CN112394333A - 雷达信号优化方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种雷达信号优化方法、装置、计算机设备和存储介质，所述方法利用混沌编码的初值敏感性和伪随机性，通过降低相邻脉冲信号间相关性，优化设计信号波形关键参数：子载波数、码片数和混沌初值等，进而得到抗复制转发干扰性能相对最优的雷达脉冲信号组合方式，本方法中雷达信号相邻脉冲之间相关性较低，干扰方即使识别并复制了该信号脉冲，但是识别和复制的过程需要一定时间，无法与之后的脉冲获得匹配增益，从而具备了优良的抗复制转发干扰能力。本方法采用波形优化的方法来提高雷达抗复制转发干扰性能，不需要在信号处理时进行额外的计算，更适合于工程化应用。
Description
技术领域
本申请涉及雷达通信技术领域，特别是涉及一种雷达信号优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
随着战场电磁环境的复杂化，各种不同虚假参数信息形成了不同种类的欺骗干扰，严重影响了雷达对目标距离、速度等参数的检测和跟踪。近年来欺骗干扰已经成为雷达干扰的主要方式之一，严重影响了雷达的生存地位。传统的雷达信号优化方法不能抗复制转发干扰。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够抗复制转发干扰的雷达信号优化方法、装置、计算机设备和存储介质。
一种雷达信号优化方法，所述方法包括：
获取两组不同混沌编码产生的信号；其中，一组为雷达发射信号，另一组为干扰信号；所述雷达发射信号和所述干扰信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
根据所述雷达发射信号及所述干扰信号，仿真计算得到输出信干比。
根据所述雷达发射信号、所述干扰信号以及所述输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数。
根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号；所述第一雷达信号和所述第二雷达信号为相同的MCPC-OFDM雷达信号。
根据所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，计算得到所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵，所述n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵。
在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
在其中一个实施例中，根据所述雷达发射信号及所述干扰信号，仿真计算得到输出信干比，包括：
根据所述雷达发射信号，仿真计算得到所述雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号。
根据所述回波信号以及所述雷达发射信号计算得到所述回波信号和所述雷达发射信号的互相关峰值。
根据所述干扰信号和所述雷达发射信号计算得到所述干扰信号和所述雷达发射信号的互相关峰值。
根据所述回波信号和所述雷达发射信号的互相关峰值以及所述干扰信号和所述雷达发射信号的互相关峰值，得到输出信干比。
在其中一个实施例中，根据所述雷达发射信号、所述干扰信号以及所述输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数；包括：
根据所述雷达发射信号和所述干扰信号，在不同码片数下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到码片数仿真结果。
当所述雷达信号与所述干扰信号的编码数相同时，将所述码片数仿真结果中最大的码片数作为最优码片数。
当所述雷达信号与所述干扰信号的编码数不同时，将所述码片数仿真结果中所述雷达信号码片数与所述干扰信号的码片数相差最大时对应的所述雷达信号码片数作为最优码片数。
根据所述雷达发射信号和所述干扰信号，在不同混沌编码初值下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到子载波数仿真结果。
根据所述子载波数仿真结果，将所述输出信干比为最大值时对应的子载波数作为最优子载波数。
在其中一个实施例中，根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号，包括：
将预设的n个不同混沌编码初值作为初值数组，根据所述初值数组确定第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组；所述第一不同混沌编码初值数组和所述第二不同混沌编码初值数组均与所述初值数组相同。
根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及所述第一不同混沌编码初值数组产生第一雷达信号。
根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及所述第二不同混沌编码初值数组产生第二雷达信号。
在其中一个实施例中，所述n*n阶互相关峰值矩阵中第i行第j列的元素是所述第一雷达信号的第i个脉冲信号与所述第二雷达信号的第j个脉冲信号的互相关峰值；其中，
。
根据所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，计算得到所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵，包括：
根据所述第一雷达信号的每一个脉冲信号与所述第二雷达信号的n个脉冲信号计算互相关峰值，得到n*n阶互相关峰值矩阵。
在其中一个实施例中，在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列，包括：
在所述n*n阶互相关峰值矩阵中找到互相关值的最小值，得到最小互相关峰值对应的第一混沌初值和第二混沌初值，并将所述第一混沌初值和所述第二混沌初值存储在第一位和第二位，并存储所述第一混沌初值和所述第二混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*n阶互相关峰值矩阵中删除所述第一混沌初值和所述第二混沌初值所在的列，得到n*（n-2）阶互相关峰值矩阵。
将所述第一混沌初值和所述第二混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，所述最小值在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中对应的列对应的混沌初值为第三混沌初值，将所述第三混沌初值存储在第三位，并存储所述第三混沌初值对应生成的混沌编码，并在所述n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中删除所述第三混沌初值对应的列，得到n*（n-3）阶互相关峰值矩阵。
设置初值数量为m，所述初值数量m为大于等于2的整数。
设置按行查找次数为k；所述按行查找次数k为大于等于1的整数；首次按行查找时所述按行查找次数k=1，所述n*（n-3）阶互相关峰值矩阵表示为n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵。
