混沌信号雷达原理

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《混沌激光雷达技术研究》

《混沌激光雷达技术研究》

《混沌激光雷达技术研究》篇一摘要:混沌激光雷达技术是一种新兴的雷达探测技术,以其高精度、抗干扰能力强等优点在众多领域中展现出广阔的应用前景。

本文将介绍混沌激光雷达技术的原理、特点、应用以及相关技术的研究现状和发展趋势。

一、引言混沌激光雷达技术是基于混沌激光原理的雷达探测技术。

随着科技的不断发展,激光雷达技术在军事侦察、无人驾驶、环境监测等领域的应用越来越广泛。

混沌激光雷达技术因其独特的技术特点和优势,成为当前雷达探测领域的研究热点。

本文将对混沌激光雷达技术的原理、应用和发展进行详细的阐述。

二、混沌激光雷达技术原理混沌激光雷达技术利用混沌激光的独特性质,通过发射混沌激光信号并接收回波信号,实现对目标的探测和识别。

混沌激光具有宽频带、随机性、抗干扰能力强等优点,使得混沌激光雷达能够在复杂的环境中实现高精度的目标探测。

三、混沌激光雷达技术特点1. 高精度:混沌激光雷达通过精确测量回波信号的延迟和强度,实现高精度的目标定位和识别。

2. 抗干扰能力强:混沌激光信号具有宽频带和随机性,能够有效抵抗外界干扰,提高探测的稳定性和可靠性。

3. 适用范围广:混沌激光雷达可以应用于军事侦察、无人驾驶、环境监测等多个领域。

四、混沌激光雷达技术应用1. 军事侦察:混沌激光雷达可用于战场侦察、目标跟踪等任务,提高作战效率和安全性。

2. 无人驾驶:混沌激光雷达可以应用于无人驾驶车辆、无人机等设备的环境感知和障碍物检测。

3. 环境监测:混沌激光雷达可用于大气污染监测、地形测绘等领域,为环境保护和资源开发提供技术支持。

五、混沌激光雷达技术研究现状及发展趋势目前,国内外学者在混沌激光雷达技术方面进行了大量的研究,取得了一系列重要的研究成果。

随着科技的不断发展,混沌激光雷达技术将进一步得到完善和优化,其在军事、民用等领域的应用也将越来越广泛。

未来,混沌激光雷达技术将朝着高精度、高稳定性、低成本的方向发展,为各个领域的应用提供更加强有力的技术支持。

混沌序列的多载波相位编码雷达信号

混沌序列的多载波相位编码雷达信号
相位 可选 择 空 间 , 一 步 加 强保 密 性 。 进 关 键词 混 沌 序 列 ;多载 波 相 位 编 码 信 号 ;巴克 码 TN9 7 5 中 图分 类 号
M ulic r irPha e Co e t— a re s d d Rad r S g lo a i na fCha tc Se ue c o i q n e
总第 2 3 7 期
21 年第 7 02 期
计算机与数 字工程
Co u e mp tr& Dii lEn ie r g gt gn ei a n
Vo . 0 No 7 14 .
2 2
混沌 序 列 的 多载 波 相 位 编 码 雷 达信 号
尹冰 之 李瑞克
西安 70 2 ) 1 19 ( 西北工业大学电子信息学院机载电子综合信息 系统创新实验室
调制技术 MC C1。将相位编码序列调 制于 N 个子载波 , P l ]
进行叠加后 同时 传输 , 来实 现信号 带宽 的增加 。MC C信 P
号虽然在带宽 , 频谱 利 用 率 , 计 灵 活 性 等 方 面 取 得 了 不 错 设 的性 能 , 它 同 样 也 面 临 了许 多 问 题 。首 先 , 为 一 个 多 载 但 作
f n to u c i n,e p n s t e p a e ’c o c p c x a d h h s s h ia s a e。a d e h n e e u iy n n a c s s c rt .
Ke o d c o i e u n e,m ut c rirph s o e in l ake o e yW rs ha tcs q e c li are a ec d d sg a ,b r rc d — Cls m b TN9 7 a s Nu er 5

