摘要：频率步进雷达波形是一种重要的高分辨率雷达波形,它是通过相参脉冲串的各个载频的线性跳变获得大的累积带宽,从而获得目标高分辨率的一维距离像。在此基础上对步进频脉冲内部进行不同调制,其雷达的性能也会发生变化。从信号波形模糊函数的角度,对常规频率步进波形、频率步进线性调频波形以及频域欠采样线性调频波形等3种典型频率步进雷达波形进行了仿真分析并得出了结论,该结论对雷达系统设计具有重要参考价值。

摘要：该文针对高轨空间目标监视问题,研究分布式相参雷达体制的波形设计问题,其核心目标是需要在确保波形良好正交性的前提下兼顾信号的大时宽带宽。该文提出一种引入循环码概念的脉内步进频与相位编码复合调制的波形,首先给出了脉内步进频-相位编码信号的时域表达式,然后推导出其模糊函数和自相关主峰幅度,其次引入循环码概念与设计,最后将脉内步进频-循环相位编码信号与其他信号进行了对比。仿真结果表明,与单调制信号和脉间调制信号相比,脉内步进频-循环相位编码信号具有更好的正交性,同时保证了信号的大带宽,为后续全相参雷达波形设计研究工作提供了较好的理论支撑。

摘要：面对快速发展的先进无源侦察技术,一体化信号除需具备较优的雷达探测和无线通信能力,还需满足抗截获和防窃听的需求,以提高一体化系统的生存能力和作战性能。多载波探通一体化信号的低截获设计已成为目前一体化信号研究的重要问题。针对传统低截获多载波探通一体化信号雷达分辨性能受限且未能同时兼顾通信有效性和可靠性要求的问题,本文在子载波复用的一体化多维信号框架下,研究了一种雷达和通信性能最小损失的低截获多载波探通一体化信号设计方法。首先,从提升时频资源利用率的角度,设计了一种基于滤波器组多载波技术的通信频谱分块功率优化和雷达梳状谱等功率优化的低截获多载波探通一体化信号时频结构。该结构通过分块的方式降低了通信信号的峰均比,提升了通信信号的低截获性能。然后在此基础上,以雷达互信息和通信信道容量为约束条件,以最小化信号总功率为优化目标,建立了雷达子载波功率和通信分块子载波功率联合优化模型。本文将该优化模型转化成一个凸二次规划问题,并采用信赖域方法对该优化问题进行求解。实验结果表明,本文所设计的低截获多载波探通一体化信号不仅具有较优的雷达探测和分辨性能,以及较好的无线通信性能,而且具有较优的低截获性能。

摘要：由于MIMO雷达波形的选择与参数设计直接决定了雷达的探测性能、系统分辨率、探测精度以及潜在的抗干扰性能,基于模糊函数理论以及MIMO阵型参数,对DDMA-LFM波形集的时频空三维的模糊函数进行分析,分析其波形集与阵列流型相互作用后同雷达在距离-速度-方位三个维度的探测性能的关系。结合发射波形集与雷达阵列流型推导三维的时延-多普勒频率-空间方位MIMO模糊函数,通过公式推导以及仿真分析发现,DDMA-LFM波形无需通过优化编码等,保证了信号的连续性同时简化了设计过程。同时,DDMA-LFM距离(时延)分辨性能与空间方位可独立分离,多普勒频率与空间方位存在相互耦合,但在有效多普勒谱宽内不影响雷达分辨性能,且波形集与阵列相互作用能一定程度上提高某些方位的角度分辨率达5°左右。

