脉位调制脉冲串雷达信号理论与应用研究

本文系统地研究了脉位调制脉冲串雷达信号理论及其在雷达／引信中的应用。主要工作涉及脉位调制脉冲串雷达信号的分析、产生、处理以及脉位调制脉冲串雷达／引信系统构成和实现的关键技术。主要包括如下几个方面： 1．系统地分析了脉间伪随机二相码脉冲串、脉组伪随机二相码脉冲串和脉组随机二相码脉冲串均匀脉位调制脉冲串信号；内容包括它们的定义、数学描述方法、频谱和模糊函数的推导与计算、模糊图的绘制和切割、相关特性及性能。研究结果表明脉组随机二相码脉冲串性能最好。 2．系统地分析了单一随机脉位调制脉冲串和随机脉位调制与随机二相码调相复合脉冲串随机脉位调制脉冲串信号；内容包括它们的定义、数学描述方法、模糊函数的推导与计算、模糊图的绘制和切割、相关特性及性能。研究结果表明随机脉位调制与随机二相码调相复合脉冲串信号具有“图钉型”的模糊函数，不存在距离速度模糊，具有良好的测距测速性能。 3．分析了脉位调制脉冲串雷达信号的抗干扰性能，并将均匀脉位调制脉冲串信号和随机脉位调制脉冲串信号进行了比较。研究结果表明随机脉位调制与随机二相码调相复合脉冲串信号是低截获概率信号，具有很强的抗干扰能力。 4．深入地讨论了脉位调制脉冲串信号的处理方法。针对随机脉位调制与随机二相码调相复合脉冲串信号，提出了抑制距离旁瓣的统计处理方法，并给出了仿真结果。设计并实现了基于ADSP21060的通用高速实时数字信号处理系统，并以随机脉位调制与随机二相码调相复合脉冲串信号处理为例，给出了软硬件设计方法。 5．在脉冲多普勒雷达和引信的基础上，提出了采用脉间伪随机二相码脉冲串信号、脉组伪随机二相码脉冲串信号、随机脉位调制脉冲串信号和随机脉位调制与随机二相码调相复合脉冲串信号的雷达和引信的系统组成，并讨论了其工作原理。 6．研究了脉位调制脉冲串信号的产生和中频采样技术。提出了基于混沌电路的随机脉位调制脉冲串信号的产生，设计并实现了脉位调制脉冲串信号产生器。介绍了中频采样技术，并对希尔伯特滤波法、辛格内插函数修正、贝赛尔函数插值法及多相滤波法等数字解调算法进行了计算机仿真和性能比较，指出多相滤波法能以较低的阶数实现较高的镜频抑制比。