發(fā)布時間：2017-07-06 22:17

  本文關鍵詞：面向信號特征控制的波形設計與重構(gòu)方法

  更多相關文章： 動力學系統(tǒng) 混沌信號 波形設計 反饋控制 應用特征 壓縮感知 信號重構(gòu)

【摘要】：波形設計和信號重構(gòu)是雷達研究領域的重要方向,同時滿足波形設計的多方面指標需要求解復雜的多目標聯(lián)合優(yōu)化問題,信號的產(chǎn)生和重構(gòu)問題難以直接由多目標優(yōu)化方法高效解決。典型的基于非線性動力學系統(tǒng)的信號發(fā)生器,可通過保證動力學系統(tǒng)的混沌性,使得該系統(tǒng)產(chǎn)生具有良好的相關特性和理想模糊函數(shù)的偽隨機混沌信號�；煦缧盘栆蚓邆渲T多天然優(yōu)點而被廣泛用于雷達波形設計研究中。然而,以經(jīng)典混沌系統(tǒng)產(chǎn)生雷達波形,難以充分滿足信號稀疏性、頻譜可控、低峰值均值功率比等特性。因此,本文提出了一種面向信號應用特征的波形設計結(jié)構(gòu)。其主要思想是,將雷達波形看作動力學網(wǎng)絡解的一部分,構(gòu)造了基于信號特征提取與反饋控制的波形產(chǎn)生系統(tǒng),利用信號的混沌性和稀疏性達到縮小參數(shù)搜索范圍和解耦待聯(lián)合優(yōu)化指標的效果。對于重構(gòu)方案的選擇,若信號產(chǎn)生系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)均已知,可直接從壓縮采樣數(shù)據(jù)中重構(gòu)出信號;在部分系統(tǒng)信息未知的情況下,可利用同步控制或壓縮重構(gòu)算法實現(xiàn)信號的重構(gòu)。本文的主要工作和創(chuàng)新點如下:1.面向信號應用特征構(gòu)造了稀疏字典�；陬l域最優(yōu)波形設計方法構(gòu)造基波形,優(yōu)化構(gòu)造稀疏字典。2.構(gòu)造和分析了動力學系統(tǒng),設計了由稀疏字典、稀疏系數(shù)控制器、觀測矩陣及信號合成等部分組成的閉環(huán)反饋控制系統(tǒng),并對系統(tǒng)的動力學行為進行了分析,研究了系統(tǒng)處于混沌狀態(tài)時輸出信號的性能,仿真結(jié)果表明該系統(tǒng)所產(chǎn)生的信號具備良好的應用特性。3.在信號產(chǎn)生系統(tǒng)的基礎上,將系統(tǒng)擴展為多路耦合信號產(chǎn)生系統(tǒng),所提出的多路耦合信號產(chǎn)生系統(tǒng)輸出的信號滿足MIMO雷達對波形正交性的要求,故各路輸出信號可作為MIMO雷達發(fā)射信號。4.在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與參數(shù)已知的情況下,利用壓縮信號與信號稀疏系數(shù)的關聯(lián),直接從壓縮采樣數(shù)據(jù)中直接重構(gòu)出原信號;在部分系統(tǒng)信息未知的情況下,利用同步控制或利用壓縮重構(gòu)算法實現(xiàn)信號的重構(gòu)。各重構(gòu)方案同樣適用于多路耦合信號系統(tǒng)的信號重構(gòu)。本文研究分析的結(jié)果顯示,所構(gòu)造的動力學系統(tǒng)產(chǎn)生的信號具備混沌性、稀疏性、頻譜可控性、較低峰值均值功率比、便于重構(gòu)等多種應用特性,該動力學系統(tǒng)可作為新型雷達信號源,用于雷達波形設計的研究。
【關鍵詞】：動力學系統(tǒng) 混沌信號 波形設計 反饋控制 應用特征 壓縮感知 信號重構(gòu)
【學位授予單位】：南京航空航天大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN957.51
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-19
• 1.1 研究背景及意義13-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-17
• 1.3 本文的主要工作與內(nèi)容安排17-19
• 1.3.1 本文主要工作17-18
• 1.3.2 本文內(nèi)容安排18-19
• 第二章 面向應用特征的字典優(yōu)化設計19-32
• 2.1 字典設計思路概述19
• 2.2 基于應用特征的基波形優(yōu)化19-29
• 2.2.1 基于能量譜控制的頻域最優(yōu)波形設計20-22
• 2.2.2 基于最優(yōu)能量譜合成時域信號22-24
• 2.2.3 基波形性能分析24-29
• 2.3 字典優(yōu)化設計29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-32
• 第三章 基于動力學系統(tǒng)的信號合成與分析32-52
• 3.1 基于反饋控制的動力學系統(tǒng)32-39
• 3.1.1 壓縮采樣矩陣的設計33
• 3.1.2 反饋控制映射的設計33-35
• 3.1.3 系統(tǒng)動力學行為分析35-39
• 3.2 系統(tǒng)輸出波形性能分析39-42
• 3.3 多路耦合信號產(chǎn)生系統(tǒng)42-51
• 3.3.1 兩路耦合信號產(chǎn)生系統(tǒng)42-49
• 3.3.2 多路耦合信號產(chǎn)生系統(tǒng)49-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 基于壓縮采樣的信號重構(gòu)52-62
• 4.1 引言52
• 4.2 基于壓縮數(shù)據(jù)的信號重構(gòu)方案52-57
• 4.2.1 基于壓縮數(shù)據(jù)的直接重構(gòu)52-53
• 4.2.2 利用同步控制實現(xiàn)信號重構(gòu)53-54
• 4.2.3 利用壓縮重構(gòu)算法實現(xiàn)信號重構(gòu)54-57
• 4.3 多路耦合信號產(chǎn)生系統(tǒng)的重構(gòu)57-61
• 4.3.1 多路系統(tǒng)基于壓縮數(shù)據(jù)的直接重構(gòu)57-58
• 4.3.2 利用同步控制實現(xiàn)多路系統(tǒng)的信號重構(gòu)58-59
• 4.3.3 利用壓縮重構(gòu)算法實現(xiàn)多路系統(tǒng)的信號重構(gòu)59-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第五章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 本文內(nèi)容總結(jié)62-63
• 5.2 后續(xù)工作展望63-64
• 參考文獻64-69
• 致謝69-70
• 在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文70

【參考文獻】

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本文編號：528025