原创 [博客大赛]Costas序列de应用研究 三

对这10段调频序列进行Costas跳频编码。

      图3表示子脉冲为恒载频矩形包络的脉冲信号。采用N=128点，用10段恒载频序列，恒载频序列的频率分别是 0.008，0.016，0.024，0.032，0.04，0.048，0.056，0.064，0.072，0.08(归一化频率)，对这10段恒载 频序列进行Costas跳频编码。

      图4为用双信号s1(t)和s2(t)发射、接收的仿真图。图(a)和图(b)的s1(t)采用N=128点，调频范围为0～0.5(归一化频率)的正斜率LFM信号；s2(t)采用N=128点，调频范围为0.5～0(归一化频率)的负斜率LFM信号。

      图(a)表示：用s1(t)和s2(t)共同发射，在接收端对同一个目标(时延τ0=2，多普勒频率φ0=0.002 5)联合接收的情况。图(b)表示：用s1(t)和s2(t)共同发射，在接收端对两个不同的目标(s1(t)所对目标时延丁τ0=2，多普勒频率 φ0=0.002 5，s2(t)所对目标时延τ1=6，多普勒频率φ1=0.04)联合接收的情况。图(c)和图(d)的s1(t)为用本原元α=2生成的Welch Costas序列信号，含有10个子脉冲，子脉冲为LFM矩形包络的脉冲信号，每个子脉冲含有128点，调频斜率正负相间，每段序列的调频范围与图2的仿 真条件相同；s2(t)为用本原元β=6生成的WelchCostas序列信号，含有10个子脉冲，子脉冲为LFM矩形包络的脉冲信号，每个子脉冲含有 128点，调频斜率正负相间，每段序列的调频范围与图2的仿真条件相同。图(c)表示：用s1(t)和s2(t)共同发射，在接收端对同一个目标(时延 τ0=2，多普勒频率φ0=0.0045)联合接收的情况。图(d)表示：用s1(t)和s2(t)共同发射，在接收端对两个不同的目标(s，(t)所对 目标时延τ0=2，多普勒频率φ0=0.004 5，s2(t)所对目标时延τ1=8，多普勒频率φ1=0.036)联合接收的情况。

      由图2和图3可知：在信号时域长度相同的情况下，子脉冲为LFM矩形包络的Costas信号的有效频谱比子脉冲为恒载频矩形包络的Costas信号的有效 频谱有所扩展(扩展的倍数约为5.76倍)，距离分辨率主瓣前者比后者变得尖窄。另外，在仿真中发现，对子脉冲为恒载频的Costas信号，改变频隙，对 信号的模糊函数性能影响较大，图中仿真结果对应的频隙等于时隙的倒数，即归一化频隙为1／128≈0.008。由于速度模糊函数为信号复包络模(实包络) 平方的傅里叶变换，与信号的相位和频率调制无关，而信号包络为矩形脉冲(门函数)，因此速度模糊函数的辐频特性具有取样函数的模|sa(x)| =|sin x／x|的形状。

      由图4可知：采用正斜率和负斜率的两种LFM信号，对同一个目标这两种信号的边瓣将相互抵消，从而获得主峰尖锐、且模糊体积很小的"针状"特性。但对两个 不同的目标，边瓣将不能相互抵消，引起虚假信号。采用两种Costas序列信号，对同一个目标这两种Costas序列信号的边瓣将相互抵消，从而获得主峰 尖锐、