正交数字阵波形设计与处理方法研究

论文摘要

正交数字阵雷达是数字阵雷达的一种工作模式,它的发射阵元发射相互正交的波形,而在接收端进行匹配滤波,将分离的正交信号进行发射和接收波束形成。因此,正交数字阵雷达不仅拥有数字阵雷达的固有优势,如:动态范围大、波束扫描速度快、控制方式灵活、经济可靠等,而且该雷达在低速目标检测、弱目标检测和抗截获等方面拥有巨大的潜能,已成为当今雷达研究的热点。然而,要获得正交数字阵雷达带来的优势,就必须解决正交波形的设计、接收多波形的匹配滤波以及同时多波束的形成等问题。本文对正交数字阵雷达波形设计与处理方法进行了研究,主要研究内容如下:1.分析了数字阵雷达的基本原理及工作模式,并将正交数字阵雷达与传统相控阵雷达进行了比较,在此基础上介绍了正交数字阵雷达的工作原理及其优势。2.研究了正交数字阵雷达信号处理过程及线性调频信号的设计。建立了信号处理的数学模型,并在此基础上分析了匹配滤波和数字波束形成。研究了线性调频信号的设计,并通过仿真验证了结论。3.研究了多相码的性能和设计方法。详细推导了多相码自相关旁瓣峰值和互相峰值存在着的相互制约关系,并通过对Kasami序列仿真验证了所得结论。研究了多相码的设计方法,并仿真验证了用遗传算法进行设计的可行性。4.详细研究了正交数字阵雷达多相码的设计。建立了多相码的信号模型,对遗传算法各参数进行了设置,将所得的多相码进行了仿真验证。并与其它几种设计方法进行了仿真对比,显示了本文设计方法的优越性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 正交数字阵雷达的研究及发展状况
• 1.2.1 数字阵雷达的研究发展
• 1.2.2 正交数字阵雷达的研究及发展状况
• 1.3 本文的主要工作
• 第二章 数字阵雷达原理及工作模式
• 2.1 数字阵雷达的概况
• 2.1.1 直接数字合成技术
• 2.1.2 发射数字波束形成
• 2.1.3 接收数字波束形成
• 2.2 数字阵雷达的工作模式
• 2.3 正交数字阵雷达基本原理及特点
• 2.3.1 正交数字阵雷达的基本原理
• 2.3.2 正交数字阵雷达的主要特点
• 2.4 本章小结
• 第三章 正交数字阵雷达信号处理研究
• 3.1 正交数字阵雷达信号处理模型
• 3.1.1 收发信号模型
• 3.1.2 匹配滤波
• 3.1.3 数字多波束形成
• 3.2 正交数字阵雷达线性调频信号性能分析及设计
• 3.2.1 信号模型
• 3.2.2 模糊函数分析
• 3.2.3 设计结果仿真分析
• 3.2.3.1 自相关和互相关性能仿真
• 3.2.3.2 匹配滤波仿真
• 3.3 本章小结
• 第四章 多相编码信号性能分析及设计方法
• 4.1 多相编码信号性能分析
• 4.1.1 周期自相关和互相关性能
• 4.1.2 非周期自相关和互相关性能
• 4.2 KASAMI 序列性能分析
• 4.2.1 序列的产生
• 4.2.2 序列性能仿真分析
• 4.3 多相编码信号设计方法
• 4.3.1 遗传算法简介
• 4.3.2 实例仿真分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 正交数字阵雷达多相编码信号设计
• 5.1 多相码信号模型
• 5.2 多相码设计
• 5.2.1 遗传算法参数设置
• 5.2.2 设计结果仿真分析
• 5.3 其它设计方法
• 5.3.1 约束非线性规划多相码设计
• 5.3.2 类零相关多相码设计
• 5.3.3 匹配滤波仿真分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果