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基于迫零算法的二相码旁瓣抑制滤波器设计

现代雷达 2013年第8期35卷 28-31页

作者：芮义斌李鹏魏广雷谢仁宏南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094

为了解决大时宽带宽积二相编码信号脉压旁瓣抑制滤波器设计过程中易出现局部最优问题,提出了基于迫零算法的失配滤波器设计方法。从时域波形入手分析了二相编码信号的脉压失配滤波,将旁瓣抑制滤波器的设计转换为迫零均衡问题,对迭代运... 详细信息

为了解决大时宽带宽积二相编码信号脉压旁瓣抑制滤波器设计过程中易出现局部最优问题,提出了基于迫零算法的失配滤波器设计方法。从时域波形入手分析了二相编码信号的脉压失配滤波,将旁瓣抑制滤波器的设计转换为迫零均衡问题,对迭代运算中的步长因子和误差向量进行了自适应修正,在提高了算法收敛速度的同时增加了稳健性。对不同码长m序列的仿真结果表明,基于迫零算法的失配滤波器设计方法,可以有效解决大时宽带宽积二相编码信号旁瓣抑制滤波器设计中局部最优的困扰,所设计的失配滤波器具有较好的峰值旁瓣电平性能。

关键词：二相码时宽带宽积旁瓣抑制滤波器迫零算法峰值旁瓣电平

用旁瓣抑制滤波器扩展二相码信号多卜勒容限方法的研究

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工程兵工程学院学报（94643X） 1995年第3期10卷 50-55页

作者：吴晓红朱晓华

本文研究了用旁瓣抑制滤波器扩展二相码信号的多卜勒容限，介绍了该滤波器的数字理论和设计方法，同时还给出了其软，硬件的仿真结果。

关键词：旁瓣抑制滤波器二相编码信号多卡勒容限雷达

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相位编码信号脉压技术的研究与实现

相位编码信号脉压技术的研究与实现

作者：魏广雷南京理工大学

学位级别：硕士

脉冲压缩技术广泛应用于现代雷达当中,在保证雷达足够作用距离的同时它还可以通过相应的脉冲压缩方法获得窄脉冲,提高距离分辨力。脉冲压缩技术更适用于大时宽带宽积（TB）的雷达信号,常用的有线性调频信号、非线性调频信号、频率编码... 详细信息

脉冲压缩技术广泛应用于现代雷达当中,在保证雷达足够作用距离的同时它还可以通过相应的脉冲压缩方法获得窄脉冲,提高距离分辨力。脉冲压缩技术更适用于大时宽带宽积（TB）的雷达信号,常用的有线性调频信号、非线性调频信号、频率编码信号与相位编码信号。相位编码中的二相编码信号具有近似于图钉状的模糊图,而多相编码信号则具有较强的多普勒容忍性,随着数字信号处理技术的发展,相位编码信号越来越多地应用到脉冲压缩技术当中。但自相关处理产生的距离旁瓣会造成漏警、虚警等问题。所以,为了将相位编码信号更好地应用到脉冲压缩系统当中就必须进行旁瓣抑制。本文主要研究了相位编码信号的一些固有特性,仿真分析了脉冲压缩及旁瓣抑制技术,并结合工程应用,给出了脉冲压缩系统的硬件实现。首先从“点目标”回波模型与模糊函数理论出发,分析了相位编码信号的特点;并分别研究了Barker码、m序列、MAC序列等二相编码与Frank、P1、P3、P4等典型多相编码。接着根据二相编码信号与多相编码信号的不同应用场合,深入研究了针对二相编码与多相编码的旁瓣抑制方法,并对各种旁瓣抑制方法的性能进行了全面地分析与比较;针对超大TB值的相位编码信号,提出了一种基于变步长LMS自适应准则的旁瓣抑制方法,通过仿真分析,验证了该方法在获得良好旁瓣抑制性能的同时还具有较小的计算量、稳定的收敛性与较快的收敛速度。最后,根据实际的应用需求,在FPGA硬件平台上采用频域实现方式完成了数字频域脉冲压缩系统的设计与实现,并通过Modelsim仿真与FPGA硬件平台的测试验证了系统的正确性。

