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高频地波超视距雷达(HFSWR)能克服地球曲率限制对海上舰船和空中飞机目标实现超视距探测,具有其它雷达无法取代的优势;但在其工作频段内,电磁干扰极其严重,因此如何提高恶劣电磁环境下高频雷达系统的生存能力是一个很有价值的研究方向。 雷达系统采用的信号形式不仅决定了信号处理方法,而且直接影响系统的分辨力、测量精度、抑制杂波以及抗干扰等性能。所以进行雷达总体设计时,首先必须确定信号工作体制,合理选择发射波波形参数,这对雷达系统的成败具有至关重要的作用。 目前,国内外大多数HFSWR采用的信号体制是线性调频断续波(FMICW),它虽然具有良好的二维分辨性能,但是抗干扰能力很差,给目标检测带来较大的困难,因此有必要研究开发新的信号体制。本文禀着提高雷达系统生存能力的宗旨,从优化发射信号波形的角度出发,围绕高频雷达对信号体制提出的要求,设计了脉内调相脉间跳频信号(PCMFHS)。 相位编码信号在工程上容易实现既复杂又灵活的编码处理,使得干扰信号很难与其匹配;而跳频信号采用频率捷变技术使信号能在特定时段避开干扰,因此这两种信号本身都具备优异的抗干扰性能,脉内调相脉间跳频信号将二者有机结合,不仅增大了脉冲压缩比、增强了信号的抗干扰性而且能弥补单独使用相位编码信号时测速存在的多普勒敏感问题和单独使用跳频信号时测距存在的高距离旁瓣缺陷。 本文阐述了脉内调相脉间跳频信号的设计原理和思路,分析了信号的波形特点,给出了波形参数设计准则,研究了信号处理方法并进行了仿真实验。脉间跳频的载频选取由雷达的频率监测系统給定,因此分析信号特性时主要研究了不同相位编码类型的影响,具体讨论了m序列、Golay码和P4码这三种典型相位编码信号下具体的PCMFHS的性能。全文的综合分析和比较结果表明了脉内调相脉间跳频信号具备优良的抗干扰能力和二维分辨性能,因此可以作为合适的信号体制应用到高频地波雷达系统中。