混沌信号发生器原理及应用

混沌信号发生器原理及应用

混沌信号发生器原理及应用混沌信号发生器原理及应用:混沌信号发生器是指能够产生具有混沌性质的信号的设备。

混沌是一种非线性动力学系统的行为,表现在信号上就是具有无规律、复杂且不可预测的特性。

混沌信号发生器的原理基于此种非线性动力学系统,通过控制系统参数和初始状态,使系统进入混沌状态,产生混沌信号。

混沌信号发生器的原理:混沌信号的产生是通过非线性动力学系统实现的。

非线性动力学系统是指系统中的输入和输出不遵循线性相关的关系,并且系统的演化可能具有复杂的轨迹。

混沌信号可以通过许多不同的非线性动力学系统实现,如洛伦兹吸引子、Rossler 系统和Mackey-Glass系统等。

以洛伦兹系统为例,其方程组描述如下:dx/dt = σ(y - x)dy/dt = x(ρ- z) - ydz/dt = xy - βz其中,x、y、z是状态变量,σ、ρ、β分别是控制系统参数,t是时间。

通过调整参数值,可以使系统进入混沌状态。

根据洛伦兹系统的状态变量,可以得到混沌信号。

混沌信号发生器的应用:1. 加密与解密通信:混沌信号是一种具有无规律特性的信号,可以用于保护通信过程的安全性。

通过将待传输的信息与混沌信号进行异或运算,可以增加信息的加密程度,提高通信的抗干扰性和安全性。

2. 伪随机数发生器:混沌信号具有复杂、无规律的特性,可以用于产生伪随机数序列。

这些伪随机数可以应用于密码学、随机仿真、随机调制等领域。

3. 滤波器设计:混沌信号具有宽带、丰富的频率成分,可以用于滤波器的设计。

通过与混沌信号进行卷积或相关运算,可以实现滤波器的设计与实现。

4. 信号处理与压缩:混沌信号具有复杂的频率成分和多样的动态特性,可以用于信号处理与压缩。

通过混沌信号的反馈、频率调制和时频分析等方法,可以实现信号的重构和压缩。

5. 混沌调制通信:混沌信号可以用于调制通信系统中。

通过将待传输的信号与混沌信号进行叠加或者异或运算,可以实现信息的隐藏与扩频,提高通信系统的抗干扰性和保密性。

《微波混沌电路及在测距技术中的应用》

《微波混沌电路及在测距技术中的应用》

《微波混沌电路及在测距技术中的应用》篇一一、引言微波混沌电路是一种特殊的电子电路,它通过非线性电路元件产生混沌信号。

近年来,随着科技的发展,微波混沌电路在多个领域中得到了广泛的应用。

本文将重点探讨微波混沌电路的基本原理及其在测距技术中的应用。

二、微波混沌电路的基本原理微波混沌电路主要由非线性电路元件组成,如振荡器、混频器等。

这些元件通过相互作用产生复杂的混沌信号。

其基本原理可归结为以下几个方面:1. 非线性元件:微波混沌电路中的非线性元件是实现混沌信号的关键。

这些元件具有复杂的电性能和磁性能,能够产生丰富的频率成分和复杂的波形。

2. 相互作用:在微波混沌电路中,不同电路元件之间的相互作用使得信号发生复杂的变化。

这种相互作用可能涉及多种物理机制,如谐波振荡、调幅、调相等。

3. 频率与相位特性:混沌信号具有丰富的频率和相位特性,使得信号在空间和时间上具有复杂的变化。

这种变化可以用于提高测距技术的精度和稳定性。

三、微波混沌电路在测距技术中的应用测距技术是一种重要的测量技术,广泛应用于雷达、导航、遥感等领域。

微波混沌电路在测距技术中的应用主要体现在以下几个方面:1. 提高测距精度:微波混沌电路产生的混沌信号具有丰富的频率和相位特性,使得信号在空间和时间上具有复杂的变化。

