[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

说明书

本发明公开了一种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。该系统包括：探测器前端模块，发射上变频后的混沌编码连续波调频探测信号同时接收回波经下混频后输出目标中频信号；基于DDS的信号发生器，用于通过FPGA输出控制字DDS频率捷变线性调频连续波信号；数字射频存储器（DRFM），用于将截获的信号进行存储、复制、调制、转发，欺骗干扰信号对于线性调频连续波具有很好的干扰效果。本发明从波形设计角度，利用混沌编码初值敏感性、随机性、很好的自相关和互相关性优化线性调频连续波，对调频中心频率进行混沌编码跳频，捷变规律敌方难以截获，从而实现抗欺骗式干扰。可以从波形设计角度提高自方探测器的抗干扰能力，对于近程探测领域具有重要意义。

技术领域

本发明涉及波形设计抗有源欺骗式干扰技术领域，具体地说，是一种基于混沌编码频率捷变连续波系统及抗有源欺骗干扰方法。

背景技术

雷达干扰会破坏雷达的工作性能，降低雷达的检测能力，敌方发射的干扰信号会使雷达检测到错误的目标信息。目前大多数的抗干扰措施都是针对脉冲体制的大中型雷达等，而对于广泛应用于导引头、末制导、引信等近程探测中的线性调频连续波(LFMCW)体制鲜有讨论。在众多干扰技术中，除了压制式干扰，主流的干扰方式是欺骗式干扰，干扰方往往通过侦察机侦察到的发射信号后，再通过数字射频存储技术(DRFM)进行存储、复制、调制、转发几个步骤进行干扰。其中调制主要是改变发射信号其中的某些参数，比如延时、载频等。数字射频存储器首先将接收到的射频信号经过下变频网络处理，将射频变频至高频，然后经过信号采样、实时存储、数字化处理以及目标模拟得到高中频的输出信号，再通过上变频网络变频至敌方雷达接收系统带宽以内的射频信号，输出的频率精确可控，但是存储转发时间较长。

由于转发的干扰信号是在发射信号的基础上的简单调制，对于一般的 LFMCW雷达，发射的信号波形在每个调频周期是固定不变的，即调频中心频率是不变的，根据信号处理流程，先对回波信号做混频，再滤波放大得到差频信号，再对差频信号做FFT变换，得到目标的距离和速度信息。这种处理方式对于有源欺骗式干扰，由于转发的干扰信号是在发射信号的基础上的简单调制，所以干扰信号与目标回波信号高度相似，从而产生虚假目标，破坏了雷达的检测性能。所以传统的发射波形方式并不能很好地应对有源欺骗干扰。现有的针对LFMCW 雷达抗有源欺骗式干扰，大多采用从信号处理角度根据干扰信号与真实信号在时域、频域的差异性来识别和抑制干扰信号，使输出的信噪比最大。本发明是从波形设计的角度进行抗有源欺骗式干扰，运用频率捷变技术提高LFMCW雷达抗有源欺骗式干扰的性能。

现今雷达研究者针对雷达抗有源欺骗干扰探究出的正交频分复用(OFDM) 雷达，对OFDM雷达的子载频进行相位编码、线性调频等，在信号编码的过程中对信号的参数进行合适控制，使得敌方难以截获侦测，但是此类波形设计是针对脉冲体制的大型雷达，对于导引头、末制导、引信等近程探测，存在重量、体积等条件的限制，因此该波形并不适用。从信号处理角度，在时域、频域通过算法分析虚假目标和真实目标差异，从而准确检测真实目标，抗干扰性能较好，但是复杂算法信号信号处理时间较长，在高速运作环境下存在缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于混沌编码频率捷变连续波系统及其应用方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于混沌编码频率捷变连续波系统，包括连续波调频探测器前端模块、编码信号产生模块和中频信号处理模块；

编码信号产生模块，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；

连续波调频探测器前端模块，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；

中频信号处理模块，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。

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，步骤如下：