MIMO雷达相位编码波形设计与实现_应斌
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1] 。M 面具有良好的 性 能[ I MO 雷 达 采 用 的 发 射
( 。相 位 编 码 信 号 通 常 情 况 下 具 有 较 好 D F CW) 的脉冲压缩性能, 并且实现简单, 但是对多普勒 频率较敏 感。在 电 子 对 抗 技 术 发 达 的 今 天, 其 较好的抗干扰、 低截获能力使其受到越来越多的
2 二相码信号的设计
2. 1 二相码信号产生原理及特点 发射 分 集 M I MO 雷 达 基 本 原 理 如 图 1 所 示
[ 4]
图 2 二相码示意图
, , 发射时将雷达阵列分成 M 个子阵 ( 或阵元 )
如果复包络为矩形 , 则有 / N τ τ 0 , 0 <t < N 0 )= 1 槡 ( ) a( t 3 , 其他 0 式中 , N 为码长 ; T=N τ τ 0 为子脉冲时宽 。 0 为信 则二相码的复包络可以写成 : 号持续时间 , 烄1 , 0 <t < T c v( t-k τ k 0) ( ) ( ) ut =烅 4 N∑ k=0 其他 0, 烆 )为 子 脉 冲 数 。 )的 性 式中 , 利 用 冲 击 函 数 δ( v( t t 上式改写成 : 质, )= v( ) 1 u( t t t-k δ( τ = k 0) ∑c N k=0 槡 ) u ) u t t 1( 2( , 式中 / τ 0 , 0 <t <τ 0 )= v( )1 槡 u t t 1( , 其他 0
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M I MO 雷达相位编码波形设计与实现
应 斌 ,严济鸿 ,何子述
( ) 电子科技大学电子工程学院 ,四川成都 6 1 1 7 3 1
*?
为 了 获 得 对 多 目 标 检 测 的 高 分 辨 率, 因此设计具有 I MO 雷达 为了 避免 通 道 间 的 相 互 干 扰 , 摘 要 :M 低 自 相 关 旁瓣峰 值 和 互 相 关 的 正 交 信号集 对于实 现 M 正 交 相 位 编码 信号 就 具 I MO 雷达 系 统 是 至 关 重要 的 , 有上 述 优点 。 针对 M 以 二 相 码 为例 的设 计 原 理 , 设 计 了一种 由主控 计 算 机 、 I MO 雷达 发 射 波 形正 交 的 特 点 , 波 形 控 制 模 块和 数 字 中 频 合 成 模 块 构 成 的 二 相 码 波 形 产生 器 。 给 出 了基于 A D 9 9 1 0 单 频 调 制方式产生 单通 道 二 相 码 信号 的 方法 和 O 并给出了测试结果, 验证了方案的正确性 S K 功 能 产生多 通 道 二 相 码 信号 的 方 法 , 和可行性。 ;二 相 编码 信号 ;波 形 设 计 ;A 关键词 :多 输 入 多 输 出 ( M I MO) D 9 9 1 0 芯片 ( ) 中图分类号 : TN 9 5 7; TN 9 5 8. 9 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 2 3 3 7 2 0 1 3 0 5 0 5 1 1 0 5 - - -
N- 1 N- 1
通过对 数 字 收 发 单 元 的 控 制 , 使每个子阵发射的 ) , ) , …, )相 互 正 交 。 由于各子阵 波形s t s t s t 1( 2( m( 信号的 正 交 性 , 在空间将不能同相位叠加合成高 增益的 窄 波 束 , 而是形成图1所示的低增益宽波 束, 由于阵面被分成各 个 子 阵 , 波束主瓣增益将减 发射功率被分散到 M 个子阵 , 每个子阵发 小 M 倍, / 射功率为原发射总功率的 1 M。
频信号 ( ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ正交离散频率编码信号 O F DM- L FM)
1 引 言
雷达是由贝尔实验室 M I MO) 多输入多 输 出 ( 的F i s h i e r等人提出 的 。 M I MO 雷 达 系 统 具 有 多 个 发 射 天 线, 从不同的角度发射相互正交的信 号, 从而较传统雷达能够克服目标闪烁的问题。 在信号检测、 目标分辨率、 目标识别和分类等方
] 2 3 - 。 关注 [
本文针对 M I MO 雷达发射波形的功能需求和 分析了产生二 相 码 波 形 的 原 理 , 研制了一种 特点 , 新型的 M I MO 雷达二相码波形产生器 。 该设计利 用直接频率 合 成 器 A D 9 9 1 0的单频调制方式实现
波形主要有正交多相编码信号、 正交频分线性调
第5期 雷达科学与技术 V o l . 1 1N o . 5 2 0 1 3年1 0月 O c t o b e r 2 0 1 3 R a d a r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
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*
;修回日期 : 收稿日期 : 2 0 1 3 0 4 2 0 2 0 1 3 0 6 1 4 - - - -
雷达科学与技术 第1 1 卷第 5 期 5 1 2 单通道二相 码 信 号 , 通过 F P GA 控 制 调 制 方 式 和 同步多通道二相码信号实现 M I MO 雷达正交二相 码脉冲的中频产生 。