这种变化可以用于提高测距技术的精度,降低误差。

2. 增强抗干扰能力:由于混沌信号具有随机性和不可预测性,使得其在传输过程中具有较强的抗干扰能力。

这有助于提高测距技术在复杂环境下的性能。

3. 实现高分辨率成像:微波混沌电路可以产生具有高度复杂性的信号,这些信号可以用于高分辨率成像技术中。

通过分析回波信号的相位和幅度变化,可以实现目标的精确成像和识别。

4. 雷达系统中的应用:在雷达系统中,微波混沌电路产生的混沌信号可以作为雷达的发射信号。

由于混沌信号具有随机性和不可预测性,使得雷达系统具有较强的抗干扰能力和目标识别能力。

此外,混沌信号还可以提高雷达的分辨率和测距精度。

宽带混沌信号在汽车防撞雷达中的应用

宽带混沌信号在汽车防撞雷达中的应用
t e ie l r s — or l t n f n t n o ec a t i e a d s n l ,awie a d c a t MCW a a o c p t ii lp o e sn h d a c o s c re ai u ci f h h o i w d b n i as d b n h o i F o o t c g c r d rc n e t hd g t r c s i g wi a i nr d c d i i p p r n w ih t ec a t M in li u e e l c h o v n i n l in l o F si t u e n t s a e ,i h c h h o i F sg a s s d t r p a e t ec n e t a g as f MC d r o h c o o s L W r a .Th e u t a ersl s
李 辉 , 宋耀 良 , 杨余 旺
(.南京理工大学电子工程与光 电技术学院 , 南京 209 ) 1 104
( .河南理工大学电气工程与 自动化 学院, 河南 焦作 44 1 ) 2 50 0
【 摘要】 随着汽车用量的增长, 汽车防撞雷达埘提高交通安全性有着极其 要的现实意义, 而传统的线性调频连续
s o a t a el ov h rbe f h w t t nw ls letepo lmso GN a dtecosak ewen mut u e .T ec niu u h oi ic i r e y h ic AW n h rstlsb t e l ・sl i  ̄ h o t o sc a t crut di nb n c s v
t e d s r t h o i s q e c s r a y t mp e n n a b a n t e w d b n h oi i a s h o c p a o d p s e t h i ee c a t e u n e e e s i l me t d c n o t i h i e a d c a t sg l .T e c n e th sa g o r p c c c a o a c n o

基于压缩传感的混沌二相码雷达成像

基于压缩传感的混沌二相码雷达成像

成像。实验结果表明,本文方法在有效降低采样频率的基础上,获得 了较高质 量的成像效果,并且对 噪声具有

定 的 自适 应 性 。
关键 词 :压 缩 传 感 ;雷 达 ;混 沌 : 光滑 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 0 算 法 范数
中图分类号:T 7 26 P 2.
文献标识码 :A
D :1 .9 9 .s .0 77 1 0 00 .1 OI 03 6  ̄i n1 0 ・9 X 2 1 ,30 0 s
混沌 序列 表现 为一 个确 定性 系 统 中发 生 的类 似 于随机性 的行 为, 其一 维非线性映像 的标准 形式
为Ⅲ (= 一a 一1 , f 1 p( ) ) f () 1
机码 ,其越 来越多 的应用 到雷达领域 。 压缩传 感 ( 压缩抽样 )理论是近 几年 来信息处 理领域 的重大突破 [] 它 彻底改 变 了人们对 信息 2 - 5
信 号雷 达相结合 , 通过对接 收的回波信号进行线性
投影 以达 到降低采样频 率的 目的, 依据距离 目标 的
稀疏性将成像 问题转化 为字 典选择 问题来处理 , 构 成非线性解 码模型 ,通 过最小化 光滑f 0 范数重构成
像 。实验结果表 明,本文算法在大 幅度 降低采样频
率 的基础上 , 获得 了较雷达经典 成像 算法更好的视
第 3期

凯 等
基 于 压 缩 传 感 的 混沌 二相 码 雷 达 成 像
27 3
化准则为
( r —“ d, f I ( r ) f =
( 5 )
1 , 1
其 中,p 为雷达 的二相位编码信 号 。 作
式 中,
为 发射信号 ,uO ( 为一维距 离,s(为接 R) t