在所述n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中按行查找前m个所述混沌初值所在行的元素对应相加后的最小值，将该最小值在所述n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中对应列对应的混沌初值作为第k+3个混沌初值，存储所述第k+3个混沌初值在第k+3位，并存储第k+3个混沌初值对应生成的混沌编码，再将所述第k+3个混沌初值所在的列删除。
当所述按行查找次数满足预先设置的查找输出条件时，查找停止，所述得到多组脉冲信号序列；所述预先设置的查找输出条件为n-k=3。
一种雷达信号优化装置，所述装置包括：
信号获取模块：用于获取两组不同混沌编码产生的信号，一组作为雷达发射信号，另一组作为干扰信号；所述雷达发射信号和所述干扰信号为相同的MCPC-OFDM雷达信号。
输出信干比确定模块：用于根据所述雷达发射信号及所述干扰信号，仿真计算得到输出信干比。
子载波数和码片数优化模块：用于根据所述雷达发射信号、所述干扰信号以及所述输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数。
不同混沌编码初值生成雷达信号模块：用于根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号；所述第一雷达信号和所述第二雷达信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
互相关矩阵确定模块，用于根据所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，计算得到所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵；所述n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵。
多组脉冲信号序列确定模块：用于在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
在其中一个实施例中，输出信干比确定模块还包括：根据所述雷达发射信号，仿真计算得到所述雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号。
根据所述回波信号以及所述雷达发射信号计算得到所述回波信号和所述雷达发射信号的互相关峰值。
根据所述干扰信号和所述雷达发射信号计算得到所述干扰信号和所述雷达发射信号的互相关峰值。
根据所述回波信号和所述雷达发射信号的互相关峰值以及所述干扰信号和所述雷达发射信号的互相关峰值，得到输出信干比。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取两组不同混沌编码产生的信号；其中，一组为雷达发射信号，另一组为干扰信号；所述雷达发射信号和所述干扰信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
根据所述雷达发射信号及所述干扰信号，仿真计算得到输出信干比。
根据所述雷达发射信号、所述干扰信号以及所述输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数
根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号；所述第一雷达信号和所述第二雷达信号均为相同的MCPC-OFDM雷达信号。
根据所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，计算得到所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵；所述n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵。
在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取两组不同混沌编码产生的信号；其中，一组为雷达发射信号，另一组为干扰信号；所述雷达发射信号和所述干扰信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
根据所述雷达发射信号及所述干扰信号，仿真计算得到输出信干比。
根据所述雷达发射信号、所述干扰信号以及所述输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数。
根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号；所述第一雷达信号和所述第二雷达信号为相同的MCPC-OFDM雷达信号。
根据所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，计算得到所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵；所述n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵。
在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
上述雷达信号优化方法、装置、计算机设备和存储介质，利用混沌编码的初值敏感性和伪随机性，通过降低相邻脉冲信号间相关性，优化设计信号波形关键参数：子载波数、码片数和混沌初值等，进而得到抗复制转发干扰性能相对最优的雷达脉冲信号组合方式，本方法中雷达信号相邻脉冲之间相关性较低，干扰方即使识别并复制了该信号脉冲，但是识别和复制的过程需要一定时间，无法与之后的脉冲获得匹配增益，从而具备了优良的抗复制转发干扰能力。本方法采用波形优化的方法来提高雷达抗复制转发干扰性能，不需要在信号处理时进行额外的计算，更适合于工程化应用。
附图说明
图1为一个实施例中一种雷达信号优化方法的流程示意图；
图2为其中一个实施例中基于混沌编码的MCPC-OFDM信号形成示意图；
图3其中为一个实施例中不同混沌编码产生的信号之间互相关峰值图；
图4为另一个实施例中干扰抑制效果图；
图5为一个实施例中雷达信号优化装置的结构框图；
图6为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种雷达信号优化方法，该方法包括以下步骤：
步骤100，获取两组不同混沌编码产生的信号；其中，一组为雷达发射信号，另一组为干扰信号；雷达发射信号和干扰信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
两组不同混沌编码产生的信号是多载波相位编码-正交频分复用(Multi-carrierPhased Coded-Orthorgonal Frequency Division Multiplexing MCPC-OFDM)雷达信号。基于混沌编码的MCPC-OFDM信号形成示意图如图2所示。
混沌编码在时域的表现为非周期的信号，且具有初值敏感性，而频域中表现为类似于高斯白噪声的功率谱。且信号本身可以通过一定的生成规则进行收发端的生成匹配，但是非此雷达系统的却无法获知此编码序列，体现出了一定的保密性质。混沌编码与伪随机信号进行对比，混沌编码序列可以大量生成，并且体现不出周期的特性，也不再受到信号宽度的制约。混沌序列可控性好、易于产生及长度不受限制，使得在雷达信号处理领域应用愈加广泛。并且混沌序列可根据不同初值实现雷达信号参数的捷变，提高雷达信号的低截获抗干扰能力。
OFDM的原理是利用OFDM 技术把待发送的信号调制到相互正交的子载波上，然后进行叠加最后由发送端进行发送。OFDM通过将频带进行划分，同时调制多个子载波，各子载波之间相互正交。雷达发射OFDM信号为：
其中：
为载频个数，m为码片数，
为发射中心载频，
为码元宽度，
相邻子载波频率间隔，满足OFDM条件：
，
为复加权因子，
为hamming幅度加权，
