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适合雷达探测的混沌信号产生以及预处理算法研究

郭星灿

   宽带信号具有良好的距离分辨率、电磁兼容性、抗干扰性能、较高的穿透能力和低截获特性,因此自上世纪60年代以来,在雷达和通信等诸多领域得到了广泛的应用。人们在宽带信号产生、分析与处理等方面取得了一系列有价值的成果;但是,随着新理论和新技术的问世,有关宽带信号研究的新成果也在不断的涌现。混沌信号是由确定性系统产生的伪随机信号,具有易于产生和控制等特点,在宽带领域中引起了人们的极大关注。 本文就是根据混沌理论的发展,研究基于混沌的宽带信号的产生、分析和处理技术。在了解雷达基本理论的基础之上深入的分析Lorenz混沌系统的特征,对雷达波形信号设计进行深入的研究。本论文的雷达波形通过良好性能的Lorenz系统产生。来自Lorenz系统的波形完全能够被三个参数(σ, r , b)和一个初始值集( x0 , y0 , z 0)所确定。特定的参数值大大的影响了作为准正交雷达波形的Lorenz波形的性能。因此,本论文通过对参数的研究来判断其如何影响各种雷达波形。此外本论文还通过对Lorenz波形的自相关、互相关特性、功率谱、PRMS以及模糊函数进行一系列预处理算法分析,仿真结果表明混沌雷达信号的相关性较好,具有良好速度和距离分辨率,从而进一步证明混沌雷达波形信号设计的可行性。 最后,以可编程逻辑器件现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件电路的主体,基于数字电路平台,通过对连续混沌系统实施离散化操作,实现了混沌系统。包括了离散化的Lorenz混沌系统。采用Simulink的DSP Builder工具箱对离散化的连续混沌系统进行建模,通过编译,将其转换为硬件描述语言VHDL。然后通过Altera公司的开发工具Quartus II对电路设计进行了综合与验证,证明了FPGA硬件电路实现混沌系统的正确性与可行性。 基于模拟方式或数字方式得到的电路可用于任意混沌系统的实现,这些工作为混沌理论的进一步研究提供了实验手段,并为混沌的工程应用提供了实际的实验平台。……   
[关键词]:混沌;洛伦兹混沌系统;数字电路;现场可编程阵列
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:电子科技大学2010年