[发明专利]基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统及其应用方法

权利要求书

1.一种基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统，其特征在于：包括连续波调频探测器前端模块[10]、编码信号产生模块[12]和中频信号处理模块[11]；

编码信号产生模块[12]，生成基于混沌序列编码的中心频率跳变的线性调频，滤波放大后将编码信号送入连续波调频探测器前端模块[10]；

连续波调频探测器前端模块[10]，用于将编码信号上变频至需要的射频波段，发射频率捷变线性调频探测信号同时接收回波信号，经过下混频后输出目标中频信号发送至中频信号处理模块[11]；

中频信号处理模块[11]，用于处理中频信号，对数据进行分析，根据判决门限给出判决信号。

2.根据权利要求1所述的基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统，其特征在于：所述连续波调频探测器前端模块[10]包括收发天线[1]、环流器[2]、上变频器[3]、混频器[6]；提供上变频信号输入接口与编码信号产生模块[12]中的功率放大器[4]相连，提供中频信号输出接口与带通滤波器相连接。

3.根据权利要求1所述的基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统，其特征在于：所述编码信号产生模块[12]包括直接数字式频率合成器(DDS)、切比雪夫低通滤波器[5]、倍频器[14]、低通滤波器[13]、功率放大器[4]、跳频序列发生器、跳频ROM。

4.根据权利要求3所述的基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统，其特征在于：所述跳频序列发生器产生混沌序列编码，再将产生的混沌序列编码存储至跳频ROM中，随后送入DDS模块，通过控制字产生频率捷变线性调频信号；通过切比雪夫低通滤波器[5]将DDS模块中产生的杂散去除，再将杂散很小的信号送入倍频器[14]，提高信号频段的同时扩展信号带宽，最后通过低通放大后送入连续波调频探测器前端模块。

5.根据权利要求1所述的基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统，其特征在于：所述中频信号处理模块[11]包括带通滤波器[7]、功率放大器[8]、模数转换器[9]、现场可编程门阵列FPGA；混频后的信号通过带通滤波器[7]和功率放大器[8]得到信噪比较高的差频信号，通过FPGA对差频信号进行数据处理得到目标距离信息。

6.一种基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统的应用方法，其特征在于步骤如下：

(1)编码信号产生模块[12]产生由混沌序列编码的调频中心频率跳变的频率捷变线性调频连续波，倍频后上变频至需要的波段，再将信号通过天线发射出去；

(2)回波信号的每个调频中心频率都将和发射信号的调频中心频率保持一致时，存在真实目标，对回波信号进行混频滤波处理得到差频信号，对多个调频周期的差频信号进行FFT变换后进行距离判决，每个调频周期都能检测出目标；回波信号的每个调频中心频率都将和发射信号的调频中心频率不保持一致时，存在转发式欺骗干扰形成的虚假目标，通过多调频周期判决将虚假目标排除。

7.根据权利要求6所述的基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统的应用方法，其特征在于：所述发射信号如下式(1)所示：

在该式中，T为调制周期，K为扫频速率，f₀起始调频中心频率，b_n为混沌跳频序列，Δf为步进频率，为前一调制周期结束时的瞬时相位，n为跳频点数。

8.根据权利要求6所述的混沌编码频率捷变连续波系统的应用方法，其特征在于：所述回波信号如下式(2)所示：

在该式中，R为静止目标的距离，c为光速；

混频之后，得到的差频信号如下式(3)所示：

在该式中，f_n＝b_n·Δf；

当存在真实目标时，对差频信号求导变换后得到瞬时差频信号如下式(4)所示:

在该式中，Δf_n-1＝f_n-f_n-1，当T＞＞τ时，瞬时差频近似为一个恒值，由此可以得到目标距离信息；

当存在转发式欺骗干扰时，对差频信号求导变换后得到的瞬时差频信号如下式(5)所示：

在该式中，Δf_i＝f_a-f_b a,b∈n，当差频信号远小于步进频率时，通过带通滤波器[7]将虚假目标的差频信号滤除，从而对抗转发式欺骗式干扰。