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多相码信号的分析与处理(2)

时间:2022-03-05 11:05来源:毕业论文
1。1 研究背景与意义 雷达是利用目标对电磁波的反射(或称二次反射)现象来发现目标并测定其位置的。第二次世界大战让人们看到雷达的巨大作用,从

1。1  研究背景与意义

雷达是利用目标对电磁波的反射(或称二次反射)现象来发现目标并测定其位置的。第二次世界大战让人们看到雷达的巨大作用,从第二次世界大战以来,雷达技术随着人类对雷达性能要求的不断提高而迅速发展。从简单的单载频脉冲信号到线性调频信号和二相编码信号,再到多相编码信号,雷达信号系统设计越来越完善。众所周知,雷达发射信号波形对雷达系统的设计非常重要,它不仅决定了截获因子,而且对于不同的信号波形,即使是在相同的雷达系统中使用也会在测量精度、分辨率、目标参数检测和杂波抑制能力等方面产生影响。由雷达理论我们可以知道:发射信号的频域决定距离分辨力和测距精度,发射信号的时域决定速度分辨力和测速精度,要雷达同时具有较高速度分辨力和距离分辨力的性能,发射信号要具有较大的时宽带宽积。因为单载频矩形脉冲的时宽带宽积始终为1,所以单载频雷达并不能满足上述性能。论文网

因为雷达的脉冲压缩技术,信号的时宽和带宽之间的矛盾得以解决。调频信号、相位编码信号都是已实现的大时宽带宽积的雷达信号。其中应用最为广泛的为线性调频信号和二相编码信号。线性调频信号具有较高的距离分辨力,对目标多普勒不敏感,在抗干扰方面可以在距离上区分干扰和目标。LFM信号有比单载频信号更高的距离分辨力和更高的测距精度,是多普勒不敏感信号。LFM信号的主要缺点是存在距离和多普勒频域的耦合且匹配滤波后的旁瓣电平较高。二相编码信号的相位函数是离散的有限状态,模糊函数为“图钉型”,保证了目标的分辨力和测量精度,减少了对微弱信号的掩盖,但是在二相编码信号中除了巴克码以外的序列都有不理想的非周期自相关函数。

为了提高雷达信号的性能,学者们提出多相编码信号的概念,例如海米勒和法兰克提出了Frank多相码,泰勒提出了Taylor多相码,Rapajic和Kennedy提出了P多相编码信号。多相编码信号是一种相位调制函数是离散且有限的信号。多相编码信号的相位函数可以取任意值,在码字的选择上有更大的灵活性。和线性调频信号相比,它具有更低的自相关函数旁瓣,和二相编码信号相比,它具有更大的多普勒容限。它在多普勒分辨力方面较其他信号有优势,有很高的时延,容易实现捷变,用数字方法可以非常容易的对其进行处理。

1。2  国内外研究现状

1。3  本文的主要研究内容及章节安排

论文从理论出发研究相位编码信号,其中以多相编码信号为主要研究方向。分别从信号产生、性能分析、信号处理等方面,以MATLAB为平台进行信号的模拟仿真,包括信号的时域、频域、模糊图、自相关、匹配处理等几个方面。论文一共五个章节,每章内容具体如下:

第一章:绪论

总体介绍了雷达信号的概念,影响雷达信号的关键因素,对比比较了现有常见的雷达信号(线性调频信号、二相编码信号、多相编码信号)的优缺点,提出本课题的研究背景与意义。分析了国内外对多相编码信号的研究现状。文献综述

第二章:二相编码信号研究与分析

本章节首先介绍了二相编码的定义与一般性能,之后又分别以巴克码和M码为例,给出了各自的产生、处理,根据仿真图分析它们的性能。

第三章:Taylor多相编码信号研究与分析

从本章开始研究分析多相编码信号,本章以Taylor码为研究对象,从信号的定义、模糊图和匹配处理方面进行仿真并分析信号性能。

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