二相编码雷达FM干扰抑制方法研究

摘要

随着现代技术的快速发展，伪随机二相编码连续波(PRC-CW)雷达在应用中面临着各种各样的干扰，如调幅(AmplitudeModulation，AM)干扰、调频(FrequencyModulation，FM)干扰、AM-FM干扰等。雷达的抗干扰容限是一定的，当干扰强度大于PRC-CW雷达自身的抗干扰容限时，相关检测的性能会急剧下降。因此，在相关检测之前有必要对雷达进行干扰抑制，才能使目标得到正常检测。
　　 近年来，时频分析方法取得了较大的发展并得到了广泛的应用，特别是在干扰抑制方面具有很好的效果，因此对基于时频分析的干扰抑制方法的研究具有重要的意义。本文中讨论与分析了两种时频变换方法，一种是短时傅里叶变换(STFT)，另外一种是局部多项式傅里叶变换(LPFT)，并将其应用于PRC-CW雷达中的FM干扰抑制。
　　 本文首先介绍了相位编码雷达信号和各种基于时频分析的干扰抑制方法，对基于时频分析的干扰抑制方法的原理进行了讨论。其次，分析了基于STFT和时变滤波的FM干扰抑制方法，用MATLAB编程对这种方法抑制效果进行了仿真与性能比较。最后，对基于LPFT和时变滤波的FM干扰抑制方法进行了讨论及仿真分析，并且对FM干扰信号进行瞬时频率估计。上述两种时频分析方法都是针对线性调频(LFM)和正弦调频(SFM)干扰两种模型来进行仿真的。仿真结果表明，在信干比(SIR)分别为-15dB、-20dB和-25dB条件下，基于STFT和LPFT的时变滤波方法有效地抑制了PRC-CW雷达中的FM干扰，且从抑制效果来看，LPFT要比STFT效果更好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景及研究意义

1．2 雷达干扰抑制研究现状

1．3 时频分析方法的现状

1．3．1 干扰抑制方法的现状

1．3．2 干扰抑制方法的发展趋势

1．4 论文的结构安排

2 二相编码雷达信号分析

2．1 引言

2．2 伪码波形分析

2．3 相位编码雷达信号

2．3．1 二相编码信号

2．3．2 PRC-CW雷达回波信号分析

2．3．3 PRC-CW雷达信号分析

2．3．4 PRC-CW雷达参数分析

2．4 雷达干扰及抗干扰措施

2．4．1 雷达干扰形式及分类

2．4．2 雷达中的抗干扰方法

2．4．3 PRC-CW雷达抗干扰能力

2．4．4 FM干扰信号模型

2．4．5 FM干扰对相位编码雷达的影响

2．5 本章小结

3 时频分析干扰抑制方法

3．1 引言

3．2 时频分析流程

3．3 时频分析的变换方法

3．4 基于时频分析的干扰抑制算法

3．5 本章小结

4 基于STFT与时变滤波的FM干扰抑制

4．1 引言

4．2 短时傅里叶变换STFT

4．2．1 连续STFT的定义

4．2．2 离散STFT的定义

4．2．3 STFT的特点

4．3 时变滤波

4．4 仿真参数及仿真流程

4．4．1 信噪比SNR和信干比SIR

4．4．2 PRC-CW雷达的伪码参数

4．4．3 仿真流程

4．5 仿真实验及分析

4．6 本章小结

5 基于LPFT与时变滤波的FM干扰抑制

5．1 局部多项式傅里叶变换LPFT

5．1．1 连续LPFT的定义

5．1．2 离散LPFT的定义

5．1．3 自适应LPFT

5．1．4 LPFT的特点

5．1．5 LPFT和其他时频变换之间的关系

5．2 干扰瞬时频率估计

5．3 仿真实验及性能分析

5．3．1 仿真流程及仿真实验

5．3．2 PRC-CW雷达中的LFM干扰抑制结果的仿真及分析

5．3．3 PRC-CW雷达中的SFM干扰抑制结果的仿真及分析

5．4 本章小结

6 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献