为schroeder相位加权，
为平台速度多普勒频率，
为第
个子载频上相位编码序列在第m个码元内。
多载频相位编码信号(MCPC)，各种相位编码的灵活组合使得多载频雷达波形具有伪随机性和灵活性，使得敌方难以进行完整的电子侦察和干扰复制，具有优良的抗截获和抗干扰性能。
步骤102，根据雷达发射信号及干扰信号，仿真计算得到输出信干比。
输出信干比是回波信号和发射信号的互相关峰值与干扰信号和发射信号的互相关峰值之比。
仿真计算雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号和干扰信号与雷达发射信号匹配滤波后的输出的信干比。
步骤104，根据雷达发射信号、干扰信号以及输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数。
最优码片数是在一定的带宽和时宽条件下，根据雷达发射信号和干扰信号在不同码片数下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，以输出信干比最优为条件在仿真结果中查找的码片数。
最优子载波数是在一定的带宽和时宽条件下，根据雷达发射信号和干扰信号，在不同混沌编码初值下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，在输出信干比最优的条件下的子载波数。
步骤106，根据最优子载波数、最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号；第一雷达信号和第二雷达信号为相同的MCPC-OFDM雷达信号。
步骤108，根据第一雷达信号和第二雷达信号，计算得到第一雷达信号和第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵，n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵。
第一雷达信号和第二雷达信号均有n个信号；n*n阶互相关峰值矩阵中第i行第j列的元素是第一雷达信号的第i个脉冲信号与第二雷达脉冲的第j个脉冲信号的互相关峰值；其中，
，当i=j时两个脉冲对应相同的混沌初值，此时的计算结果为自相关峰值。n*n阶互相关峰值矩阵的每一列对应一个混沌初值，n*n阶互相关峰值矩阵的每一行对应一个混沌初值。
根据第一雷达信号和第二雷达信号，共进行n*n次互相关运算得到n*n阶互相关峰值矩阵，n*n阶互相关峰值矩阵的行号是第一雷达信号的脉冲编号，列号是第二雷达信号的脉冲编号。
步骤110，在n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
互相关峰值最小的原则：第一次查找在n*n阶互相关峰值矩阵中查找最小互相关峰值，存储对应最小互相关峰值对应的第一混沌初值和第二混沌初值，并存储这两个混沌初值对应生成的混沌编码，再将这两个初值所在的列删除，得到n*（n-2）阶互相关峰值矩阵；在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中，将第一混沌初值和第二混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，并存储这个最小值对应的列对应的混沌初值放在第三位，并存储这个混沌初值对应生成的混沌编码，再将这个混沌初值所在的列删除，得到n*（n-3）阶互相关峰值矩阵；将前m个初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，存储这个最小值对应的列对应的混沌初值，并存储这个混沌初值对应生成的混沌编码，再将这个混沌初值所在的列删除，这里m≥2可以根据实际情况进行调整；依此类推，找到的n个混沌初值均是不同的，即寻找到了n个混沌初值的抗干扰性能最优排列组合。
多组脉冲信号序列是n个抗干扰性能最优排列对应的混沌初值生成的抗干扰性能最优的混沌编码序列。
上述雷达信号优化方法中，利用混沌编码的初值敏感性和伪随机性，通过降低相邻脉冲信号间相关性，优化设计信号波形关键参数：子载波数、码片数和混沌初值等，进而得到抗复制转发干扰性能相对最优的雷达脉冲信号组合方式，本方法中雷达信号相邻脉冲之间相关性较低，干扰方即使识别并复制了该信号脉冲，但是识别和复制的过程需要一定时间，无法与之后的脉冲获得匹配增益，从而具备了优良的抗复制转发干扰能力。本方法采用波形优化的方法来提高雷达抗复制转发干扰性能，不需要在信号处理时进行额外的计算，更适合于工程化应用。
在其中一个实施例中，步骤102还包括：根据雷达发射信号，仿真计算得到雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号；根据回波信号以及雷达发射信号计算得到回波信号和雷达发射信号的互相关峰值；根据干扰信号和雷达发射信号计算得到干扰信号和雷达发射信号的互相关峰值；根据回波信号和雷达发射信号的互相关峰值以及干扰信号和雷达发射信号的互相关峰值，得到输出信干比。
在其中一个实施例中，步骤104还包括：根据雷达发射信号和干扰信号，在不同码片数下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到码片数仿真结果；当雷达信号与干扰信号的编码数相同时，将码片数仿真结果中最大的码片数作为最优码片数；当雷达信号与干扰信号的编码数不同时，将码片数仿真结果中雷达信号码片数与干扰信号的码片数相差最大时对应的雷达信号码片数为最优码片。根据雷达发射信号和干扰信号，在不同混沌编码初值下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到子载波数仿真结果；根据子载波数仿真结果，将输出信干比为最大值时对应的子载波数作为最优子载波数。
利用混沌编码伪随机性，以降低脉冲之间相关性为目的，优化MCPC-OFDM的子载波数和码片数。
在其中一个实施例中，码片数优化和子载波数的优化方案为：
（1）码片数的优化
选取信号带宽B=64MHz，时宽tau=64us。两个混沌编码MCPC-OFDM信号在不同码片数下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真。仿真结果如表1所示。
表1 不同码片数时抗复制转发欺骗干扰输出信干比仿真结果(dB)
从表1中可以看出，当雷达发射信号与干扰信号同编码数时，码片数越多，抗干扰性能越好，当编码数为128时，输出信干比接近3.8dB；当雷达发射信号与干扰信号不同编码数时，雷达发射信号与干扰信号编码数相差越大时抗干扰性能越好，仿真结果中，当雷达发射信号与干扰信号编码数分别为128和2时，输出信干比最大有6.1dB。
（2）子载波数优化
选取信号带宽B=64MHz，时宽tau=64us。两个混沌编码MCPC-OFDM信号，考察在不同初值下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真结果,其中子载波数变化范围为2-32。其中，“2/2048&2/2048”表示子载波数为2、码片数为2048的信号与子载波数为2、码片数为2048的干扰信号进行匹配滤波。仿真结果如表2所示。
从仿真结果中可以看出，当子载波数为16时，信号抗干扰性能相对较好。
表2 不同子载波数/码片数时抗复制转发欺骗干扰输出信干比仿真结果(dB)
在其中一个实施例中，步骤106还包括：将预设的n个不同混沌编码初值作为初值数组，根据初值数组确定第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组；第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组均与初值数组相同；根据最优子载波数、最优码片数以及第一不同混沌编码初值数组产生第一雷达信号；根据最优子载波数、最优码片数以及第二不同混沌编码初值数组产生第二雷达信号。
