噪声雷达

噪声雷达基本组成包括噪声源、线性功率放大器、发射天线、接收天线、线性高放，混频器和共用本振，视频电调延迟线，乘法器和集叠器等。

伪码调相与正弦调频复合调制连续波雷达 伪随机码连续波(PRC-CW)雷达是噪声雷达的一种数字实现方式，采用该体制的雷达具有抗杂波能力强、无近距离盲区、距离分辨力和精度高等一系列优点。但是与其它连续波(CW)雷达一样，PRC-CW雷达也存在着近距离目标干扰现象，伪随机二相编码连续波体制雷达虽然具有较大的距离响应主副瓣比，但对于近距离的强干扰仍然不能保证消除距离副瓣的影响。因此，该体制雷达在用于地面活动目标侦查时，存在近区地物杂波和近区目标干扰的情况下，对远区目标的观察显得无能为力。为了抑制近区目标干扰，有效地措施是对发射载波进行正弦调制，即采用伪随机码调相、正弦调频复合调制技术的连续波雷达。本文对此复合体制雷达的关键技术进行了较为深入的研究。本文分析了m序列相位编码连续波雷达信号的性能和正弦调频信号特征，然后重点研究了伪随机码调相与正弦调频复合调制信号。给出了复合体制雷达的系统框图，分析了雷达的工作原理。最后着重分析了回波信号的相关积累过程，并在研究结果的基础上，根据扩频通信中相关解扩的原理，提出了一种复合调制连续波雷达改进信号处理方案。

噪声调频雷达系统噪声源 伪随机码调相与正弦调频复合调制连续波雷达具有良好的战术性能，也具有良好的实用性和可行性随机信号雷达是一种以微波噪声作为其发射信号的雷达。与传统雷达相比，随机信号雷达不仅具有优良的测距、测速能力，还同时具有优异的LPI和EMC性能可以同时满足军用和民用领域的特殊要求。其中噪声调频雷达系统不仅具有单调的、快速下降的距离截止特性，而且其优良的抗干扰性能和对近距离目标的测距精度较高，也是其它体制雷达所不能比拟的。本文首先研究了噪声调频雷达的工作原理，然后在数学上分析了噪声调频雷达系统信号处理过程。该系统采用的是频谱比较法，其平均模糊函数是理想“图钉”型的，它根据回波信号与发射漏信号混频后的频谱宽度随距离增加而变宽的原理进行测距。为此，在信号处理的结果得到距离上具有尖锐截止特性的关系曲线，因此具有很强的抗干扰能力。在噪声雷达系统中，无论是使用哪种实现方法，都需要一个微波噪声发射源。噪声雷达系统中微波噪声源性能的优劣是非常重要的。只有保证了微波噪声源的性能要求，才能进一步实现噪声雷达中的信号处理。所以本文着重对微波噪声源进行了理论分析和硬件制作。然后根据理论分析，研究和制作噪声调制器，对实现噪声调制器的各个部分进行仿真并搭建电路，在硬件上产生近似“白噪声”的视频噪声。通过软件对压控振荡器进行设计和仿真，用噪声调制器产生的视频噪声去电调压控振荡器，最后进行系统的集成和联调，产生满足要求的微波噪声源。。

X、Ku波段宽带低噪声雷达跳频源 频率合成器是电子系统的心脏，是决定电子系统性能的关键设备，在我们的生活中扮演着重要的角色。随着现代军事、国防及无线通信事业的发展，移动通信、雷达、制导武器、电子测量仪器和电子对抗等电子系统对频率合成器提出了越来越高的要求。世界各国都非常重视频率合成器的研究与应用，低相位噪声、高纯频谱、高速捷变和高输出频段的频率合成器已经成为频率合成发展的主要趋势。本课题来源于成都赛英科技公司与国营第七八六厂合作项目：X、Ku波段宽带低噪声雷达跳频源。课题要求输出频段较高，相位噪声较低(-95dBc/Hz@lKHz)，且在宽带内实现跳频。根据频率合成理论，单环等简单的频率合成无法满足课题的要求。最终，课题采用了PLL+混频等综合频率合成技术。采用两个锁相环，一是数字环，实现主要的跳频功能；二是产生超低相位噪声的本振信号环，与数字环信号进行上混频实现所需频段，这样降低了数字环的倍频次数，减小相位噪声恶化，达到低噪声的效果。另外，数字环和模拟环同时跳频，覆盖整个宽带。本文首先介绍了频率合成的发展历史及其最重要的指标：相位噪声，然后介绍了锁相环频率合成技术的基本理论以及在具体系统设计中应该注意的问题。接下来详细叙述了本课题所采用的方案，各模块功能的实现，环路滤波器的设计方法及实际设计中遇到的困难，最后给出了系统的最终测试结果及改进措施。