关键词：脉冲压缩相位编码信号旁瓣抑制滤波器凸优化 LMS算法窗函数加权联合设计 FPGA实现

面向雷达信号处理的脉冲压缩及其旁瓣抑制技术的研究与实现

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面向雷达信号处理的脉冲压缩及其旁瓣抑制技术的研究与实现

作者：黄莹西安电子科技大学

学位级别：硕士

脉冲压缩技术作为现代雷达数字信号处理的重要手段,该技术的应用使得雷达可以同时提高其远距离探测及高距离分辨性能,但是基于匹配滤波理论的脉冲压缩技术常常会带来较高的自相关旁瓣干扰,特别是在多目标情况下,其严重的距离旁瓣干扰会... 详细信息

脉冲压缩技术作为现代雷达数字信号处理的重要手段,该技术的应用使得雷达可以同时提高其远距离探测及高距离分辨性能,但是基于匹配滤波理论的脉冲压缩技术常常会带来较高的自相关旁瓣干扰,特别是在多目标情况下,其严重的距离旁瓣干扰会造成虚假目标以及目标丢失现象,从而影响了雷达对目标的检测。因此,研究如何有效地抑制脉冲压缩带来的距离旁瓣影响,对提升雷达多目标分辨以及微弱目标探测性能起着重要作用。本文主要研究了脉冲压缩的旁瓣抑制技术以及基于分段卷积重叠保留法脉冲压缩硬件电路的设计与实现。文中在对脉冲压缩原理进行研究的基础上,讨论了脉冲压缩的时域、频域实现方式,并进一步讨论了利用分段卷积处理实现脉冲压缩的两种方法:重叠保留法和重叠相加法。文中主要基于LFM信号讨论的旁瓣抑制技术:窗函数加权法、最小均方法以及改进的最小均方法。并通过仿真对比分析了多普勒频移对窗函数加权和改进最小均方法旁瓣抑制性能的影响。本文针对最小均方法在目标存在多普勒频移时旁瓣抑制性能的下降,改进了原最小均方法,该方法考虑不同多普勒频移下的滤波器权值,并对其加权重组得到新的滤波器权值进行旁瓣抑制,相比较未改进前的方法,提升了其在多普勒频移存在时的旁瓣抑制性能。在对应不同多普勒频移的加权滤波器个数为11时,改进后的方法在较大多普勒频移处的峰值旁瓣性能较未改进方法的峰值旁瓣性能提升0.6dB,积累旁瓣性能提升1dB,并且可通过加权系数调整其旁瓣抑制的多普勒区间,增强了灵活性。本文针对基于长序列回波数据的频域脉冲压缩资源消耗较多,处理周期较长问题,设计了基于分段卷积重叠保留法的频域脉冲压缩电路结构。该结构通过分时复用一个FFT模块,以分段流水、全局串行的方式完成整个频域脉冲压缩处理过程,从而减少了硬件资源消耗;根据不同的回波序列长度,改变相应的控制信号,进行不同数目的分段卷积处理,从而提高了处理速度。本文利用Matlab搭建验证平台以及产生相应的测试激励,并将其送与Modelsim进行仿真,经过Matlab模型与Modelsim仿真的数据比较,能够正确进行分段卷积脉冲压缩及旁瓣抑制的处理,结果相对误差为10,且多目标下的峰值旁瓣电平值为-42dB。本文基于分段卷积方法的脉冲压缩设计,与采用流水线式架构并且数据处理点数介于2的整数次幂之间的脉冲压缩设计相比,相同数据量处理的处理延迟至少减少2048个周期。

关键词：脉冲压缩线性调频信号重叠保留法最小均方法旁瓣抑制滤波器

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多径信道均衡研究

多径信道均衡研究

作者：秦媛媛西安电子科技大学

学位级别：硕士

天波超视距雷达可以比一般雷达实现更大范围的目标检测，因为它是利用电离层的散射特性来检测目标的，并且突破了地球曲率的限制。天波超视距雷达在探测海面目标时，会接收到含有Bragg散射频率的海杂波回波谱，而且回波信号经过电离层... 详细信息