利用混沌编码的初值敏感性，计算不同初值的混沌编码MCPC-OFDM信号之间的相关性，每个脉冲信号选择不同的混沌编码，互相之间的相关性远小于相同编码产生的脉冲信号；以脉冲信号之间的相关性为依据，优化脉冲信号间混沌相位编码的顺序，从而降低复制转发干扰与雷达信号之间的相关性。
在其中一个实施例中，n*n阶互相关峰值矩阵中第i行第j列的元素是第一雷达信号的第i个脉冲信号与第二雷达信号的第j个脉冲信号的互相关峰值；其中，
；步骤108还包括：
根据第一雷达信号的每一个脉冲信号与第二雷达信号的n个脉冲信号计算互相关峰值，得到n*n阶互相关峰值矩阵。
n*n阶互相关峰值矩阵是一个对称矩阵。
在其中一个实施例中，步骤110还包括：在n*n阶互相关峰值矩阵中找到互相关值的最小值，得到最小互相关峰值对应的第一混沌初值和第二混沌初值，并将第一混沌初值和第二混沌初值存储在第一位和第二位，并存储第一混沌初值和第二混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*n阶互相关峰值矩阵中删除第一混沌初值和第二混沌初值所在的列，得到n*（n-2）阶互相关峰值矩阵。
将第一混沌初值和第二混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，将最小值在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中对应的列对应的混沌初值作为第三混沌初值，将第三混沌初值存储在第三位，并存储第三混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中删除第三混沌初值对应的列，得到n*（n-3）阶互相关峰值矩阵。
设置初值数量为m，初值数量m为大于等于2的整数。设置按行查找次数为k；按行查找次数k为大于等于1的整数；首次按行查找时按行查找次数k=1，n*（n-3）阶互相关峰值矩阵表示为n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵。
在n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中按行查找前m个混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，将最小值在n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中对应列对应的混沌初值作为第k+3个混沌初值，存储第k+3个混沌初值在第k+3位，并存储第k+3个混沌初值对应生成的混沌编码，再将第k+3个混沌初值所在的列删除。
当按行查找次数满足预先设置的查找输出条件时，查找停止，得到多组脉冲信号序列；预先设置的查找输出条件为n-k=3。
在其中一个实施例中，在最优码片数和最优子载波数确定后，确定n个混沌编码的抗干扰性能最优排列组合的步骤：
（1）首先产生一组a(1:n)的混沌初值并存储，另一组也是同样的n个混沌初值，记为数组b(1:n)；在各个初值下生成相应的MCPC-OFDM脉冲信号。
（2）计算它们的互相关峰值，共进行n*n次互相关运算，当两个脉冲对应混沌初值一样时，此时的计算结果为自相关峰值。不同混沌编码产生的信号之间互相关峰值如图3所示。
（3）在已生成的n*n的互相关峰值矩阵中，先找到互相关峰值的最小值，存储最小互相关峰值的两个混沌初值放在第一和第二位，并存储这两个混沌初值对应生成的混沌编码，再将这两个初值所在的列删除。
（4）按行查找这两个初值所在行的元素对应相加后的最小值，并存储这个最小值对应的列对应的混沌初值放在第三位，并存储这个混沌初值对应生成的混沌编码，再将这个混沌初值所在的列删除。
（5）按行查找前m个初值所在行对应元素相加为最小的值，并存储这个最小值对应的列对应的混沌初值，并存储这个混沌初值对应生成的混沌编码，再将这个混沌初值所在的列删除，这里m≥2可以根据实际情况进行调整；
依此类推，找到的n个混沌初值均是不同的，即寻找到了n个混沌初值的抗干扰性能最优排列组合，也就得到了对应生成的n个混沌编码的抗干扰性能最优排列组合，采用本方法后对复制转发干扰的抑制效果如图4所示。
本发明基于MCPC-OFDM雷达信号，利用MCPC-OFDM灵活的时频结构以及混沌编码的初值敏感性和伪随机性，通过优化MCPC-OFDM信号的子载波数和码片数，降低了脉冲信号之间的相关性，得到具有相对最优抗复制转发干扰性能的雷达信号；利用混沌编码的初值敏感性，通过评估相邻脉冲的相关性，对每个脉冲选择合适初值下的混沌编码，得到具有相对最优抗复制转发干扰性能的雷达信号。本发明的优点是雷达信号相邻脉冲之间相关性较低，干扰方即使识别并复制了该信号脉冲，但是识别和复制的过程需要一定时间，无法与之后的脉冲获得匹配增益，从而具备了优良的抗复制转发干扰能力。本发明与传统方法对比，本发明采用波形优化的方法来提高雷达抗复制转发干扰性能，不需要在信号处理时进行额外的计算，更适合于工程化应用。
应该理解的是，虽然图1的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图5所示，提供了一种雷达信号优化装置，包括：信号获取模块、输出信干比确定模块、子载波数和码片数优化模块、不同混沌编码初值生成雷达信号模块、互相关矩阵确定模块以及多组脉冲信号序列确定模块，其中：
信号获取模块：用于获取两组不同混沌编码产生的信号，一组作为雷达发射信号，另一组作为干扰信号；雷达发射信号和干扰信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
输出信干比确定模块：用于根据雷达发射信号及干扰信号，仿真计算得到输出信干比。
子载波数和码片数优化模块：用于根据雷达发射信号、干扰信号以及输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数。
不同混沌编码初值生成雷达信号模块：用于根据最优子载波数、最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号;第一雷达信号和第二雷达信号为相同的MCPC-OFDM雷达信号。
互相关矩阵确定模块，用于根据第一雷达信号和第二雷达信号，计算得到第一雷达信号和第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵，n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵。
多组脉冲信号序列确定模块：用于在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
在其中一个实施例中，输出信干比确定模块还用于根据雷达发射信号，仿真计算得到雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号；根据回波信号以及雷达发射信号计算得到回波信号和雷达发射信号的互相关峰值；根据干扰信号和雷达发射信号计算得到干扰信号和雷达发射信号的互相关峰值；根据回波信号和雷达发射信号的互相关峰值以及干扰信号和雷达发射信号的互相关峰值，得到输出信干比。
在其中一个实施例中，子载波数和码片数优化模块还用于根据雷达发射信号和干扰信号，在不同码片数下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到码片数仿真结果；当雷达信号与干扰信号的编码数相同时，将码片数仿真结果中最大的码片数作为最优码片数；当雷达信号与干扰信号的编码数不同时，将码片数仿真结果中雷达信号码片数与干扰信号的码片数相差最大时对应的雷达信号码片数为最优码片。根据雷达发射信号和干扰信号，在不同混沌编码初值下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到子载波数仿真结果；根据子载波数仿真结果，输出信干比为最大值时对应的子载波数为最优子载波数。
