模糊函数约束下的高多普勒容忍性波形设计方法

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1、万方数据第31卷第12期2015年12月信号处理JOURNALOFSIGNALPROCESSINGV01．31No．12Dec．2015模糊函数约束下的高多普勒容忍性波形设计方法李秀友关键薛永华黄勇(海军航空工程学院电子信息工程系，山东烟台264001)摘要：本文研究了模糊函数约束下的波形设计方法，针对所设计波形多普勒容忍性差的问题，构造了满足多普勒容忍性和低旁瓣的期望模糊函数，并利用对角加载技术使得相关矩阵保持正定性，将设计波形模糊函数与期望模糊函数的二维差异作为代价函数，使得波形设计问题转化为优化问题，通过循

2、环算法求取恒模优化波形。仿真结果表明，基于本文算法设计的波形在零多普勒旁瓣损失较小的前提下，具有较好的多普勒容忍性和较低的二维旁瓣功率水平，并具有较快的收敛速度。关键词：模糊函数；多普勒容忍性；低旁瓣；恒模波形中图分类号：TN39l文献标识码：A文章编号：1003—0530(2015)12—1612—07HighDopplerToleranceWaveformDesignMethodConstrainedbyAmbiguityFunctionLIXiu·-youGUANJianXUEYong··huaHUANGY

3、ong(DepartmentofElectronicandinformationEngineering，NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，Yantai，Shandong264001，China)Abstract：WaveformdesignalgorithmbasedOilambiguityfunctionsisresearchedinthispaper．TosolvetheproblemofpoorDopplertolerance，firstlyconstr

4、uctthedesiredambiguityfunctionwhichsatisfydelay—Dopplerperformanceandlowan—tocorrelation，secondlydiagonalloadingapproachhasbeenusedtoinsurecorrelationmatrixpositivedefinite．Theerrorbe—tweenthedesignedambiguityfunctionandthedesiredoneareusedascriterion．thewave

5、formdesignproblemistransformintooptimizationproblem，theunimodularsequencesisgotbyCyclicAlgorithm．Simulationresultsshowsthattheproposedmethodgetbetterdelay-DopplerperformanceandlowertwodimensionsidelobepowerlevelwithweaklossinzerosDopplersidelobelevel，thismeth

6、odwithrapidconvergencerate．Keywords：ambiguityfunction；delay—Dopplerperformance；lowsidelobelevel；unimodularsequences1引言具有较低旁瓣功率水平的恒模发射波形广泛应用于实际雷达系统中，线性调频波形和相位编码波形是最常见的波形⋯。在机载对海搜索雷达系统中，载机平台和海面目标之间存在较大相对速度，且海面目标动态范围大，货轮、舰船等大目标雷达截面积(RCS)在40dBm2，小漂浮物等目标雷达截面积(RCS)约

7、1n12，大目标附近的微弱目标往往被脉压旁瓣淹没。要有效检测大目标两侧的微弱目标，就需要雷达发射波形具有较低脉压旁瓣且具有较好的多普勒容忍性。大量文献。2。4o系统研究了波形设计算法，重点研究了具有较低自相关函数的恒模波形，所设计波形具有“图钉”状模糊函数，但是当目标与雷达存在较大相对运动速度时，基于匹配滤波的脉压输出会存在较大的多普勒失配损失，此类波形不适合机载对海雷达系统。LiJian等人【5刁1研究了超低旁瓣发收稿日期：2015—05—29；修回日期：2015—09—17基金项目：国家自然科学基金资助项目(

8、61201445，61179017)；“泰山学者”建设工程专项经费资助万方数据第12期李秀友等：模糊函数约束下的高多普勒容忍性波形设计方法1613射波形设计问题，但是并没有考虑波形的多普勒容忍性，且设计的波形不具有自适应旁瓣抑制性能，最后在文中指出设计指定模糊函数的波形具有特定应用背景，将是未来研究的重点。国内也开展了关于波形设计的研究旧J4

9、，设计了色噪声背景下的低旁瓣