OFDM雷达信号波形设计方法与仿真实现

作     者：施祥同 

作者单位：国防科学技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵宏钟

授予年度：2010年

学科分类：080904[工学-电磁场与微波技术] 0810[工学-信息与通信工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 081001[工学-通信与信息系统] 081002[工学-信号与信息处理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：OFDM雷达信号 相位编码 宽带模糊函数 包络峰均比 小波包调制 

摘      要：OFDM(Orthorgonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)雷达是近年来兴起的一种新体制雷达。由于其具有大时宽带宽积,良好的抗干扰性能,较高的频谱利用率和易于数字化处理等诸多优点近年来备受关注。本文围绕着OFDM雷达信号信号设计方法进行了研究,主要做了以下工作: 首先,系统阐述了相位编码信号基本原理,重点讨论分析了巴克码、Frank码、P3及P4码、互补码、Huffman码的自相关性能,为OFDM雷达信号中相位编码的选择提供了理论支持。 其次,给出了OFDM雷达信号时域和频域结构形式,验证了正交频谱结构,比较了与单载波相位编码信号的频谱差异;分析总结了降低信号包络峰均比的方法,针对基于相同相位编码(IS)和基于循环移位序列(COCS)的OFDM信号,运用幅度加权、附加相位角两种方法降低包络峰均比。 第三,详细推导了OFDM雷达信号和脉冲串信号的宽带模糊函数表达式,讨论了相位编码信号对OFDM信号宽带模糊函数的影响,针对IS OFDM信号和COCS OFDM信号,分析了信号参数对其自相关函数旁瓣以及主瓣宽度的影响。通过采用循环移位互补集合,产生OFDM信号脉间差异,有效降低了脉冲串信号的周期旁瓣。 最后,将小波变换的方法应用到OFDM信号中,对传统的OFDM雷达信号进行小波包调制。阐述了小波包调制原理,分析了小波包调制多载波的时频特性,给出小波包调制OFDM信号形式,仿真分析了小波包调制OFDM信号的时域包络,自相关函数,信号频谱以及模糊函数,通过比较分析,验证了小波包调制OFDM雷达信号具有更好的模糊函数图和更高的频谱利用率。