載波調(diào)制混沌雷達(dá)信號理論研究.pdf

1、現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭首要目標(biāo)是首先摧毀或規(guī)避雷達(dá)探測，突破雷達(dá)防空網(wǎng)。軍事領(lǐng)域雷達(dá)正面臨四大威脅：隱身目標(biāo)（SA）、低空突防(LAP)、反輻射導(dǎo)彈(ARM)和電子干擾(ECM)。雷達(dá)的有效性和生存力面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，迫切要求發(fā)展具有優(yōu)良低截獲概率(LPI)、高的探測性能(HPD)和抗干擾能力(ECCM)三位一體的新型雷達(dá)。
　　近幾年，混沌雷達(dá)已成為當(dāng)前雷達(dá)領(lǐng)域研究熱點。雷達(dá)科學(xué)界將混沌理論引入雷達(dá)信號設(shè)計領(lǐng)域，為解決當(dāng)前雷達(dá)遇到的難題，提

2、供了新的思路和途徑。
　　研究表明，混沌雷達(dá)可獲得非常優(yōu)異的圖釘型理想模糊函數(shù)，有很高的距離和速度分辨率，可顯著地提高雷達(dá)對目標(biāo)的探測能力，在低截獲概率和“四抗”方面具有天然的潛在能力，能有效解決雷達(dá)在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境中的生存問題。
　　本論文對載波調(diào)制混沌雷達(dá)信號理論涉及的一些基本問題進(jìn)行了深入研究。主要工作如下：
　　1．典型離散混沌映射的混沌特性分析。研究了Logistic、Bernulli、Tent和Chebysh

3、ev四種映射混沌特性，給出了分岔圖、概率密度函數(shù)、遍歷性、相空間結(jié)構(gòu)、Lyapunov指數(shù)、關(guān)聯(lián)維數(shù)、自相關(guān)、互相關(guān)和功率譜等特性及計算方法；
　　2．研究了基于載波幅度調(diào)制的混沌雷達(dá)信號形成機(jī)理、相關(guān)特性、功率譜、點目標(biāo)模型和模糊函數(shù)等；分析了混沌非周期截短效應(yīng)對雷達(dá)模糊函數(shù)影響；計算了基于四個映射的載波幅度調(diào)制混沌雷達(dá)信號的模糊函數(shù)；
　　3．研究了基于載波頻率調(diào)制的混沌雷達(dá)信號形成機(jī)理、相關(guān)特性、功率譜、點目標(biāo)模型和模

4、糊函數(shù)等；分析了其信號的混沌特性；計算了基于四個映射的載波頻率調(diào)制混沌雷達(dá)信號的相關(guān)特性、功率譜和模糊函數(shù)；
　　4．研究了基于載波二相調(diào)制的混沌雷達(dá)信號形成機(jī)理、二元碼平衡性、相關(guān)特性、功率譜、點目標(biāo)模型和模糊函數(shù)等；計算了基于四個映射的載波二相調(diào)制混沌雷達(dá)信號的相關(guān)特性、功率譜和模糊函數(shù)；比較了四個映射在上述基于載波幅度、頻率、相位調(diào)制方式下雷達(dá)信號相關(guān)特性、功率譜和模糊函數(shù)優(yōu)劣；
　　5．提出了混沌重構(gòu)原理及其數(shù)學(xué)證明

5、。該原理的核心是對原有混沌映射在拓?fù)湎嗫臻g上進(jìn)行線性壓縮和伸展處理；給出了基于Tent重構(gòu)的數(shù)學(xué)模型；分析了基于Tent和Bernulli重構(gòu)映射的混沌特性；通過理論分析和數(shù)值計算表明，重構(gòu)的混沌映射具有更“混沌”的特性，以及在多種載波調(diào)制方式下，其混沌重構(gòu)雷達(dá)信號比重構(gòu)前雷達(dá)信號自相關(guān)和模糊函數(shù)有明顯改善。特別是原映射對載波多種調(diào)制以后性能不佳的那些混沌雷達(dá)信號，其重構(gòu)以后的混沌雷達(dá)信號自相關(guān)和模糊函數(shù)改善明顯；
　　6．分析研

6、究了混沌雷達(dá)系統(tǒng)抗多徑分析模型和數(shù)值計算模型。比較了Logistic、Bernulli、Tent和Chebyshev映射對載波頻率調(diào)制的混沌雷達(dá)系統(tǒng)，在不同多徑下抗多徑性能。計算并比較了Tent映射重構(gòu)前后信號及隨機(jī)噪聲調(diào)制信號的頻率調(diào)制混沌雷達(dá)系統(tǒng)，在不同多徑下抗多徑性能。研究結(jié)果表明，基于混沌重構(gòu)的雷達(dá)系統(tǒng)比重構(gòu)前的雷達(dá)系統(tǒng)具有更好的抗多徑性能，與隨機(jī)噪聲調(diào)制雷達(dá)系統(tǒng)具有同等能力；
　　7．探析了混沌雷達(dá)系統(tǒng)潛在的ECCM能力