本发明专利技术公开了一种基于混沌序列的调频调相的雷达正交波形设计方法，包括以下步骤：S1、利用混沌系统产生混沌序列，所述混沌序列的长度为N*P，并按照每段长度为N的方式截为P段序列，并选取其中的一段序列，令其为{x(0),x(1),x(2),...,x(N)}；S2、对混沌联合调频调相信号进行编码，将一个脉冲等分为一系列子脉冲，对不同的子脉冲进行不同的频率调制；然后在每个频率编码子脉冲内对波形的每个周期利用步骤S1得到的一段序列进行相位编码，并使用随机产生的初始相位得到相位-频率联合调制混沌雷达信号；S3、计算步骤S2得到的相位-频率联合调制混沌雷达信号的复包络信号。本发明专利技术的信号频率和相位均随混沌信号变化，信号正交性提高，被截获概率减小。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于雷达发射波形设计领域，涉及一种基于混沌序列的调频调相的雷达正 交波形设计方法。
技术介绍
多输入多输出（multiple-input multiple-output, ΜΙΜΟ)雷达因其优越的性能已 受到国内外学者的广泛关注。为避免波形间互相串扰，Mnro雷达要求发射正交波形。基于 此，正交波形设计是MMO雷达研究的关键技术之一。MMO雷达正交波形设计主要分为两 种，一种是基于优化准则的正交波形设计；一种是基于调制编码形式的正交波形设计。基于 优化准则的正交波形设计方法一般采用优化算法求解满足优化准则的波形，但优化类算法 需要严格的规定发射阵元数、编码的子脉冲数，寻优过程耗时。基于调制编码信号形式的正 交波形设计技术直接从具体的信号形式入手，采用调制或编码方法，求解最佳的正交波形 形式。 混沌信号由于其本身的随机性，在正交波形设计中具有先天优势，近年来引起广 泛关注并得到较多研究。混沌信号易产生、复制和使用，混沌信号在时域表现为对初始条件 即为敏感的非周期随机信号，在频域表现为类噪声的宽带连续功率谱，具有独特的信号隐 身和保密性能。混沌用于波形设计在幅度、频率、相位单独调制方面成果较多，但单一调制 波形复杂度较低，且限制了混沌信号可预测的概率，雷达的截获概率（LIP)和抗干扰性能 (ECCM) 〇
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种信号频率和相位均随混沌信号 变化，信号正交性提高，被截获概率减小的基于混沌序列的调频调相的雷达正交波形设计 方法。 本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：基于混沌序列的调频调相的雷达正 交波形设计方法，包括以下步骤： S1、利用混沌系统产生混沌序列，所述混沌序列的长度为Ν*Ρ，并按照每段长度为 N的方式截为P段序列，并选取其中的一段序列，令其为{χ(0)，χ(1)，χ(2)，...，Χ(Ν)}; S2、对混沌联合调频调相信号进行编码，将一个脉冲等分为一系列子脉冲，对不同 的子脉冲进行不同的频率调制；然后在每个频率编码子脉冲内对波形的每个周期利用步骤 Sl得到的一段序列进行相位编码，并使用随机产生的初始相位得到相位-频率联合调制混 沌雷达信号； S3、计算步骤S2得到的相位-频率联合调制混沌雷达信号的复包络信号。 进一步地，所述的步骤Sl中，混沌序列采用较常用的tent序列，其表达式为： xn+1= 1-(2- ε ) IxJ 其中ε为自由因子且ε - 〇 ; 选取{x (0)，x (I)，x (2)，. . .，x (N)}序列的方法为：对P段序列分别进行仿真，选取 出自相关旁瓣最低的一组则为{χ(〇), χ(1), χ(2),...，χ(Ν)}。 进一步地，所述的步骤S2中采用Ix(O)，x(l)，X (2)，...