[发明专利]一种线性调频混沌噪声波形及其去斜处理方法

权利要求书

1.一种产生线性调频混沌噪声波形的方法，其特征在于，所述的线性调频混沌噪声波形通过利用混沌映射产生混沌序列，然后将产生的混沌序列进行线性插值处理产生每个Chip子脉冲调频序列，将插值后的子脉冲调频序列进行合成作为混沌噪声信号调频序列，所述的线性插值处理为两个混沌序列值之间进行线性插值，将混沌噪声信号调频序列进行雷达波形调频，得到混沌噪声波形，最后将混沌噪声波形进行线性频率调制，以最终得到该线性调频混沌噪声波形；

所述的混沌噪声波形进行线性频率调制包括：

将线性调频信号二次项与混沌噪声波形相位项进行线性叠加，通过调节混沌噪声波形调频系数，得到不同带宽下扰动的线性调频混沌噪声波形，所述的线性调频混沌噪声波形表示为：

其中，rect(·)为矩形函数，且K是线性调频信号调频率，为混沌噪声信号相位函数，b为混沌噪声波形调频系数，T_p为脉冲时宽；φ＝{{f_1,1,f_1,2,...,f_1,k},{f_2,1,f_2,2,...,f_2,k},…{f_n,1,f_n,2,...,f_n,i}…{f_N,1,f_N,2,...,f_N,k}}为混沌噪声信号调频序列,u是积分变量；b是调频系数，t表示时间，b·φ(t)为雷达信号瞬时频率，N是Chip子脉冲的个数，k为每个Chip子脉冲的采样点数，f_n，i是第n个Chip子脉冲第i个采样点瞬时频率，i是每个Chip子脉冲中采样索引(1≤i≤k)，f_n，i＝x(n，i)，x(n，i)是分布在[-0.5,0.5]上的伪随机序列，由Bernoulli混沌序列进行插值后获得伪随机序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的混沌序列采用Bernoulli映射生成，Bernoulli映射公式表示为：

其中，将混沌噪声信号分成N份，每一份为一个Chip子脉冲，对混沌序列值x_n，x_n+1之间进行线性插值，插值得到的结果作为第n个Chip子脉冲的调频序列。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的混沌噪声波形表示为：

其中，A为雷达信号幅度。

4.一种线性调频混沌噪声波形的去斜处理方法，其特征在于，所述的去斜处理方法包括：

步骤101)将权利要求1-3中任一方法产生的所述的线性调频混沌噪声波形调制至射频生成发射信号，接收发射信号对应的回波信号，将该回波信号与发射信号调频斜率相同的线性调频参考信号混频进行去斜处理，对去斜处理后的回波信号进行低速率A/D采样；

所述步骤101)中对回波信号进行全去斜处理的步骤包括：选取一个调频斜率相同但时宽大于发射脉冲时宽的线性调频参考信号，将该线性调频参考信号与回波信号进行混频，然后取下边带滤波；所述的线性调频参考信号表示为：

其中，R_ref为去斜参考距离，c表示光速，去斜后的信号表示为：

其中，s_r(t)为雷达接收机接收到的回波信号，R₀表示目标到雷达接收机的距离；

步骤102)将低速率A/D采样后的回波数据进行傅里叶变换到频域进行频谱扩展，将频谱扩展至奈奎斯特采样频率，具体实施是在频域进行补零处理，频谱扩展后再进行傅里叶逆变换到时域形式；

步骤103)将时域形式的信号进行线性调频，将线性调频后的信号与发射参考信号进行匹配滤波；所述发射参考信号为线性调频混沌噪声波形。

5.根据权利要求4所述的线性调频混沌噪声波形的去斜处理方法，其特征在于，所述步骤101)中的发射信号表示为：

其中，f_c为发射信号载波频率。

6.根据权利要求4或5所述的线性调频混沌噪声波形的去斜处理方法，其特征在于，所述的步骤103)包括：利用调频斜率相同但时宽大于发射脉冲时宽的线性调频信号，对经傅里叶逆变换后的信号进行线性频率调制，得到的信号表示为：

以线性调频混沌噪声波形信号s(t)作为发射参考信号，将线性频率调制后的信号与该参考信号进行匹配滤波即得到目标一维距离像，表示为：

s₀(t)＝IFFT(FFT(s_m(t)))*conj{FFT(s(t))}

其中，FFT表示傅里叶变换，IFFT表示傅里叶逆变换，conj表示求共轭。