技術領域

本發明涉及雷達信號設計領域，特別涉及噪聲雷達中利用混沌映射設計混沌調頻雷達信號領域。?

背景技術

混沌是自然界非常普遍的現象，自然界中的大量動力學系統都可以認為是混沌動力系統，而規則的運動只是在相對局部范圍和短時間內存在。但是直到1963年美國氣象學家Lorenz在《大氣科學》雜志上發表了《決定論周期》，描述了著名的蝴蝶效應，才揭開了對混沌現象的深入研究的序幕。70年代，混沌學正式成立，在各個科學領域展開了混沌研究的熱潮。80年代后期，混沌技術在保密通信、信號檢測等方面得到了廣泛的應用。進入90年代以后，混沌理論開始應用在雷達系統中。?

噪聲雷達是一種以噪聲源作為發射信號或者信號調制形式的雷達，由于發射信號的隨機性質，噪聲雷達具有十分優異的低截獲概率性能和電子抗干擾的能力。其模糊函數是理想的圖釘型，同時具有高的距離和速度分辨率。因此，早在20世紀60年代美國和歐洲的一些國家就對噪聲雷達給予了廣泛的關注。但是，由于當時受電子元器件的制造工藝和技術水平的限制，對于噪聲雷達的研究基本都處于理論分析階段。直到20世紀80年代以后，隨著固態微波器件和超大規模集成電路的出現讓噪聲信號的實現成為可能，對于噪聲雷達的應用性研究才逐漸增多。?

混沌信號是由確定性系統產生的類噪聲信號，混沌信號具有初值敏感性、非周期性和長期不可預測性等性質。對混沌信號的研究，是從80年代后期展開的。Leon?OChua首先研究了二階數字濾波器中的混沌現象，并運用混沌數字濾波器產生偽隨機數。Torhu?Kohda等人研究了由混沌非線性映射產生的偽隨機序列，給出了這類映射產生Bernoulli序列的一個簡單充分條件。相比于噪聲信號而言，混沌信號更加容易產生和控制，利用混沌信號來代替噪聲信號實現噪聲雷達是一種很好的選擇。?

但是，現有的利用混沌信號進行雷達信號調頻得到的混沌調頻雷達信號的旁瓣比較高。于是提出了許多改進的方法。文獻Bin,C.,et?al.,Chaotic?Signals?with?Weak-StructureUsed?for?High?Resohution?Radar?Imaging.2009:p.325-330.提出了利用弱結構特性來指導混沌?映射的產生，并以此提出了多段Bernoulli混沌映射；文獻Yang,J.,et?al.Frequencymodulated?radar?signals?based?on?high?dimensional?chaotic?maps.in?Signal?Processing(ICSP),2010IEEE?10th?International?Conference?on.2010.利用高維混沌映射產生混沌調頻信號，以此降低雷達信號自相關函數的旁瓣；文獻Yunkai,D.,H.Yinghui,and?G.Xupu,Hyper?ChaoticLogistic?Phase?Coded?Signal?and?Its?Sidelobe?Suppression.Aerospace?and?Electronic?Systems,IEEETransactions?on,2010.46(2):p.672-686.利用超混沌Logistic相位編碼結合Tikhonov方法來抑制旁瓣。但是，上述這些方法都沒有考慮硬件實現混沌映射時量化字長的影響，在實際系統中利用數字器件實現混沌映射時，量化字長總是有限的。產生的混沌信號本質上是一種偽隨機信號，最大周期由數字器件的字長決定。當量化的字長為M時，一維映射的最大周期不超過2^M，N維映射的最大周期不超過2^NM。?

為了解決量化字長帶來的影響，本文提出了一種基于組合映射的混沌調頻信號。組合映射由于具有更加復雜的相空間結構，已經應用在保密通信領域，但目前在雷達領域應用還比較少。本發明中的組合映射由Logistic映射和Bernoulli映射組合而成，也可以用于其他混沌映射的組合。以Logistic映射作為父映射，產生各Bernoulli子映射的參數，再將各參數下的Bernoulli映射子序列組合起來得到組合映射序列。?

發明內容

本發明的目的在于，為克服現有技術在數字器件產生混沌映射序列的過程中，數字器件的量化字長破壞序列混沌特性的缺陷，本發明提供了一種對數字器件量化字長不敏感的混沌調頻雷達信號，即一種基于組合映射的混沌調頻雷達信號的產生方法及系統。?

為實現上述目的，本發明提供了一種基于組合映射的混沌調頻雷達信號的產生方法，所述方法包含：?