，x(N)}进行相位编码时， 要先对该序列进行二值量化，二值量化的方法为即首先求此原始序列的均值，即 其中C(η)作为相位编码序列， 进一步地，所述的步骤S3具体包括以下子步骤： S31、对S2得到的相位-频率联合调制混沌雷达信号进行归一化处理，得到的雷达 信号表不为： 其中χ( τ )为混沌调制信号，K为调制系数； S32、对&进行离散化，离散化采样频率满足Nyquist准则，设调制系数K = 1，则等时间离散化后的信号复包络表达式为： 其中X⑴为混纯调制f目号X( τ )的米样值，0 < i < N，且货(^?}=.供.对 T = N τ p为混沌调制宽度，V(t)为子脉冲函数，t p为子脉冲宽度，且CN 105116384 A 说明书 3/5 页 本专利技术的有益效果是：基于混沌信号将频率和相位联合调制用于波形设计，信号 频率和相位均随混沌信号变化，信号正交性提高，被截获概率减小；从相关性、功率谱和抗 噪声干扰等三个方面对波形进行了分析：仿真结果表明，联合调制混沌雷达波形具有尖锐 的自相关函数，互相关函数值均在_20dB以下，比单一调制信号相关性能要好，联合调制混 沌雷达波形结合调相和调频的优点，既具有调相信号的功率谱平坦的特性，又具有调频信 号抗噪声干扰特性，为非常理想的探测信号。【附图说明】 图1为相位-频率联合调制混沌雷达波形的自相关和互相关图； 图2为相位调制混纯雷达波形的自相关和互相关图； 图3为频率调制混纯雷达波形的自相关和互相关图； 图4为三种调制信号的功率谱仿真图； 图5三种调制信号的功率谱仿真图；【具体实施方式】 下面结合附图和具体实施例进一步说明本专利技术的技术方案。 假设M頂0雷达系统有M个独立的发射单元，且每个发射单元由N个子脉冲构成， 子脉冲持续时间为T。本专利技术的，包括以 下步骤： S1、利用混沌系统产生混沌序列，所述混沌序列的长度为N*P，并按照每段长度为 N的方式截为P段序列，并选取其中的一段序列，令其为Ix (0)，X (I)，X (2)，...，X (N)};本实 施例中的混沌序列采用较常用的tent序列，其表达式为： xn+1= 1-(2-ε ) |χη| 其中ε为自由因子且ε -0 ;本实施例的自由因子取0.01，χη初值取0.39 ; 选取Ix⑹，X⑴，X⑵，...，X (N)}序列的方法为：对P段序列分别进行仿真，选取 出自相关旁瓣最低的一组则为Ix (〇)，X (I)，X (2)，...，X (N) }，大量仿真实验表明，初值的选 取对最终选取的结果影响不大。 S2、对混沌联合调频调相信号进行编码，将一个脉冲等分为一系列子脉冲，对不同 的子脉冲进行不同的频率调制；然后在每个频率编码子脉冲内对波形的每个周期利用步骤 Sl得到的一段序列进行相位编码，并使用随机产生的初始相位得到相位-频率联合调制混 沌雷达信号； S3、计算步骤S2得到的相位-频率联合调制混沌雷达信号的复包络信号；具体包 括以下子步骤：[0046当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于混沌序列的调频调相的雷达正交波形设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用混沌系统产生混沌序列，所述混沌序列的长度为N*P，并按照每段长度为N的方式截为P段序列，并选取其中的一段序列，令其为{x(0),x(1),x(2),...,x(N)}；S2、对混沌联合调频调相信号进行编码，将一个脉冲等分为一系列子脉冲，对不同的子脉冲进行不同的频率调制；然后在每个频率编码子脉冲内对波形的每个周期利用步骤S1得到的一段序列进行相位编码，并使用随机产生的初始相位得到相位‑频率联合调制混沌雷达信号；S3、计算步骤S2得到的相位‑频率联合调制混沌雷达信号的复包络信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林厚宏，卢霞霞，蒋思源，檀鹏超，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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