Costas序列在雷達信號處理中的應用研究.pdf

1、在現(xiàn)代雷達中，為了解決距離和速度分辨率的矛盾，通常采用脈沖壓縮技術。線性調頻、非線性調頻、相位編碼、跳頻編碼是比較典型的脈沖壓縮型設計技術，其中線性調頻和相位編碼技術已經得到了廣泛的應用。在跳頻編碼信號中，使用Costas序列構造的跳頻編碼信號是一種具有近似理想模糊函數(shù)的信號，可以同時獲得較高的距離分辨率和速度分辨率。
　　 在多用戶雷達系統(tǒng)，為了減小用戶之間的干擾，論文對Costas序列的互相關性進行了分析，介紹了Costas

2、序列進行分解產生不完全Costas序列族的方法，對其優(yōu)缺點進行了分析論證；提出將Costas序列族與哥隆尺結合產生擴展Costas序列族的新方法，該序列族具有理想的自相關函數(shù)，并能有效降低用戶之間的干擾。
　　 為了提高Costas跳頻脈沖串信號的距離分辨率、降低距離旁瓣，論文探討了在不改變Costas序列長度和脈沖寬度的前提下，通過提高頻率步進幅度、對子脈沖做線性調頻，在頻率步進幅度與子脈沖帶寬滿足一定關系的條件下，實現(xiàn)信號帶

3、寬的大幅提高，從而極大的提高了距離分辨率，并保證了較低的距離旁瓣。在上述分析論證的基礎上論文提出了一種基于Costas序列的混合波形，即采用Costas跳時和Costas跳頻混合編碼，并對混合波形的性能進行了分析論證，仿真結果表明對比Costas跳頻脈沖串信號，混合波形能夠有效降低自相關函數(shù)的旁瓣。對于Costas脈內跳頻編碼信號，為了降低自相關函數(shù)主瓣附近較高的旁瓣，論文探討了改變相鄰子脈沖線性調頻極性的方法抑制旁瓣，分別使用了調頻極

4、性一致、交替變化、按照m序列變換三種方法，提出在匹配濾波器輸出后頻域內加窗的方法有效地抑制了近旁瓣的產生。
　　 由于Costas頻率編碼信號對多普勒頻移非常敏感，在一維時域處理時，多普勒頻移的存在將會造成很大的測距誤差，因此在論文中采用二維時頻處理方法來實現(xiàn)時延和多普勒頻移的聯(lián)合估計。論文探討了用模糊函數(shù)對線性調頻信號、Costas頻率編碼信號的時延和頻偏的聯(lián)合估計的方法，并將估計的性能與正負線性調頻信號通過一維匹配濾波估計時