載波調制混沌雷達信號理論研究.pdf

1、現代高科技戰(zhàn)爭首要目標是首先摧毀或規(guī)避雷達探測，突破雷達防空網。軍事領域雷達正面臨四大威脅：隱身目標（SA）、低空突防(LAP)、反輻射導彈(ARM)和電子干擾(ECM)。雷達的有效性和生存力面臨嚴峻挑戰(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。
　　近幾年，混沌雷達已成為當前雷達領域研究熱點。雷達科學界將混沌理論引入雷達信號設計領域，為解決當前雷達遇到的難題，提

2、供了新的思路和途徑。
　　研究表明，混沌雷達可獲得非常優(yōu)異的圖釘型理想模糊函數，有很高的距離和速度分辨率，可顯著地提高雷達對目標的探測能力，在低截獲概率和“四抗”方面具有天然的潛在能力，能有效解決雷達在復雜戰(zhàn)場環(huán)境中的生存問題。
　　本論文對載波調制混沌雷達信號理論涉及的一些基本問題進行了深入研究。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、遍歷性、相空間結構、Lyapunov指數、關聯維數、自相關、互相關和功率譜等特性及計算方法；
　　2．研究了基于載波幅度調制的混沌雷達信號形成機理、相關特性、功率譜、點目標模型和模糊函數等；分析了混沌非周期截短效應對雷達模糊函數影響；計算了基于四個映射的載波幅度調制混沌雷達信號的模糊函數；
　　3．研究了基于載波頻率調制的混沌雷達信號形成機理、相關特性、功率譜、點目標模型和模

4、糊函數等；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制混沌雷達信號的相關特性、功率譜和模糊函數；
　　4．研究了基于載波二相調制的混沌雷達信號形成機理、二元碼平衡性、相關特性、功率譜、點目標模型和模糊函數等；計算了基于四個映射的載波二相調制混沌雷達信號的相關特性、功率譜和模糊函數；比較了四個映射在上述基于載波幅度、頻率、相位調制方式下雷達信號相關特性、功率譜和模糊函數優(yōu)劣；
　　5．提出了混沌重構原理及其數學證明

5、。該原理的核心是對原有混沌映射在拓撲相空間上進行線性壓縮和伸展處理；給出了基于Tent重構的數學模型；分析了基于Tent和Bernulli重構映射的混沌特性；通過理論分析和數值計算表明，重構的混沌映射具有更“混沌”的特性，以及在多種載波調制方式下，其混沌重構雷達信號比重構前雷達信號自相關和模糊函數有明顯改善。特別是原映射對載波多種調制以后性能不佳的那些混沌雷達信號，其重構以后的混沌雷達信號自相關和模糊函數改善明顯；
　　6．分析研

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