，相当于把所有能量都集中在了坐标原点附近。
这是一次精品课程(图文课程)，主要包含以下几个部分：一、模糊函数的概述二、线性调频脉冲信号及其模糊函数三、三角波调频连续波信号及其模糊函数四、二相码信号（Barker码/m序列）及其模糊函数五、多相码信号（Frank码）及其模糊函数具体内容见下面截图，订阅后可查看WORD可编辑版本以及下载相关Matlab仿真程序。
具体参数设置以及仿真结果见WORD文档和Matlab源程序。
伪码调相连续波雷达数字接收及其快速算法
伪码调相连续波雷达数字接收及其快速算法
范梅梅;马彦恒;何强;于群宁
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2008(31)9
【摘要】传统的伪码调相连续波(PRC-CW)雷达采用多路模拟相关电路实现对回波信号的相关接收,通过多路试探搜索各距离单元的目标,电路复杂.提出的数字化方案,对回波信号直接数字化,利用高速DSP实现数字卷积,可替代多路模拟相关电路.但是直接卷积的运算量过大,DSP无法承受.本文对此进行了研究,分析了包括FFT 在内的五种快速算法,结合PRC-CW雷达的具体情况,确定了一种适于DSP实现的快速卷积算法.仿真和实测数据证实了数字化方案及快速算法的正确性.
【总页数】4页(P61-63,66)
【作者】范梅梅;马彦恒;何强;于群宁
【作者单位】军械工程学院,河北,石家庄,050003;军械工程学院,河北,石家
庄,050003;军械工程学院,河北,石家庄,050003;总装备部驻南京大桥机器厂军事代表室,江苏,南京,211101
【正文语种】中文
【中图分类】TN95
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伪码调相连续波雷达捕获技术与仿真分析
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“LFMCW雷达信号多周期模糊函数分析”再研究
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伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达的关键技术研究的开题报告
伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达的关键技术研究的开题报告1. 研究背景连续波雷达是一种常见的非调制雷达系统，其接收机通过比较接收信号与发射信号的相位差来测量物体与雷达的距离。
然而，连续波雷达存在一些局限性，如信噪比低、容易受到干扰等问题。
为了克服这些问题，伪码调相与正弦调频复合调制技术被提出并应用于连续波雷达系统中，可以提高系统的测量精度和抗干扰能力。
2. 研究内容本次研究旨在探究伪码调相与正弦调频复合调制技术在连续波雷达系统中的应用，主要内容包括以下方面：（1）伪码调相与正弦调频复合调制技术的原理及其优势分析；（2）连续波雷达系统的基本原理及其局限性分析；（3）将伪码调相与正弦调频复合调制技术应用于连续波雷达系统中，分析其优劣势；（4）利用MATLAB等软件进行仿真实验研究，验证伪码调相与正弦调频复合调制技术在连续波雷达系统中的有效性。
3. 研究意义本研究的意义在于提高连续波雷达系统的测量精度和抗干扰能力，促进雷达技术的发展和应用。
具体包括以下方面：（1）研究并验证了伪码调相与正弦调频复合调制技术在连续波雷达系统中的有效性，为以后的应用提供了实验依据；（2）通过对比传统连续波雷达系统，分析了伪码调相与正弦调频复合调制技术的优势，具有一定的推广价值；（3）本研究将利用MATLAB等软件进行仿真实验，为后续的实际应用提供一定的技术支持。
