LPI雷达信号设计和处理技术研究

【摘要】： LPI(Low Probability of Interception)雷达能够在探测目标的同时降低被敌方发现的概率，为雷达及其载体的安全性提供了保障，研究LPI雷达理论及实现技术具有十分重大的理论和实践意义。本文工作主要集中在LPI雷达信号设计、信号的数字处理、信号的光学处理、宽带天线技术等方面。 在信号设计方面，分析了低截获雷达信号的模拟域和数字域评价标准。在仔细研究二进制编码雷达的模糊函数的基础上，放松了LPI信号对自相关的要求。研究了LPI雷达对抗双方参数和性能的关系。提出了LPI雷达信号设计的指导性原则。在码长、线性复杂度、可选序列的数目等方面评价了扩频系统常用码形在LPI雷达系统中的适用性，设计并分析了两种大码长、高线性复杂度、序列数目大的低截获扩频码bent序列和高次序列。 在信号的数字处理方面，分析了直接序列扩频雷达在信号捕获阶段对计算能力的要求，在不降低系统LPI性能的基础上，设计了DS-FH-TH雷达信号，降低系统对计算能力的要求。准确、快速的扩频码同步是编码LPI雷达系统实用的前提。如何在较低输入信噪比和较大频偏的条件下实现扩频码快速捕获是码同步的难点，本文在不损失系统性能的基础上，设计了一种结构简单的接收机实现方案。并讨论了LPI信号量化的问题。 在光学信号处理方面，论证了光学相关器在LPI雷达中应用的可能性，估计了在目前技术条件下光学相关器可能达到的性能。分析了空间光调制器的原理，设计了复输入/输出空间光调制器。相关峰的检测与测量是光学相关器的瓶颈之一，本文提出了智能像素技术和RAM摄像技术，解决了相关峰检出和测量的问题。为了获得更高的输入速度，探讨了利用体全息存储技术进行信号输入的可能性。本文设计了一个每秒完成1,000,000次1024*1024二维相关的LPI雷达专用顺序付氏变换相关器。讨论了声光积分相关器在宽带雷达中应用的可能性。最后介绍了光学技术在LPI天线上的应用。提出了一种基于光纤和光折变晶体的宽带自适应波束形成系统。最后简要分析了光纤固定延迟波束形成的性能。