天波超视距雷达可以比一般雷达实现更大范围的目标检测，因为它是利用电离层的散射特性来检测目标的，并且突破了地球曲率的限制。天波超视距雷达在探测海面目标时，会接收到含有Bragg散射频率的海杂波回波谱，而且回波信号经过电离层的反射产生多径传播，比如多次的幅度失真，时间延迟以及多普勒频移等，所以天波超视距雷达接收到的回波信号就是这些失真信号的叠加。本文提出一种基于旁瓣抑制滤波器的多径通道均衡方法，主要解决现有以最小均方误差为准则的均衡方法结果中旁瓣较高并且计算量太大的问题。利用本文中的多径信号均衡方法，可以将目标的旁瓣降低至40dB左右，有效提高慢速目标的检测。本文提出的方法不仅能克服传统均衡滤波器均衡结果旁瓣较高的缺点，有效降低运算量，而且对于多目标的均衡也有较好的效果，有很好的实用性。

关键词：多径通道均衡天波超视距雷达旁瓣抑制滤波器

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相位编码信号脉冲压缩旁瓣抑制技术研究

相位编码信号脉冲压缩旁瓣抑制技术研究

作者：蔡凤丽南京理工大学

学位级别：硕士

脉冲压缩是现代雷达广泛应用的一种先进技术,它有效地解决了雷达距离分辨力与平均功率之间的矛盾,并广泛应用于现代雷达中。特别是二相编码信号具有近似于图钉的模糊图,而且其脉冲压缩容易实现,因而得到广泛的应用。然而,距离旁瓣限制... 详细信息

脉冲压缩是现代雷达广泛应用的一种先进技术,它有效地解决了雷达距离分辨力与平均功率之间的矛盾,并广泛应用于现代雷达中。特别是二相编码信号具有近似于图钉的模糊图,而且其脉冲压缩容易实现,因而得到广泛的应用。然而,距离旁瓣限制了相位编码信号脉冲压缩的实际应用。因此,如何更好的抑制距离旁瓣成为相位编码信号脉冲压缩实际应用的关键问题。本文主要介绍和分析了相位编码信号的脉冲压缩及其旁瓣抑制技术。首先从脉冲压缩基本原理出发,综述了脉冲压缩的特点及其实现方法;讨论了相位编码信号的特点,并详细分析了巴克码、m序列、MAC码等典型的二相码信号,简单介绍了Taylor码、弗兰克码、P3、P4码等多相码,研究了小波神经网络的结构和学习方法,并研究了利用Pseudo-Haar小波函数的小波神经网络解决二相编码信号旁瓣抑制问题的方法。接着采用了线性规划法和迭代加权最小二乘算法来设计旁瓣抑制滤波器以达到相位编码信号的旁瓣抑制目的,用Matlab7.4.0进行了相应的仿真,并对仿真结果进行了比较。研究了多目标叠加对脉冲压缩的影响及其处理方法,发现采用旁瓣抑制技术可以降低多目标之间的严重干扰。并研究了其FPGA实现原理。

关键词：相位编码信号脉冲压缩旁瓣抑制小波神经网络 LP法 LS法 RLS法旁瓣抑制滤波器

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伪随机二相码码元选取及信号处理算法研究

雷达与对抗 2006年第4期26卷 15-18页

作者：王晓红南京船舶雷达研究所江苏南京210003

相位编码信号是低截获概率雷达信号的主要形式之一,能够提高雷达的生存能力。本文阐述了随机二相码的选取原则,在通过计算机仿真选取了适合条件的一组码元的基础上,对数字正交、频域脉冲压缩、旁瓣抑制滤波器设计等信号处理算法及静止... 详细信息

相位编码信号是低截获概率雷达信号的主要形式之一,能够提高雷达的生存能力。本文阐述了随机二相码的选取原则,在通过计算机仿真选取了适合条件的一组码元的基础上,对数字正交、频域脉冲压缩、旁瓣抑制滤波器设计等信号处理算法及静止和运动目标情况下旁瓣的抑制效果进行了研究和仿真。仿真结果证明了文中分析的正确性。

关键词：雷达信号处理低截获概率二相码旁瓣抑制滤波器