混沌复合信号的脉冲多普勒雷达系统性能分析

中 图分 类 号 : N 5 . T 9 82 文献 标 识 码 : A
Pe f r a e An l s f Ch o i m po d S g a r o m nc a y e o a tc Co un i n l
i PD da y t m n Ra r S se
第2卷 第6 7 期
文 章 编号 :0 6—94 ( 00 0 0 1 o 10 3 8 2 1 ) 6— 0 5一 4



仿

20 月 0 年6 1
混 沌 复 合 信 号 的 脉 冲 多 普 勒 雷 达 系统 性 能 分 析
朱丽莉 李兴 成 张 永顺 , ,
( .空 军 工 程 大学 电讯 工 程 学 院 , 西 西 安 7 0 7 1 陕 10 7; 2 .空 军 工 程 大 学 导 弹学 院 , 西 三 原 7 3 0 ) 陕 18 0
平台 , 建立 了新型脉冲多普勒雷达 系统 的仿真模型 , 对系统 的抗干扰能力进行 了理 论分析和仿真 , 真结 果表明 , 仿 采用混沌 脉位和相位复合调制脉冲压缩 信号的脉 冲多普勒雷达系统具 有较 强的抗 干扰 性能 , 混沌 信号在 雷达系统 中有 良好 的应 用
前景。
关键词 : 混沌信号 ; 脉冲多普勒雷达 ; 抗干扰
A dap oe s gpo c o e us D p l d r y t rp s , yt o e s uai e u ae n n r si r e t f w p l o pe r a s m i po o e s s m m d l i l o i st pb s do c n j n e ra s e s d e m tn s S W.T e h oi s n l ni jm iga it i a a zdi er n m l i . h i l i s l d ae P h at i a S t— a m n ly s n l e t oya de ua o T es a o r ut i i t c c g ’a b i y nh tn mu t n e s n c

混沌二相编码雷达引信研究

维普资讯
海 20 0 2年 第 lj 9 j 航
A tபைடு நூலகம் OSlA CE SH AN ( H A : ,
文 章 编 号 :0 6 l 3 ( 0 2 l 0 50 1 0 6 0 2 0 4 4 0
混 沌 二 相 编 码 雷 达 引信 研 究
典 型混 沌 系 统产 生 的二 相 曲 随机 码 的各 种性 质 一 实验 站果 表 明 . 于 这 几 种 混 沌模 型 的 二 相 编码 都 具 有 良好 的平 基 衡性 、 随机 性 、 程 特 性 和 模 糊 性 . 这其 中 丑 L ̄sL编 码 为 最 佳 。 根 据 对 L g i 型 编 码 信 号 进 行 的 模 糊 分 游 而 gt i c o i c模  ̄ 析 . 为 基 于 谊模 型 的二 相 伪 随 机 编 码 在 雷 这 引信 波 形 方 面 具 有 艰 太 的 应 用 潜 力 。 认
美键 词 : 达 引 信 : 相 编码 ; 糊 目 : 沌 雷 二 模 混 中 国分 类号 : J 3 T 441 文献标识码: A
Re e r h On Ch o i n r h s - d d Ra a s s a c a tc Bi a y P a e Co e d r Fu e
0 引 言
根 据 现 代 战 争 和 导 弹武 器 发 展 的需 要 , 来 的 未 雷 达 引 信 应 具 有 良好 抗 干 扰 能 力 和 模 糊 的测 距 测 速 特 性 。 按 照 雷 达 波 形 设 计 理 论 , 种 引 信 应 具 有 这 图 钉 型 模 糊 图 。 要 研 制 这 种 引 信 , 键 是 设 计 一 种 关 新 的雷 达 信 号 形 式 。 随 机 信 号 及 伪 随 机 信 号 是 比较 好 的信 号 , 能满 足 上述要 求 。 目前 , 两 种 信 号 在 引 这

