频率编码脉冲信号研究

摘要

波形设计是现代雷达理论的重要分支。低空隐身目标的出现，促进了抑制杂波波形设计的发展，而反辐射导弹的出现，促进了低截获概率(LPI)雷达信号的研究。现代雷达除了探测目标外，还应该尽可能多的获取目标信息，对目标进行识别。本文目的是寻找这样一种信号及其设计方法，将目标检测、低截获概率(LPI)特性及目标识别等三个方面结合起来。 论文探讨了脉间频率按概率随机捷变的频率编码脉冲(Frequency-CodedPulsed，FCP)信号及其设计方法。对该信号的统计分析表明，这类信号不存在距离速度耦合现象，其功率谱密度、等效带宽、距离分辨力等均与跳频概率分布有关。 FCP信号的互相关主瓣是一个傅立叶级数，可以呈现任意的形状。利用这个性质，可以设计匹配于任意目标冲击响应的FCP信号，使发射的FCP信号与目标发生共振，从而增强回波能量，改善目标检测性能及LPI性能。若目标静止且冲击响应已知，则通过傅立叶变换、逆变换映射、波形产生等步骤设计FCP发射信号和接收信号。若目标冲击响应随机且统计特性未知，采用自适应学习算法，通过迭代获得目标稳定冲击响应，然后根据这一稳定响应设计FCP信号。目标稳定响应反映了目标的特征，可以用于目标识别，这样就将目标检测、LPI特性及目标识别统一起来。 本文的主要工作如下： 1．推导了一种互模糊函数的表达式和分布目标的接收机响应，并利用步进频率信号对五种飞机目标进行了距离像建模。 2．从统计意义上分析了FCP信号的模糊特性、功率谱密度、等效带宽、分辨力等性质。 3．分别研究了在目标冲击响应已知和未知情况下，利用目标信息进行FCP信号设计的方法，并给出了这种信号设计方法带来的LPI性能改善。 4．基于逆傅立叶变换处理，阐述并仿真了自适应算法中每步迭代都要完成的零延时输出获取和目标冲击响应获取这两部分工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章引言

1.1研究背景

1.2研究现状

1.3论文安排

第二章接收机响应及距离像建模

2.1互模糊函数

2.2分布目标的接收机响应

2.3距离像

2.3.1距离像方位特性

2.3.2平均距离像

2.4距离像建模

2.4.1目标散射中心模型

2.4.2距离像建模及仿真

2.5 小结

第三章频率编码脉冲信号

3.1 FCP信号及其模糊函数

3.2功率谱与时带积

3.3距离和速度分辨力

3.4零均值加性平稳噪声

3.5小结

第四章频率编码脉冲信号设计

4.1雷达和目标的相互作用

4.2 FCP信号设计

4.2.1目标冲击响应固定

4.2.2目标冲击响应随机

4.3 LPI性能的改善

4.4 小结

第五章频率编码脉冲信号处理

5.1逆傅立叶变换处理

5.2获取零延时输出δn

5.3获取目标冲击响应hn

5.4 小结

第六章结论

致谢

参考文献

附录

个人简历及在学期间的研究成果