[发明专利]基于混沌序列的调频调相的雷达正交波形设计方法

说明书

技术领域

本发明属于雷达发射波形设计领域，涉及一种基于混沌序列的调频调相的雷达正交波形设计方法。

背景技术

多输入多输出(multiple-inputmultiple-output,MIMO)雷达因其优越的性能已受到国内外学者的广泛关注。为避免波形间互相串扰，MIMO雷达要求发射正交波形。基于此，正交波形设计是MIMO雷达研究的关键技术之一。MIMO雷达正交波形设计主要分为两种，一种是基于优化准则的正交波形设计；一种是基于调制编码形式的正交波形设计。基于优化准则的正交波形设计方法一般采用优化算法求解满足优化准则的波形，但优化类算法需要严格的规定发射阵元数、编码的子脉冲数，寻优过程耗时。基于调制编码信号形式的正交波形设计技术直接从具体的信号形式入手，采用调制或编码方法，求解最佳的正交波形形式。

混沌信号由于其本身的随机性，在正交波形设计中具有先天优势，近年来引起广泛关注并得到较多研究。混沌信号易产生、复制和使用，混沌信号在时域表现为对初始条件即为敏感的非周期随机信号，在频域表现为类噪声的宽带连续功率谱，具有独特的信号隐身和保密性能。混沌用于波形设计在幅度、频率、相位单独调制方面成果较多，但单一调制波形复杂度较低，且限制了混沌信号可预测的概率，雷达的截获概率(LIP)和抗干扰性能(ECCM)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种信号频率和相位均随混沌信号变化，信号正交性提高，被截获概率减小的基于混沌序列的调频调相的雷达正交波形设计方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：基于混沌序列的调频调相的雷达正交波形设计方法，包括以下步骤：

S1、利用混沌系统产生混沌序列，所述混沌序列的长度为N*P，并按照每段长度为N的方式截为P段序列，并选取其中的一段序列，令其为{x(0),x(1),x(2),...,x(N)}；

S2、对混沌联合调频调相信号进行编码，将一个脉冲等分为一系列子脉冲，对不同的子脉冲进行不同的频率调制；然后在每个频率编码子脉冲内对波形的每个周期利用步骤S1得到的一段序列进行相位编码，并使用随机产生的初始相位得到相位-频率联合调制混沌雷达信号；

S3、计算步骤S2得到的相位-频率联合调制混沌雷达信号的复包络信号。

进一步地，所述的步骤S1中，混沌序列采用较常用的tent序列，其表达式为：

x_n+1＝1-(2-ε)|x_n|

其中ε为自由因子且ε→0；

选取{x(0),x(1),x(2),...,x(N)}序列的方法为：对P段序列分别进行仿真，选取出自相关旁瓣最低的一组则为{x(0),x(1),x(2),...,x(N)}。

进一步地，所述的步骤S2中采用{x(0),x(1),x(2),...,x(N)}进行相位编码时，要先对该序列进行二值量化，二值量化的方法为即首先求此原始序列的均值，即

E=1NΣn=0N-1x(n)]]>

则