雷达的工作原理

雷达的工作原理雷达是一种利用电磁波进行探测和测量的技术,广泛应用于军事、航空、气象和海洋等领域。

本文将从雷达的工作原理、主要组成部分、工作模式和应用领域等方面进行详细介绍。

一、雷达的工作原理:1. 发射和接收信号:雷达通过发射射频信号,并监听回波信号来进行目标探测。

发射的信号会以电磁波的形式向四周传播。

2. 接收回波信号:当发射的电磁波与目标相遇时,会产生回波信号。

雷达接收器通过接收回波信号,以获取目标的位置、距离和速度等信息。

3. 信号处理和显示:雷达接收器将接收到的回波信号进行信号处理,如滤波、放大、解调等操作,以提取有用的目标信息。

处理后的数据可以通过显示设备以图形或数字的形式呈现。

二、雷达的主要组成部分:1. 发射器:负责产生并发射射频信号,通常使用高频、大功率的电子设备。

2. 接收器:接收回波信号,并进行信号处理和解调等操作,以提取有用的信息。

3. 天线系统:用于发送和接收电磁波信号,一般包括发射天线和接收天线。

4. 控制器:负责控制雷达的工作模式和参数设置,并处理接收到的目标信息。

5. 显示设备:用于显示目标信息,可以是示波器、计算机屏幕或专用的雷达显示器等。

三、雷达的工作模式:1. 连续波雷达(CW雷达):发射连续的电磁波信号,并通过检测回波信号的频率变化来估计目标的速度。

2. 脉冲雷达:以脉冲的形式发射电磁波信号,测量回波信号的时间延迟来计算目标的距离。

3. 多普勒雷达:基于多普勒效应,通过测量回波信号频率的变化来确定目标的速度和运动方向。

四、雷达的应用领域:1. 军事应用:雷达在军事领域广泛用于目标探测、情报侦察、导航引导和火力控制等任务。

2. 航空应用:雷达在航空领域被用于飞行器导航、空中交通控制以及天气预报和防雷等方面。

3. 气象应用:气象雷达可以探测大气中的降水情况,对气象预报和气候研究起到重要作用。

4. 海洋应用:海洋雷达可以用于测量海洋表面的波高、潮汐、海流等参数,对海洋科学和海上交通具有重要意义。

混沌激光器分类及应用

混沌激光器分类及应用混沌激光器是一种基于混沌现象的激光发射器。

混沌现象是一个表现出无规则行为的动态系统,具有确定性的非周期行为。

混沌激光器利用混沌现象的特性,产生具有高度不规则性质的激光光束。

混沌激光器的分类可以根据激光输出形式、激光输出频率以及激光输出强度等不同方面进行划分。

以下是几种常见的混沌激光器分类及其应用。

1. 单光路混沌激光器单光路混沌激光器是一种简单的混沌激光器,其基本原理是将激光输出信号通过非线性光学器件反馈到激光腔内,形成混沌现象。

这种激光器输出的混沌光信号具有高度的随机性,可以用于通信系统中的加密和解密。

2. 双光路混沌激光器双光路混沌激光器是将两个激光器通过耦合器连接起来,并通过反馈环路将其中一个激光器的输出反馈到另一个激光器中。

这种激光器输出的光信号具有更丰富的混沌特性,可以用于随机数发生器、随机扰动源以及混沌加密系统等应用。

3. 混沌光通信激光器混沌光通信激光器是将混沌现象应用于光通信领域的一种激光器。

它通过提高通信系统的抗干扰能力和密码学安全性,实现了更高的无线传输速率和更远的通信距离。

混沌光通信激光器可应用于海量数据传输、军事通信和安全通信等领域。

4. 混沌激光陀螺仪混沌激光陀螺仪是利用混沌现象实现高精度角速度测量的一种仪器。

其原理是通过检测混沌激光器的输出信号在陀螺仪转动时的相位变化,从而精确测量角速度。

混沌激光陀螺仪具有高精度、快速响应和可靠性强等特点,可应用于航天器姿态控制、地震仪器测量和惯性导航等领域。

5. 混沌激光雷达混沌激光雷达是一种利用混沌激光器作为发射源的雷达系统。

与传统的脉冲雷达相比,混沌激光雷达具有发射频率范围宽、测量距离精度高和抗干扰性能强等优势。

混沌激光雷达可应用于目标探测与跟踪、环境监测、精确测距和成像等领域。

总结起来,混沌激光器有多种分类及应用,包括单光路混沌激光器、双光路混沌激光器、混沌光通信激光器、混沌激光陀螺仪和混沌激光雷达等。

这些混沌激光器在信息通信、惯性导航、环境监测以及成像等领域发挥着重要的作用,具有广阔的应用前景。

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Abstract
The noise-like chaotic signal can be generated with very simple nonlinear circuit, has very broad bandwidth and good correlation properties. These characteristics have drawn considerable attentions in radar community. Much research has been devoted its applicability to radar. In the past, the chaotic signal serves only for a transmit signal and the traditional correlation-type receiver is used for processing. In this sense, the chaotic signal is acting as a radar waveform in the noise signal radar and hence its performance advantage is not distinct. Here we present a scheme for processing chaotic radar signal. We find a simple relation between the target parameters (range and velocity) and the system parameters of chaos-generating system. With this relation, the measurement of the target parameters is transformed into estimation of the system parameters from the radar return signals. Equipped with high-resolution parameter estimation techniques, the proposed principles provide a way to develop high-resolution noise signal radar. Keywords: Chaos synchronization, Parameter estimation, Noise signal radar, Chaotic signal radar.

C1 dv1 1 = (v2 − v1 ) − f (v1 ) dt பைடு நூலகம் dv 1 C2 2 = (v1 − v2 ) + i3 dt R di L 3 = −v2 − R0 i3 dt
(1)
where v1 and v2 are the voltage across the capacitors and i3 is the current in the inductor. R0 is the internal resistance of the inductor and f (v) is a piecewise-linear function
1
Introduction