在其中一个实施例中，不同混沌编码初值生成雷信号模块还用于将预设的n个不同混沌编码初值作为初值数组，根据初值数组确定第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组；第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组均与初值数组相同根据最优子载波数、最优码片数以及第一不同混沌编码初值数组产生第一雷达信号；根据最优子载波数、最优码片数以及第二不同混沌编码初值数组产生第二雷达信号。第一雷达信号和第二雷达信号为相同的MCPC-OFDM雷达信号。
在其中一个实施例中，互相关矩阵确定模块还用于根据第一雷达信号的每一个脉冲信号与第二雷达信号的n个脉冲信号计算互相关峰值，得到n*n阶互相关峰值矩阵；n*n阶互相关峰值矩阵中第i行第j列的元素是第一雷达信号的第i个脉冲信号与第二雷达信号的第j个脉冲信号的互相关峰值；其中，0<i，
。
在其中一个实施例中，多组脉冲信号序列确定模块还用于在n*n阶互相关峰值矩阵中找到互相关值的最小值，得到最小互相关峰值对应的第一混沌初值和第二混沌初值，并将第一混沌初值和第二混沌初值存储在第一位和第二位，并存储第一混沌初值和第二混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*n阶互相关峰值矩阵中删除第一混沌初值和第二混沌初值所在的列，得到n*（n-2）阶互相关峰值矩阵。将第一混沌初值和第二混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，该最小值在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中对应的列对应的混沌初值为第三混沌初值，将第三混沌初值存储在第三位，并存储第三混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中删除第三混沌初值对应的列，得到n*（n-3）阶互相关峰值矩阵。设置初值数量为m，初值数量m为大于等于2的整数。设置按行查找次数为k；按行查找次数k为大于等于1的整数；首次按行查找时按行查找次数k=1，将n*（n-3）阶互相关峰值矩阵表示为n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵。将n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中前m个混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，将最小值在n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中对应列对应的混沌初值作为第k+3个混沌初值，存储第k+3个混沌初值在第k+3位，并存储第k+3个混沌初值对应生成的混沌编码，再将第k+3个混沌初值所在的列删除。当按行查找次数满足预先设置的查找输出条件时，查找停止，得到多组脉冲信号序列；预先设置的查找输出条件为n-k=3。
关于雷达信号优化装置的具体限定可以参见上文中对于雷达信号优化方法的限定，在此不再赘述。上述雷达信号优化装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图6所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种雷达信号优化方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图6中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，该存储器存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取两组不同混沌编码产生的信号；其中，一组为雷达发射信号，另一组为干扰信号；雷达发射信号和干扰信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
根据雷达发射信号及干扰信号，仿真计算得到输出信干比。
根据雷达发射信号、干扰信号以及输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数。
根据最优子载波数、最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号；第一雷达信号和第二雷达信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
根据第一雷达信号和第二雷达信号，计算得到第一雷达信号和第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵，n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵。
在n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据雷达发射信号，仿真计算得到雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号；根据回波信号以及雷达发射信号计算得到回波信号和雷达发射信号的互相关峰值；根据干扰信号和雷达发射信号计算得到干扰信号和雷达发射信号的互相关峰值；根据回波信号和雷达发射信号的互相关峰值以及干扰信号和雷达发射信号的互相关峰值，得到输出信干比。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据雷达发射信号和干扰信号，在不同码片数下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到码片数仿真结果；当雷达信号与干扰信号的编码数相同时，将码片数仿真结果中最大的码片数作为最优码片数；当雷达信号与干扰信号的编码数不同时，将码片数仿真结果中雷达信号码片数与干扰信号的码片数相差最大时对应的雷达信号码片数为最优码片数；根据雷达发射信号和干扰信号，在不同混沌编码初值下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到子载波数仿真结果；根据子载波数仿真结果，输出信干比为最大值时对应的子载波数为最优子载波数。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：
将预设的n个不同混沌编码初值作为初值数组，根据初值数组确定第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组；第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组均与初值数组相同；根据最优子载波数、最优码片数以及第一不同混沌编码初值数组产生第一雷达信号；根据最优子载波数、最优码片数以及第二不同混沌编码初值数组产生第二雷达信号；