( 。相 位 编 码 信 号 通 常 情 况 下 具 有 较 好 D F CW) 的脉冲压缩性能, 并且实现简单, 但是对多普勒 频率较敏 感。在 电 子 对 抗 技 术 发 达 的 今 天, 其 较好的抗干扰、 低截获能力使其受到越来越多的
2 二相码信号的设计
2. 1 二相码信号产生原理及特点 发射 分 集 M I MO 雷 达 基 本 原 理 如 图 1 所 示
[ 4]
图 2 二相码示意图
, , 发射时将雷达阵列分成 M 个子阵 ( 或阵元 )
如果复包络为矩形 , 则有 / N τ τ 0 , 0 <t < N 0 )= 1 槡 ( ) a( t 3 , 其他 0 式中 , N 为码长 ; T=N τ τ 0 为子脉冲时宽 。 0 为信 则二相码的复包络可以写成 : 号持续时间 , 烄1 , 0 <t < T c v( t-k τ k 0) ( ) ( ) ut =烅 4 N∑ k=0 其他 0, 烆 )为 子 脉 冲 数 。 )的 性 式中 , 利 用 冲 击 函 数 δ( v( t t 上式改写成 : 质, )= v( ) 1 u( t t t-k δ( τ = k 0) ∑c N k=0 槡 ) u ) u t t 1( 2( , 式中 / τ 0 , 0 <t <τ 0 )= v( )1 槡 u t t 1( , 其他 0
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M I MO 雷达相位编码波形设计与实现
应 斌 ,严济鸿 ,何子述
( ) 电子科技大学电子工程学院 ,四川成都 6 1 1 7 3 1
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为 了 获 得 对 多 目 标 检 测 的 高 分 辨 率, 因此设计具有 I MO 雷达 为了 避免 通 道 间 的 相 互 干 扰 , 摘 要 :M 低 自 相 关 旁瓣峰 值 和 互 相 关 的 正 交 信号集 对于实 现 M 正 交 相 位 编码 信号 就 具 I MO 雷达 系 统 是 至 关 重要 的 , 有上 述 优点 。 针对 M 以 二 相 码 为例 的设 计 原 理 , 设 计 了一种 由主控 计 算 机 、 I MO 雷达 发 射 波 形正 交 的 特 点 , 波 形 控 制 模 块和 数 字 中 频 合 成 模 块 构 成 的 二 相 码 波 形 产生 器 。 给 出 了基于 A D 9 9 1 0 单 频 调 制方式产生 单通 道 二 相 码 信号 的 方法 和 O 并给出了测试结果, 验证了方案的正确性 S K 功 能 产生多 通 道 二 相 码 信号 的 方 法 , 和可行性。 ;二 相 编码 信号 ;波 形 设 计 ;A 关键词 :多 输 入 多 输 出 ( M I MO) D 9 9 1 0 芯片 ( ) 中图分类号 : TN 9 5 7; TN 9 5 8. 9 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 2 2 3 3 7 2 0 1 3 0 5 0 5 1 1 0 5 - - -
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通过对 数 字 收 发 单 元 的 控 制 , 使每个子阵发射的 ) , ) , …, )相 互 正 交 。 由于各子阵 波形s t s t s t 1( 2( m( 信号的 正 交 性 , 在空间将不能同相位叠加合成高 增益的 窄 波 束 , 而是形成图1所示的低增益宽波 束, 由于阵面被分成各 个 子 阵 , 波束主瓣增益将减 发射功率被分散到 M 个子阵 , 每个子阵发 小 M 倍, / 射功率为原发射总功率的 1 M。
频信号 ( ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ正交离散频率编码信号 O F DM- L FM)
1 引 言
雷达是由贝尔实验室 M I MO) 多输入多 输 出 ( 的F i s h i e r等人提出 的 。 M I MO 雷 达 系 统 具 有 多 个 发 射 天 线, 从不同的角度发射相互正交的信 号, 从而较传统雷达能够克服目标闪烁的问题。 在信号检测、 目标分辨率、 目标识别和分类等方
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本文针对 M I MO 雷达发射波形的功能需求和 分析了产生二 相 码 波 形 的 原 理 , 研制了一种 特点 , 新型的 M I MO 雷达二相码波形产生器 。 该设计利 用直接频率 合 成 器 A D 9 9 1 0的单频调制方式实现
波形主要有正交多相编码信号、 正交频分线性调
第5期 雷达科学与技术 V o l . 1 1N o . 5 2 0 1 3年1 0月 O c t o b e r 2 0 1 3 R a d a r S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y
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雷达科学与技术 第1 1 卷第 5 期 5 1 2 单通道二相 码 信 号 , 通过 F P GA 控 制 调 制 方 式 和 同步多通道二相码信号实现 M I MO 雷达正交二相 码脉冲的中频产生 。