Chaos, generated by nonlinear dynamical circuits and systems, is a kind of deterministic phenomena, has broadband spectra and may vary significantly for small initial condition fluctuation. These characteristics afford chaos great potentials for various engineering applications. Inspired by the synchronization theory [1] of Pecora and Carroll, chaos-based information techniques [2] have acquired wide attention and great advances have been made for chaotic communications [3], [4]. In radar community, the deterministic and noise-like properties of chaos are also expected for applications. Current application strategies can be broadly classified into three categories. In the first category, it is found that some radar returns are chaotic rather than purely random and hence chaos theory can be used to process the conventional radar signals [5], [6]. The second one is to generate binary codes by chaos and implement
1
Supported by Doctoral Training Program of The Ministry of Education, PRC, 20020288004
coded radar [7], [8]. The main purposes are to develop flexible codes having the desired randomness. In the third category, the chaos is utilized as a continuous random signal to implement noise signal radar (NSR) [9]-[12]. Current researches mainly include the generation and performance analyses of the chaotic signals [13]-[16]. Some prototype radar systems are also reported [12], [17]. It is demonstrated that the chaotic signal can be easily generated with simple nonlinear circuits and has very broad bandwidth and good correlation properties that offer great range resolution and unambiguity. Our research in this article is fallen into the third aspect with emphasis on signal processing. To be different, we will call this radar as chaotic signal radar (CSR). In the past study of the CSRs, the chaotic signal serves only for transmit signal and the traditional correlation-type receiver is used to process radar signals [12], [17], [18]. The deterministic property and controllability of chaotic signals are not exploited for processing applications and hence performance advantage of the CSRs is not distinct. In this paper, we present a processing scheme of chaotic radar signals by exploiting the generating mechanism of transmitted chaotic signals. We find a simple relation between the target parameters (range and velocity) and the system parameters of chaos-generating circuits. With this relation, the measurement of the target parameters is transformed into estimation of the circuit parameters. The advances in parameter estimation techniques [19]-[22] make the scheme be implementable in the measurement of range and velocity. The proposed scheme is not suitable for NSRs, because the generating models of the noise signals are generally not available.
2
Chaotic signal and Its Time Scaling Version
The proposed scheme is based on a basic observation. Suppose that x(t ) is a chaotic signal generated by some chaotic circuit with a set of parameters { p} . Then the time-scaling signal x( st ) with scalar s can be shown to be generated by the same chaotic circuit with a new set of parameters { p′} . By exploiting the relationship between { p} and { p′} , we can determine the scalar s . This observation can be better explained by a chaotic circuit. Let us consider the well-known Chua’s circuit [23], as shown in Fig.1(a). The differential equation describing the circuit is given by
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