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：根据第一雷达信号的每一个脉冲信号与第二雷达信号的n个脉冲信号计算互相关峰值，得到n*n阶互相关峰值矩阵。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：在n*n阶互相关峰值矩阵中找到互相关值的最小值，得到最小互相关峰值对应的第一混沌初值和第二混沌初值，并将第一混沌初值和第二混沌初值存储在第一位和第二位，并存储第一混沌初值和第二混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*n阶互相关峰值矩阵中删除第一混沌初值和第二混沌初值所在的列，得到n*（n-2）阶互相关峰值矩阵。将第一混沌初值和第二混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，将最小值在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中对应的列对应的混沌初值作为第三混沌初值，将第三混沌初值存储在第三位，并存储第三混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中删除第三混沌初值对应的列，得到n*（n-3）阶互相关峰值矩阵。设置初值数量为m，初值数量m为大于等于2的整数。设置按行查找次数为k；按行查找次数k为大于等于1的整数；首次按行查找时按行查找次数k=1，n*（n-3）阶互相关峰值矩阵表示为n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵。在n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中按行查找前m个混沌初值所在行的元素对应相加后的最小值，将最小值在n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中对应列对应的混沌初值作为第k+3个混沌初值，存储第k+3个混沌初值在第k+3位，并存储第k+3个混沌初值对应生成的混沌编码，再将第k+3个混沌初值所在的列删除。当按行查找次数满足预先设置的查找输出条件时，查找停止，得到多组脉冲信号序列；预先设置的查找输出条件为n-k=3。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取两组不同混沌编码产生的信号；其中，一组为雷达发射信号，另一组为干扰信号；雷达发射信号和干扰信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
根据雷达发射信号及干扰信号，仿真计算得到输出信干比。
根据雷达发射信号、干扰信号以及输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数。
根据最优子载波数、最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值，产生第一雷达信号和第二雷达信号；第一雷达信号和第二雷达信号均为MCPC-OFDM雷达信号。
根据第一雷达信号和第二雷达信号，计算得到第一雷达信号和第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵，n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵。
在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据雷达发射信号，仿真计算得到雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号；根据回波信号以及雷达发射信号计算得到回波信号和雷达发射信号的互相关峰值；根据干扰信号和雷达发射信号计算得到干扰信号和雷达发射信号的互相关峰值；根据回波信号和雷达发射信号的互相关峰值以及干扰信号和雷达发射信号的互相关峰值，得到输出信干比。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：根据雷达发射信号和干扰信号，在不同码片数下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到码片数仿真结果；当雷达信号与干扰信号的编码数相同时，将码片数仿真结果中最大的码片数作为最优码片数；当雷达信号与干扰信号的编码数不同时，将码片数仿真结果中雷达信号码片数与干扰信号的码片数相差最大时对应的雷达信号码片数为最优码片数；根据雷达发射信号和干扰信号，在不同混沌编码初值下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到子载波数仿真结果；根据子载波数仿真结果，输出信干比为最大值时对应的子载波数为最优子载波数。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：
将预设的n个不同混沌编码初值作为初值数组，根据初值数组确定第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组；第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组均与初值数组相同；根据最优子载波数、最优码片数以及第一不同混沌编码初值数组产生第一雷达信号；根据最优子载波数、最优码片数以及第二不同混沌编码初值数组产生第二雷达信号。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：n*n阶互相关峰值矩阵中第i行第j列的元素是第一雷达信号的第i个脉冲信号与第二雷达信号的第j个脉冲信号的互相关峰值；其中，
；根据第一雷达信号的每一个脉冲信号与第二雷达信号的n个脉冲信号计算互相关峰值，得到n*n阶互相关峰值矩阵。
在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：在n*n阶互相关峰值矩阵中找到互相关值的最小值，得到最小互相关峰值对应的第一混沌初值和第二混沌初值，并将第一混沌初值和第二混沌初值存储在第一位和第二位，并存储第一混沌初值和第二混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*n阶互相关峰值矩阵中删除第一混沌初值和第二混沌初值所在的列，得到n*（n-2）阶互相关峰值矩阵。将第一混沌初值和第二混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找得到最小值，将最小值在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中对应的列对应的混沌初值作为第三混沌初值，将第三混沌初值存储在第三位，并存储第三混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中删除第三混沌初值对应的列，得到n*（n-3）阶互相关峰值矩阵。设置初值数量为m，初值数量m为大于等于2的整数。设置按行查找次数为k；按行查找次数k为大于等于1的整数；首次按行查找时按行查找次数k=1，n*（n-3）阶互相关峰值矩阵表示为n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵。在n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中按行查找前m个混沌初值所在行的元素对应相加后的最小值，将最小值在n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中对应列对应的混沌初值作为第k+3个混沌初值，存储第k+3个混沌初值在第k+3位，并存储第k+3个混沌初值对应生成的混沌编码，再将第k+3个混沌初值所在的列删除。当按行查找次数满足预先设置的查找输出条件时，查找停止，得到多组脉冲信号序列；预先设置的查找输出条件为n-k=3。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种雷达信号优化方法，其特征在于，所述方法包括：
