时间错位与双曲编码正交波形集设计方法

"这篇研究论文探讨了一种基于时间错位编码和双曲编码的正交波形集设计方法，应用于正交网状雷达系统和MIMO雷达系统。该方法通过优化时间错位和频率调制策略，降低自相关旁瓣峰值（ASP）和交叉相关峰值（CCP），提高波形集的正交性。" 正文： 在信号处理领域，正交波形集的设计是关键性的，尤其对于正交网状雷达系统和多输入多输出（MIMO）雷达系统而言，其性能直接影响到目标检测、跟踪和分辨能力。这篇发表在《数字信号处理》（Digital Signal Processing）2016年的论文，由南京理工大学电子与光电子工程学院的研究团队提出了一种创新的波形设计策略。 文章首先介绍了基于时间错位编码的时间步进频率线性调频（SFLFM）脉冲序列。时间错位编码是通过对SFLFM子脉冲的发射时间进行精心调整，以减少在时间延迟τ等于子脉冲持续时间Tp时的自相关旁瓣峰值和交叉相关峰值。这种方法旨在改善波形之间的正交性，从而提高雷达系统的探测效率和抗干扰能力。 接着，论文引入了双曲编码的概念，双曲编码是一种非线性的编码方式，能够进一步优化波形集的特性。通过结合时间错位编码和双曲编码，可以在保持正交性的基础上，进一步降低波形间的相互干扰，提高信号的分辨能力和检测精度。 文章详细阐述了这两种编码技术如何结合，以及它们对SFLFM脉冲序列的影响。时间错位可以有效地分散能量，减少自相关和交叉相关的尖峰，而双曲编码则可以通过改变频率分布，进一步降低相关性，使得不同波形之间保持更好的正交特性。 此外，论文还讨论了实现这种设计方法的技术挑战，如计算复杂性、实时性要求以及实际硬件限制，并提出了解决方案。作者们通过数值模拟和实验结果验证了所提方法的有效性，展示了相比于传统方法，新方法在抑制旁瓣和提高雷达性能方面的显著优势。 这项工作为雷达系统正交波形设计提供了一种新的思路，对于提高雷达系统的性能具有重要的理论和实践意义。时间错位编码和双曲编码的结合，为未来雷达系统设计提供了新的工具，有助于推动雷达技术的发展。