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正交数字阵波形设计与处理方法研究

王华平  
【摘要】:正交数字阵雷达是数字阵雷达的一种工作模式,它的发射阵元发射相互正交的波形,而在接收端进行匹配滤波,将分离的正交信号进行发射和接收波束形成。因此,正交数字阵雷达不仅拥有数字阵雷达的固有优势,如:动态范围大、波束扫描速度快、控制方式灵活、经济可靠等,而且该雷达在低速目标检测、弱目标检测和抗截获等方面拥有巨大的潜能,已成为当今雷达研究的热点。然而,要获得正交数字阵雷达带来的优势,就必须解决正交波形的设计、接收多波形的匹配滤波以及同时多波束的形成等问题。 本文对正交数字阵雷达波形设计与处理方法进行了研究,主要研究内容如下: 1.分析了数字阵雷达的基本原理及工作模式,并将正交数字阵雷达与传统相控阵雷达进行了比较,在此基础上介绍了正交数字阵雷达的工作原理及其优势。 2.研究了正交数字阵雷达信号处理过程及线性调频信号的设计。建立了信号处理的数学模型,并在此基础上分析了匹配滤波和数字波束形成。研究了线性调频信号的设计,并通过仿真验证了结论。 3.研究了多相码的性能和设计方法。详细推导了多相码自相关旁瓣峰值和互相峰值存在着的相互制约关系,并通过对Kasami序列仿真验证了所得结论。研究了多相码的设计方法,并仿真验证了用遗传算法进行设计的可行性。 4.详细研究了正交数字阵雷达多相码的设计。建立了多相码的信号模型,对遗传算法各参数进行了设置,将所得的多相码进行了仿真验证。并与其它几种设计方法进行了仿真对比,显示了本文设计方法的优越性。


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