获取两组不同混沌编码产生的信号；其中，一组为雷达发射信号，另一组为干扰信号；所述雷达发射信号和所述干扰信号均为MCPC-OFDM雷达信号；
根据所述雷达发射信号及所述干扰信号，仿真计算得到输出信干比；
根据所述雷达发射信号、所述干扰信号以及所述输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数；
根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值产生第一雷达信号和第二雷达信号；所述第一雷达信号和所述第二雷达信号为相同的MCPC-OFDM雷达信号；
根据所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，计算得到所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵；所述n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵；
在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述雷达发射信号及所述干扰信号，仿真计算得到输出信干比，包括：
根据所述雷达发射信号，仿真计算得到所述雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号；
根据所述回波信号以及所述雷达发射信号计算得到所述回波信号和所述雷达发射信号的互相关峰值；
根据所述干扰信号和所述雷达发射信号计算得到所述干扰信号和所述雷达发射信号的互相关峰值；
根据所述回波信号和所述雷达发射信号的互相关峰值以及所述干扰信号和所述雷达发射信号的互相关峰值，得到输出信干比。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述雷达发射信号、所述干扰信号以及所述输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数；包括：
根据所述雷达发射信号和所述干扰信号，在不同码片数进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到码片数仿真结果；
当所述雷达信号与所述干扰信号的编码数相同时，将所述码片数仿真结果中最大的码片数作为最优码片数；
当所述雷达信号与所述干扰信号的编码数不同时，将所述码片数仿真结果中所述雷达信号码片数与所述干扰信号的码片数相差最大时对应的所述雷达信号码片数作为最优码片数；
根据所述雷达发射信号和所述干扰信号，在不同混沌编码初值下进行匹配滤波的蒙特卡洛仿真，得到子载波数仿真结果；
根据所述子载波数仿真结果，将所述输出信干比为最大值时对应的子载波数作为最优子载波数。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值产生所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，包括：
将预设的n个不同混沌编码初值作为初值数组，根据所述初值数组确定第一不同混沌编码初值数组和第二不同混沌编码初值数组；所述第一不同混沌编码初值数组和所述第二不同混沌编码初值数组均与所述初值数组相同；
根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及所述第一不同混沌编码初值数组产生第一雷达信号；
根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及所述第二不同混沌编码初值数组产生第二雷达信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述n*n阶互相关峰值矩阵中第i行第j列的元素是所述第一雷达信号的第i个脉冲信号与所述第二雷达信号的第j个脉冲信号的互相关峰值；其中，
；
根据所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，计算得到所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵，包括：
根据所述第一雷达信号的每一个脉冲信号与所述第二雷达信号的n个脉冲信号计算互相关峰值，得到n*n阶互相关峰值矩阵。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列，包括：
在所述n*n阶互相关峰值矩阵中找到互相关值的最小值，得到最小互相关峰值对应的第一混沌初值和第二混沌初值，并将所述第一混沌初值和所述第二混沌初值存储在第一位和第二位，并存储所述第一混沌初值和所述第二混沌初值对应生成的混沌编码，并在n*n阶互相关峰值矩阵中删除所述第一混沌初值和所述第二混沌初值所在的列，得到n*（n-2）阶互相关峰值矩阵；
将所述第一混沌初值和所述第二混沌初值所在行的元素对应相加，并进行查找最小值，将最小值元素在n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中对应的列对应的混沌初值作为第三混沌初值，将所述第三混沌初值存储在第三位，并存储所述第三混沌初值对应生成的混沌编码，并在所述n*（n-2）阶互相关峰值矩阵中删除所述第三混沌初值对应的列，得到n*（n-3）阶互相关峰值矩阵；
设置初值数量为m，所述初值数量m为大于等于2的整数；
设置按行查找次数为k；所述按行查找次数k为大于等于1的整数；首次按行查找时所述按行查找次数k=1，所述n*（n-3）阶互相关峰值矩阵表示为n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵；
在所述n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中按行查找前m个所述混沌初值所在行的元素对应相加后的最小值，将该最小值在所述n*（n-2-k）阶互相关峰值矩阵中对应列的混沌初值作为第k+3个混沌初值，存储所述第k+3个混沌初值在第k+3位，并存储第k+3个混沌初值对应生成的混沌编码，再将所述第k+3个混沌初值所在的列删除；
当所述按行查找次数满足预先设置的查找输出条件时，查找停止，得到所述多组脉冲信号序列；所述预先设置的查找输出条件为n-k=3。
7.一种雷达信号优化装置，其特征在于，所述装置包括：
信号获取模块：用于获取两组不同混沌编码产生的信号，一组作为雷达发射信号，另一组作为干扰信号；所述雷达发射信号和所述干扰信号为相同的MCPC-OFDM雷达信号；
输出信干比确定模块：用于根据所述雷达发射信号及所述干扰信号，仿真计算得到输出信干比；
子载波数和码片数优化模块：用于根据所述雷达发射信号、所述干扰信号以及所述输出信干比，得到最优码片数和最优子载波数；
不同混沌编码初值生成雷达信号模块：用于根据所述最优子载波数、所述最优码片数以及预设的n个不同混沌编码初值产生第一雷达信号和第二雷达信号；所述第一雷达信号和所述第二雷达信号均为MCPC-OFDM雷达信号；
互相关矩阵确定模块，用于根据所述第一雷达信号和所述第二雷达信号，计算得到所述第一雷达信号和所述第二雷达信号的n*n阶互相关峰值矩阵；所述n*n阶互相关峰值矩阵为对称矩阵；
多组脉冲信号序列确定模块：用于在所述n*n阶互相关峰值矩阵中按照互相关峰值最小的原则进行查找，得到抗干扰性能最优排列对应的混沌初值，对应得到多组脉冲信号序列。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，输出信干比确定模块还包括：根据所述雷达发射信号，仿真计算得到所述雷达发射信号针对设定目标反射形成的回波信号；
