相位编码雷达基于通信指令的空中目标定位技术研究

论文摘要

基于通信指令的空中目标定位技术,是利用空中目标发射的通信指令来获取目标的距离和角度信息,完成对目标的精确定位跟踪。由于通信指令信号功率仅需克服单程路径损耗,故可以大大改善接收信噪比,提高雷达的定位跟踪性能。雷达与空中目标通信时,采用直接序列扩频技术来改善通信信噪比,减少误码率,实现隐蔽通信。本文针对相位编码体制雷达如何利用接收到的空中目标发送的对雷达询问脉冲的应答脉冲来实现对空中目标的定位跟踪,以及雷达与空中目标如何利用扩频技术进行通信这两方面展开。本文首先描述了系统的工作过程,给出了雷达与空中目标应答设备总体设计框图。接着,分析了直接序列扩频技术,讨论了雷达与空中目标发射波形相关参数的选取,询问脉冲及上行通信脉冲波形设计,比较了圆锥扫描角度测量跟踪和单脉冲角度测量跟踪。随后,给出了雷达与空中目标收发信号模型,讨论了雷达与空中目标的信号处理与数据处理,着重分析了恒虚警处理,单脉冲和差波束比幅角度测量跟踪和相关解扩,仿真了采用m序列作为扩频码,2DPSK调制,差分相干解调,相关解扩的直接序列扩频通信系统。最后,用MATLAB仿真了雷达及空中目标的信号与数据处理流程,比较了通过信号与数据处理生成的目标航迹与目标的真实航迹,统计了通信误码率。仿真结果验证了信号与数据处理方法的正确性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 研究历史及现状
• 1.3 本文章节安排
• 2 系统设计
• 2.1 引言
• 2.2 系统工作过程
• 2.3 雷达端设计框图
• 2.4 空中目标应答设备设计框图
• 2.5 本章小结
• 3 基于直接序列扩频技术的波形设计及常用角度测量跟踪方法
• 3.1 引言
• 3.2 直接序列扩频技术
• 3.2.1 扩频码
• 3.2.2 扩频
• 3.2.3 调制解调
• 3.3 波形设计
• 3.3.1 雷达及空中目标收发波形时序关系
• 3.3.2 相关参数的选取
• 3.3.3 询问脉冲脉内波形设计
• 3.3.4 上行通信脉冲脉内波形设计
• 3.4 常用角度测量跟踪方法
• 3.4.1 圆锥扫描法角度测量跟踪
• 3.4.2 单脉冲角度测量跟踪
• 3.4.3 常用角度测量跟踪方法比较
• 3.5 本章小结
• 4 信号处理与数据处理
• 4.1 引言
• 4.2 雷达与空中目标收发信号数学模型
• 4.2.1 雷达发射信号数学模型
• 4.2.2 空中目标收发信号数学模型
• 4.2.3 雷达和差波束输出信号数学模型
• 4.3 雷达信号处理
• 4.3.1 脉冲压缩处理
• 4.3.2 恒虚警处理
• 4.3.3 单脉冲和差波束比幅角度测量跟踪
• 4.4 雷达端通信信号处理
• 4.4.1 相关解扩
• 4.4.2 采用相关解扩的直接序列扩频通信仿真
• 4.5 雷达端数据处理
• 4.6 空中目标信号处理与数据处理
• 4.7 本章小结
• 5 信号处理与数据处理仿真
• 5.1 引言
• 5.2 程序设计流程
• 5.2.1 航迹生成
• 5.2.2 雷达接收信号形成
• 5.2.3 信号处理与数据处理
• 5.2.4 应答程序设计
• 5.3 仿真参数
• 5.4 仿真结果
• 5.5 本章小结
• 6 结束语
• 致谢
• 参考文献