宽带雷达MCPC信号波形设计及动目标测速方法研究

宽带雷达测速是宽带雷达信号处理领域的重要研究内容之一,传统宽带信号在测速方面的不足促使人们寻找新体制的雷达信号和新的信号处理方式,多载波相位编码信号作为一种新型宽带雷达信号,以其设计灵活、特性优良、处理简单等优点引起人们的广泛关注。本文针对宽带雷达多载波相位编码信号的波形设计和测速方法展开了如下工作: 首先,给出了多载波相位编码信号的时域和频域形式,验证了它的正交频谱结构,比较了它与单载波相位编码信号频谱的差异,并详细分析了几种常见相位编码的特性,总结了多载波相位编码信号的优越性。 其次,深入分析了包络峰均功率比对信号性能的影响,总结了改善峰均比的方法,针对两类多载波相位编码信号,分别采用相位组合法和循环移位互补码的方法降低了包络峰均功率比。 再次,为了分析多载波相位编码信号的性能,首次详细推导了多载波相位编码脉冲信号的模糊函数,讨论了信号参数对自相关函数旁瓣水平以及主瓣宽度的影响。在多载波相位编码脉冲串信号中采用循环移位互补集合,产生脉间差异,有效降低了脉冲串信号的周期旁瓣水平。 最后,研究了多载波相位编码信号的脉冲压缩方法,介绍了时域的匹配滤波方法,着重分析了频域的匹配滤波方法,在此基础上提出了一种基于子载波脉冲多普勒处理的宽带雷达动目标测速方法,针对中、高速目标采用最小二乘法解速度模糊,给出了测速的具体步骤,然后根据雷达的性能指标和适用范围对雷达信号的参数设计进行了讨论。通过仿真,验证了所提的脉压和测速方法的可行性和有效性。