随着雷达对抗技术的发展以及电磁空间越来越复杂,对雷达的低截获、抗干扰能力、探测能力等提出了越来越高的要求。为提高大时宽带宽积、高距离分辨雷达的抗干扰能力,要求跳频信号的频点能够随机地变化,为提高雷达的探测能力,要求信号的模糊函数距离维旁瓣足够低。本文主要是针对如何设计低旁瓣的随机跳频(Random Hopping Frequency,RHF)信号问题,展开了信号建模、论述分析、推导和仿真实验等工作,分别从波形设计和信号处理两方面研究了低旁瓣的实现方法。本文主要研究内容如下:首先简要介绍了雷达信号处理的相关理论,为文中接下来的工作做理论铺垫。然后介绍了几种常见大时宽带宽积信号的波形设计方法和处理方法,包括线性调频信号、步进频信号、非线性调频信号等,分析和比较了几种信号的优劣以及不同的应用场景。在以上基础上,阐述了RHF信号的优缺点,表明RHF信号的重要性和必要性,并建立了RHF信号的相关信号模型。对于低旁瓣距离模糊函数的随机跳频信号的波形设计问题,理论推导得出,距离模糊函数只和积累周期中脉冲串的频率集有关,而跟各载频的脉冲发射顺序无关。通过选择不同频率集可以得到不同距离模糊函数的跳频信号,因此在文章的第三章中首先使用传统的遗传算法来优化选择符合设定条件的频率集,首先设定一目标函数值,在算法中以此为收敛判断条件,经过若干遗传迭代后算法达到收敛,此时的频率集即为符合要求的脉冲串频率。在获得符合要求的频率集后分析该频率集的特点,发现经过排序后的频点分布基本符合“S”曲线分布。且设定条件越高,即距离峰值旁瓣幅值越低,频点分布与“S”曲线的拟合程度越高。接下来,根据频谱密度的经典窗函数反推得到频率分布曲线,此时的频率曲线即为“S”型频率曲线,然后将其在时间轴上等分为若干份,以此获得严格符合“S”曲线的RHF信号的频率集,进而得到RHF信号。通过Matlab仿真实验结果可知,该方法设计的RHF信号峰值距离旁瓣可以低至-40dB,不同的“S”曲线甚至可以达到更低的水平,对于雷达分辨力有很大的提高。最后分析和对比了两种波形设计方法的优点和缺点。为获得低旁瓣的RHF信号,除了通过波形设计的途径外,还可以通过旁瓣抑制的手段来达到降低距离旁瓣的目的。距离维的旁瓣处理关键就在于滤波器的设计,本文中通过改进的自适应迭代最小二乘算法来设计相应的滤波器,在积分旁瓣最小和峰值旁瓣最小两条准则下折衷选择,使回波信号经过该滤波器后达到距离旁瓣抑制的目的。在传统的最小二乘算法迭代过程中,门限值为一固定参数,不能根据上一时刻结果自适应调整门限参数,在本章中根据输出结果动态的调整算法门限,使算法更快的达到收敛条件。此方案不仅能有效的抑制RHF信号距离模糊函数的旁瓣,提升雷达对目标的分辨能力,而且具有易实现的特点,在一定程度上增强了宽带雷达的检测能力。