[发明专利]一种基于多时编码相位调制的低截获雷达信号设计方法

说明书

本发明公开了一种基于多时编码相位调制的低截获雷达信号设计方法，具体而言是一种具有优良的分辨性能、抗干扰性能及低截获性能的雷达波形的设计方法。多时编码是由频率调制信号近似而来，相位状态数可以人为控制并且每个相位状态持续时间不同。本发明实现步骤为：首先选取频率调制基础信号波形；然后按照多时编码的规则对频率调制信号进行近似，得到多时编码相位；再对每个相位进行频率编码调制；最后得到复杂调制的低截获雷达信号波形。本发明通过在得到的多时编码相位子脉冲内采用不同的频率调制形式可以获得多种复杂调制的低截获雷达信号波形。得到的信号波形具有良好的分辨性能、抗干扰性能和低截获性能，能满足现代战争复杂电磁环境对雷达信号波形低截获性能的要求。

技术领域

本发明属于雷达信号处理领域，更进一步涉及电子对抗领域中的低截获雷达信号波形的设计方法。设计的低截获雷达波形具有优良的分辨性能、抗干扰性能和低截获性能。

背景技术

随着科学技术的发展，现代战争电磁环境日趋复杂，雷达应用的场景也日益复杂，信号处理技术的快速发展为雷达信号的隐身带来了新的挑战，具备低截获性能的雷达信号波形在现代电子对抗领域的地位越来越重要，如何在保证雷达信号完成工作功能的前提下，设计出具有良好低截获性能的波形是信号波形设计领域的热点。这对提高雷达系统抗截获性能以及抗干扰性能具有重要的意义。

哈尔滨工业大学在专利文献“雷达LFM复合波形设计方法”(申请日：2016年06月23日，公开号：CN106019237A，公开日：2016年10月12日)中公开了一种基于线性调频信号复合波形设计方法。该方法在常规的线性调频信号上，通过联合低相关旁瓣波形设计方法和线性调频噪声波形设计的思路，并引入相关旁瓣模板向量构造相应的目标函数进而分析约束条件，构造信号设计的算法框架。该方法优点在于设计的波形具有较低的相关旁瓣特性。但该方法的不足之处在于线性调频信号调制形式过于单一，较容易被截获接收机分选和识别从而获得信号波形的参数。

西安电子科技大学在专利文献“低截获雷达通信一体化系统的信号波形设计方法”(申请日：2018年05月30日，公开号：CN108768446A，公开日：2018年11月06日)中公开了一种低截获雷达通信一体化系统的信号波形设计方法。该方法将通信信息通过编码的方式建立信息码片和信号相位之间的映射关系，再通过线性调频基带信号构成雷达通信一体化发射信号。该方法的优点在于将雷达探测和信息传输功能结合在同一系统中，增加了雷达通信一体化系统的发射信号复杂性以及探测目标的精准度。但该方法不在之处在于，将通信信息编码后通过线性调频基带信号进行传输，虽具有一定的低截获性但调制形式仍较为单一，获得的信号波形抗干扰性能和低截获性能有限。

发明内容

本发明目的在于针对以上方法的不足之处，为提升雷达信号波形复杂度、低截获性能和抗干扰性能，提出了一种基于多时编码相位调制的低截获雷达信号设计方法。

本发明为了实现上述目标采用以下技术方案，步骤为：

(1)选取要近似的频率调制基础信号波形。不同的频率调制基础信号波形，近似量化编码后得到的多时编码信号是不同的。多时码产生依赖的基础波形有频率步进波形和线性调频波形。

频率步进信号波形表示为：

其中，f_i∈f＝{f_n|f_n＝f₀+nΔf，n＝0，1，...，N-1}。

式中，Tr为脉冲重复周期，τ为脉冲宽度，f₀为信号载频，Δf为步进频率间隔，f是由N个频率间隔为Δf的频率组成的集合。

线性调频信号波形表示为：

式中，f₀为中心频率，μ为调频斜率，τ为脉冲宽度。