混沌在时变参数保密通信及雷达波形设计研究 随着混沌的深入研究，混沌日益广泛地应用到各个领域中。本文将研究混沌在保密通信和雷达信号应用这两个方面的一些问题。混沌同步保密通信，本意是利用混沌系统的掩蔽性达到保密目的。但出现的种种针对混沌系统的破密方法，如：广义同步法、相图或变形相图法、参数自适应估计算法、不动点密钥攻击法，使混沌系统的保密性形同虚设。为了补救，学术界提出了种种办法对其保密性进行加强。但混沌同步保密通信存在着保密性和鲁棒性难以兼顾的矛盾，单纯提高任一方面都是不可取的，混沌同步保密通信的研究一度陷入举步为艰的局面。学术界广泛关注的差分混沌键控(DCSK)保密通信方式保密性也不高。要使混沌同步保密通信具有实用性，必须同时考虑到保密性和鲁棒性这两个方面。针对这些问题，本文作了以下研究工作。1．本文提出了时变参数、连续时变参数的的混沌同步保密通信方法。此二方法都具有极高的保密性，特别是连续时变参数混沌同步通信方法，理论上是难以破译的，文中对此作了证明，理论上难以存在可以对其有效攻击的方法，实际中目前的攻击方法都对其无效。同时，此二方法未对鲁棒性造成负面影响，兼具鲁棒性。因此，混沌通信通信保密性得到了很大提升，并且兼具鲁棒性，保密性和鲁棒性矛盾这个问题得到了解决。2．从理论上对时变参数、连续时变参数同步方法进行了研究，在理论上为其铺垫，满足理论上的需求，并进一步用理论为其实践发展作指导。目前对混沌同步的证明，要么给出必要条件，要么给出全局的充分条件，较缺乏能够确定混沌同步的演化开始及演化过程中变量取值范围的充分条件，文中对这种充分条件做了大量研究。这种混沌同步充分条件，基于实用化考虑，使其同步充分条件尽量宽松。对于参数变化的混沌同步系统，其演化规律和演化状态的研究，文中做了大量工作。3．时变参数混沌同步通信方法，同步方式与一般固定参数混沌同步不同，需要一些算法对其工作进行支持，特别是时变参数同步算法，系统才能工作，本文对这些算法做了大量开发工作，并对其进行了仿真及检验，证实其正常工作。4．检验了时变参数、连续时变参数的混沌同步保密通信系统，一方面，确认其具有极高的保密性，并证明了连续时变参数方法的保密性，达到了理论上难以破译的程度，因此，难以存在可以对其有效攻击的方法，目前的混沌攻击方法都对其无效。另一方面，此方法没有对通信系统鲁棒性造成负面影响，系统仍然有好的鲁棒性。文中给出了时变参数、连续时变参数的混沌同步保密通信系统的一些实现方案。至此，采用此方法，混沌同步保密通信的保密性和鲁棒性问题得到较好的解决，推动了混沌保密通信的实用化进程。混沌也日益广泛地应用于雷达方面。脉冲压缩雷达体制，由于兼顾作用距离和距离分辨力，同时具有一定的多谱勒分辨力，而受到广泛应用。噪声雷达类似于脉冲压缩雷达，同样兼顾作用距离和距离分辨力，具有优良的距离模糊压缩特性，并且有一定的反侦测、抗干扰能力，而受到学术界广泛关注。由于混沌序列的伪随机性，大量文献尝试把混沌序列作为噪声源，应用于噪声雷达中。大多数混沌序列作为噪声源，其自相关函数类似6函数，互相关函数接近为0，似乎是较理想的噪声源。但混沌系统毕竟是具有确定性的系统，大多数混沌序列内部存在很强的结构性，在某些调制方式下，其内部结构性会显露出来，导致得到的雷达信号相关特性变得很差，随之而来的是模糊函数性能也变得很差。混沌噪声源在各种雷达调制下，表现出性能不稳定，这阻碍了混沌在雷达的应用。噪声信号是随机的，没有内部结构，噪声信号不存在这个问题，但与噪声相比，混沌信号具有优秀的可控性和易于产生和使用等诸多优势，人们希望能够保持混沌信号的优点，克服其缺点，以便应用到噪声雷达。本文在这方面作了以下工作。1．分析了混沌和噪声的特点，指出混沌系统的内部结构性是造成这种现象的原因，其内部结构性与某些雷达调制方式相结合，会使调制后的雷达信号性能大幅下降。要克服这个缺点，需要减弱混沌系统的结构性，或选择内部结构性弱的混沌系统。2．通过与噪声比较，提出了弱结构性的概念。用MSPL混沌系统进行了验证。MSPL系统是一种混沌系统，但可以调整其参数尼逐步过渡为噪声，当其参数k在一定范围内取值，MSPL系统是具有弱结构性的混沌系统。文中证实了具有弱结构性的混沌序列，可以经受各种雷达调制，其调制后的雷达信号保持好且稳定的相关特性及模糊函数特性，并且具有混沌序列可控，易产生和使用的优点，其综合性能优于普通混沌序列和噪声序列，可以很好地作为噪声源运用于噪声雷达