本文關鍵詞：高頻雷達任意調相信號波形設計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高頻雷達在應用中面臨嚴重的同頻窄帶干擾,非連續(xù)譜信號通過將發(fā)射能量分配到各個離散波段,滿足系統(tǒng)帶寬的同時能夠提高回波信號的信號干擾噪聲比(SINR)。而這些非連續(xù)譜信號中,經(jīng)過對國內外文獻的分析研究,任意相位調制信號具有無法代替的優(yōu)勢。因此,本文采用任意調相信號(arbitrary phase modulation signal),針對雷達信號應用中頻譜離散性抬高回波信號距離旁瓣的問題,展開了分析與仿真研究。首先針對任意調相信號的性能展開分析,其距離旁瓣完全取決于相位組合序列,而其模糊性能提供了較好的分辨率。另外,針對頻帶分布對信號自相關性能的影響進行了研究,給出旁瓣預先估計的一些方法。之后針對任意調相信號功率譜性能與自相關性能的沖突耦合關系,通過推導建立一能夠同時優(yōu)化信號功率譜及信號自相關性能的聯(lián)合目標函數(shù),將雷達波形的優(yōu)化設計問題轉變成為一數(shù)值優(yōu)化問題,并利用一種梯度方向的迭代算法進行了波形求解。仿真結果說明此方法能夠根據(jù)實際情況調節(jié)權重來滿足不同的需求。然而,由于通阻帶的人為劃分影響了信干噪比的進一步提高,并且性能指標的權重因子存在難以直觀表述的問題,因此本文直接利用實際雷達環(huán)境的干擾信息重構信干噪比目標函數(shù)以期最大程度提高信干噪比,并引入Pareto優(yōu)化對信號的性能進行直觀表述。不失繼承性的,歸納推導出一定干擾樣式下信號最大信干噪比以及積分旁瓣水平的聯(lián)合目標函數(shù)并進行求解。仿真示例通過前后對比分析,顯示了信干噪比性能的提高;仿真展示了Pareto最優(yōu)曲線,該曲線能夠給出權重因子與具體性能指標的量化關系,實際應用中對波形參數(shù)的選取有指導意義。并且通過設計不同的干擾樣式下的波形,說明此設計波形能夠針對不同的干擾樣式進行調整,具有自適應性與普適性,是對上一種波形設計方法的改進。最后該種信號形式應用于MIMO雷達,對多路發(fā)射波形優(yōu)化設計,同樣能夠適用。通過對信號模型以及相關算法參數(shù)的改進,能夠設計出基于MIMO的多路波形。仿真結果說明了該思路與方法的可行性。
【關鍵詞】：任意調相信號 旁瓣抑制 波形設計 Pareto優(yōu)化 MIMO雷達
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-13
• 1.1 課題研究背景和意義8-9
• 1.2 研究歷史與現(xiàn)狀9-11
• 1.3 本文主要研究內容11-13
• 第2章 任意調相信號分析及旁瓣估計13-32
• 2.1 任意調相信號14-18
• 2.1.1 信號形式14
• 2.1.2 模糊性能分析14-18
• 2.2 統(tǒng)計意義的旁瓣性能估計18-24
• 2.2.1 問題描述18-20
• 2.2.2 仿真分析20-24
• 2.3 試驗數(shù)據(jù)歸納的峰值旁瓣估計24-30
• 2.3.1 問題描述25-26
• 2.3.2 仿真分析26-30
• 2.4 本章小結30-32
• 第3章 功率譜約束下的任意調相信號設計32-47
• 3.1 問題描述32-34
• 3.2 目標函數(shù)建立34-36
• 3.2.1 功率譜（PSD）目標函數(shù)34-35
• 3.2.2 自相關（ACF）目標函數(shù)35-36
• 3.2.3 聯(lián)合目標函數(shù)36
• 3.3 迭代算法36-40
• 3.3.1 算法描述36-38
• 3.3.2 算法實現(xiàn)38-40
• 3.4 仿真分析40-45
• 3.4.1 信號參數(shù)優(yōu)化結果40-43
• 3.4.2 旁瓣性能估計的檢驗43-45
• 3.5 本章小結45-47
• 第4章 改進的任意調相信號波形設計47-56
• 4.1 信號目標函數(shù)改進47-50
• 4.1.1 信干噪比（SINR）目標函數(shù)47-49
• 4.1.2 Pareto優(yōu)化49-50
• 4.1.3 改進的聯(lián)合目標函數(shù)50
• 4.2 仿真分析50-54
• 4.2.1 信干噪比的改進50-52
• 4.2.2 Pareto曲線及應用52-54
• 4.3 本章小結54-56
• 第5章 MIMO中的任意調相信號設計56-61
• 5.1 數(shù)學模型建立56-57
• 5.2 迭代算法實現(xiàn)57
• 5.3 仿真分析57-59
• 5.4 本章小結59-61
• 結論61-62
• 參考文獻62-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其他成果66-68
• 致謝68

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