根据所述回波信号以及所述雷达发射信号计算得到所述回波信号和所述雷达发射信号的互相关峰值；
根据所述干扰信号和所述雷达发射信号计算得到所述干扰信号和所述雷达发射信号的互相关峰值；
根据所述回波信号和所述雷达发射信号的互相关峰值以及所述干扰信号和所述雷达发射信号的互相关峰值，得到输出信干比。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113805144A (zh) * | 2021-11-18 | 2021-12-17 | 长沙理工大学 | 基于混沌单一混合编码mcpc信号设计方法与装置 |
| CN115078845A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-09-20 | 深圳华创电科技术有限公司 | 脉冲重复周期的采集方法、设备及计算机存储介质 |
| CN115390020A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-25 | 长沙理工大学 | Mcpc信号间歇采样干扰抑制方法、装置及雷达设备 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104199001A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-12-10 | 电子科技大学 | 一种认知雷达抗速度欺骗干扰的相位编码方法 |
| CN106291475A (zh) * | 2016-07-20 | 2017-01-04 | 南京御达电信息技术有限公司 | 一种用于雷达波形设计优化方法 |
| US20180149730A1 (en) * | 2016-11-26 | 2018-05-31 | Wenhua Li | Cognitive MIMO Radar with Multi-dimensional Hopping Spread Spectrum and Interference-Free Windows for Autonomous Vehicles |
| CN108776329A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-11-09 | 南京理工大学 | 基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统及其应用方法 |
| US20190101617A1 (en) * | 2015-02-16 | 2019-04-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Radar device |
| CN109856603A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-07 | 森思泰克河北科技有限公司 | 雷达抗干扰方法、终端设备及存储介质 |
| CN110361702A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-22 | 广州市高峰科技有限公司 | 雷达干扰信号的处理方法 |
| CN111239698A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 西北工业大学太仓长三角研究院 | 基于互补离散混沌相位编码波形设计的拖曳式干扰抑制方法 |
-
2021
- 2021-01-21 CN CN202110079779.0A patent/CN112394333B/zh active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104199001A (zh) * | 2014-07-16 | 2014-12-10 | 电子科技大学 | 一种认知雷达抗速度欺骗干扰的相位编码方法 |
| US20190101617A1 (en) * | 2015-02-16 | 2019-04-04 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Radar device |
| CN106291475A (zh) * | 2016-07-20 | 2017-01-04 | 南京御达电信息技术有限公司 | 一种用于雷达波形设计优化方法 |
| US20180149730A1 (en) * | 2016-11-26 | 2018-05-31 | Wenhua Li | Cognitive MIMO Radar with Multi-dimensional Hopping Spread Spectrum and Interference-Free Windows for Autonomous Vehicles |
| CN108776329A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-11-09 | 南京理工大学 | 基于混沌编码频率捷变线性调频连续波系统及其应用方法 |
| CN109856603A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-06-07 | 森思泰克河北科技有限公司 | 雷达抗干扰方法、终端设备及存储介质 |
| CN110361702A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-22 | 广州市高峰科技有限公司 | 雷达干扰信号的处理方法 |
| CN111239698A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-06-05 | 西北工业大学太仓长三角研究院 | 基于互补离散混沌相位编码波形设计的拖曳式干扰抑制方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 王桦: "OFDM编码雷达信号抗干扰性能研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
| 黄琼丹 等: "多载频混沌相位编码雷达信号处理研究", 《现代雷达》 * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113805144A (zh) * | 2021-11-18 | 2021-12-17 | 长沙理工大学 | 基于混沌单一混合编码mcpc信号设计方法与装置 |
| CN113805144B (zh) * | 2021-11-18 | 2022-02-08 | 长沙理工大学 | 基于混沌单一混合编码mcpc信号设计方法与装置 |
| CN115078845A (zh) * | 2022-07-26 | 2022-09-20 | 深圳华创电科技术有限公司 | 脉冲重复周期的采集方法、设备及计算机存储介质 |
| CN115078845B (zh) * | 2022-07-26 | 2022-11-29 | 深圳华创电科技术有限公司 | 脉冲重复周期的采集方法、设备及计算机存储介质 |
| CN115390020A (zh) * | 2022-08-29 | 2022-11-25 | 长沙理工大学 | Mcpc信号间歇采样干扰抑制方法、装置及雷达设备 |
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