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《南京理工大学》 2010年
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多载波补码相位编码雷达的关键技术研究

顾村锋  
【摘要】:基于OFDM技术的多载波补码相位编码(MCPC)高分辨雷达具有图钉型模糊函数、控制简单、生成便利和易与现代通信系统兼容等优点,已成为高分辨力雷达技术和雷达通信双功能电子系统的重要发展方向和研究热点。本文将MCPC技术和宽带极化雷达技术相结合,设计了同时极化频率捷变MCPC雷达系统,着重对MCPC雷达的波形设计、功率放大器非线性效应补偿、宽带频率调制IQ不平衡补偿几项关键技术进行了深入系统的研究,具体研究内容和主要成果包括: 1.结合过采样技术,通过改变调制序列来动态调整载波间隔的方式,设计了改进型MCPC雷达信号产生方案和具有多普勒免疫的信号检测方法。理论分析和仿真结果表明:与传统的MCPC雷达相比,本文所设计的MCPC雷达具有更高的距离分辨力、多普勒容忍度和载波间相位噪声互干扰免疫能力,并消除了DC offset对探测性能的影响。 2.利用MCPC雷达信号具有可以实现目标散射矩阵同时测量的特点,结合频率捷变技术设计了同时极化频率捷变MCPC雷达系统,大大提高了系统抗有源干扰的能力。研制了频率捷变频率合成器,为同时极化频率捷变MCPC雷达系统研制奠定了技术基础。 3.通过优化MCPC雷达信号各载波权重因子来实现信号低峰均比(PMEPR)和低自相关函数旁瓣。优化结果表明:通过加权优化的MCPC脉冲串,PMEPR可降低至66.9%,主旁瓣比提高5dB。提出利用单个MCPC雷达信号脉冲连续发射两次的信号结构和回波信号自相关信息来提取参数,实现对功率放大器的非线性效应的实时补偿。该补偿方法不仅使非线性补偿过程免受多普勒和噪声影响,且保留了信号中的多普勒信息。 4.通过将MCPC雷达信号频带细分,并利用雷达回波信号与原发射信号的互相关函数来提取IQ不平衡参数实现对宽带频率调制IQ不平衡时域补偿。补偿过程中,利用MCPC信号间的相关特性去除噪声影响,并采用MCPC信号间的非相关性简化由频带细分增加的计算量。分析和仿真结果表明所提出的补偿方法在宽带和低信噪比的情况下,能有效地实现IQ不平衡度补偿。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN957.51

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