4. 研究方法本研究将采用理论分析和仿真实验相结合的方法，具体步骤如下：（1）研读文献，了解伪码调相与正弦调频复合调制技术的基本原理，分析其在连续波雷达系统中的应用；（2）利用MATLAB等软件进行仿真实验，分析伪码调相与正弦调频复合调制技术在连续波雷达系统中的优劣势；（3）对实验结果进行分析和讨论，得出结论并展望未来研究方向。
5. 预期成果本研究的预期成果包括以下方面：（1）理论上分析伪码调相与正弦调频复合调制技术在连续波雷达系统中的应用，探究其优势；（2）利用MATLAB等软件进行仿真实验验证伪码调相与正弦调频复合调制技术在连续波雷达系统中的有效性；（3）得出实验结论并展望未来研究方向。
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中 图 分 类 号 ： Ｎ ５．４ Ｔ ９８９
文献 标识 码 ： Ａ
文 章 编 号 ： Ｎ ２ ４３２ １）１ ０４ ４ Ｃ ３－ １（０１０ — ６— １ ０ ０
Ｄｅ ｕ ｔｏ ｎｄ Ｓｉ ｕ ａ ｉ ｎ Ａｎａ ｙ ｉ ｎ Ｔｈｅ Ａｍ ｂ ｇ ｉｙ Ｆｕ ｔｏ ｆ ＰＲＣ— ｄ ｃ ｉ ｎ ａ ｍ ｌ ｔｏ ｌ ｓｓ ｏ ｉ ｕ ｔ ｎｃ ｉ ｎ ｏ ＣＷ ｄ ｒ Ｒａ ａ
磁 环 境 日益 复 杂 ， 扰 与 反 干 扰 愈 演 愈 烈 ， 雷 达 已 干 对
续 波 的调相 ， 同 的编码 性 能 决 定 了该 型雷 达 的性 不 能和信 号处 理 方 式 。各 种 编 码 如 ： 序 列 ， 称 为 ｍ 也
最 大 长 度 序 列 ； ａｋ ｒ ， 一 种 相 关 性 非 常 理 想 Ｂ ｒｅ 码 是 的 码 型 ， 到 目前 只 找 到 最 长 为 １ 但 ３位 的 码 字 ； ａ — Ｔ ｙ
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曹 军 亮 ， 连 云 ， 网成 ， 牟 杨 杨 慧
（ 军 指 挥 学 院 ， 京 ２ １０ ） 海 南 １ ８ ０
摘要 ： 分析 ＿伪码 调相连续波雷达 的性能 ， 究了伪码 调相 连续波雷达 的：作原理 ， ｒ 研 【 重点推 导了伪码调相连续 波雷
达 的模 糊 函数 ， 行 了计 算机 仿 真 ， 从 １ 进 并 ３位 Ｂ ｒ ｅ 码 调 相 信 号 仿 真 图 和 ６ ａｋ ｒ ３位 ｍ 序列 调 பைடு நூலகம் 信 号 仿 真 图的 对 比 中得
０ 引 言
连 续 波 雷达 具有 优 良的测 速 功能 ， 由于 其方 便 实现 ， 结构 简 单 ， 雷 达 发 展 早 期 得 到 了广 泛 的应 在 用 ， 由于其 不能 实现测距 ， 但 因而在 脉 冲雷达 出现后 就逐渐 淡 出 了人 们 的 视野 。直 到近 些 年 来 ， 场 电 战
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２１ ０ １年 ２月
舰 船 电 子 对 抗
ＳＨ Ｉ ＰＢ（ ＡＲＤ ） ＥＩＥＣＴＲ０ ＮＩ Ｃ（Ｕ Ｎ ＴＥＲＭ ＥＡ ＳＵ ＲＥ Ｃ ）
Ｆｅ ． ０１ ｂ２ １
Ｖｏ１ ３ ． ４ ＮＯ． Ｉ
第 ３ 卷 第 １期 ４
伪码 调 相连 续 波 雷达模 糊 函数推 导及 仿 真分 析
出 了长码 是 伪 码 调 相 连 续 波 雷 达 的最 佳 选 择 ， 且 为 了实 现 更 好 的测 距 和 测 速 的性 能 ， 须 在 回 波 信 号 处 理 中 加 入 而 必
旁瓣 抑制 电路 ， 或选 择 更 优 的码 型 。
关键词 ： 伪码调相连续波雷达 ； 模糊 函数 ；３位巴克码 ｌ