摘要：实际环境中的信道多为参数随时间变化的随参信道。为了更好地适应随参信道环境,设计了4个频率和4个时隙的基于时频调制(Time Frequency Modulation, TFM)的线性调频(Linear Frequency Modulation, LFM)雷达通信一体化(Dual-Functional Radar and Communication, DFRC)脉冲信号。为了进一步增强其抗多径衰落的能力,在其基础上引入正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)技术来生成基于TFM的OFDM-LFM DFRC脉冲信号。为了实现恒模传输一体化脉冲信号,在其基础上引入恒包络(Constant Envelope, CE)技术来生成基于TFM的CE-OFDM-LFM DFRC脉冲信号。为了突破香农信道容量的上限和增大信号的发射能量,在其基础上引入多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)技术来生成基于TFM的MIMO-CE-OFDM-LFM DFRC脉冲信号。通信误比特率(Bit Error Rate, BER)仿真结果表明,设计的4个信号在通信传输时均具有优良的BER性能。雷达模糊度函数(Radar Ambiguity Function, RAF)仿真结果表明,设计的4个信号在雷达探测中均具备优良的距离和速度分辨率。

摘要：共享波形设计是雷达通信一体化系统最大化资源利用效率的关键。针对现有的一体化波形多址通信功能欠缺问题,设计了一种基于OPPERMANN序列扩频的雷达通信一体化波形。利用OPPERMANN序列对雷达脉冲信号进行加权,在子脉冲内调制多个下行链路用户的通信信号,并采用正交的OPPERMANN序列对不同用户的通信信号和雷达信号进行扩频,从而实现雷达与通信双重功能。理论分析和仿真实验表明,所设计的一体化波形使雷达和通信信号共享同一频带,不仅可以同时与多个下行链路的用户进行通信,还具有不同类型的模糊函数,可以满足雷达系统在目标探测和目标跟踪场景下的波形设计需求。

摘要：间歇采样转发干扰(ISRJ)是一种能有效欺骗相干雷达的有源干扰,尤其针对线性调频雷达,回波信号经过脉冲压缩能够产生一系列的虚假目标。为对抗这类干扰,同时考虑到动目标场景下对波形的高多普勒容限要求,文中首先提出了一种基于模糊函数理论的波形设计方法。然后,在提前认知干扰信号的基础上,以理想化设计波形的相关函数为目标建立了优化模型,并考虑了波形的恒模约束。由于所形成的问题是个非凸问题,因此提出了一种交替循环算法迭代求解该问题。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性,所设计波形具有较高的多普勒容限,同时能够有效对抗ISRJ干扰,当干扰认知存在一定偏差时文中方法具有稳健性。

摘要：针对设计具有优良模糊函数和探测性能的重复间隔相位编码(PRI-PSK)离散复合编码脉冲串问题,研究引入脉间离散脉冲重复间隔编码和脉内离散相位编码。通过分析脉冲串中心模糊函数,建立了以最小化模糊函数积分旁瓣为优化目标的PRI-PSK离散复合编码脉冲串波形优化模型。在优化方面,基于最优性条件(KKT)优化框架和交替方向乘子法(ADMM)构建了一个用于优化PRI-PSK离散复合编码脉冲串波形的KKT-ADMM算法。仿真结果表明,所提算法能够显著降低距离和速度模糊函数的积分旁瓣水平,从而有效改善了脉冲串波形的整体性能,此外所设计的波形相较于常规编码信号在转发干扰抑制方面具备不错的抗转发干扰特性。

摘要：基于卫星轨道根数推导了分布式SAR卫星的轨道要素计算公式。建立了分布式SAR卫星的成像空间几何模型,分析了分布式小卫星SAR的模糊函数。针对具体的编队卫星进行了轨道参数设计,给出了轨道设计的结果。在此基础上仿真了不同编队构形、不同卫星数目情况下系统的空间模糊函数,研究了小卫星编队构形、数目和模糊函数的关系,为后续的成像算法研究奠定了一定的理论基础。

摘要：利用乘积性模糊函数,提出一种双线性时频分布的核函数设计新方法,能够在模糊域有效地抑制噪声和多分量间的交叉项。在多分量强弱信号环境中,提出基于逐次减小误差的递归算法重构强信号,减小传统分析方法的残余信号影响和参数误差传播效应。利用分段近似的原则,可将非线性调频信号分解为多分量线性调频信号,从而将核函数设计方法推广到非线性调频信号环境。最后,仿真结果证实了该方法对多分量调频信号的有效性。