基于正交编码的高频地波雷达信号的设计

李 超 张 宁

（哈尔滨工业大学电子工程技术研究所，黑龙江 哈尔滨 150001）

引 言

解决电离层杂波折叠就是要提高信号的不模糊距离，使得电离层杂波处在信号的不模糊距离之外，无法对探测距离内产生折叠效应。虽然加大脉冲周期可以增大不模糊距离，却会导致占空比下降，从而使得发射机功率降低无法实现远距离探测。若采用多脉冲正交信号，由于脉冲之间相互正交，即其互相关函数为零，回波信号经过脉冲压缩之后，只对自身脉冲产生距离谱，因此，不产生距离模糊。简单的正交编码往往不具有好的自相关函数特性，无法达到雷达目标检测的需求；若采用正交矩阵得到多脉冲编码，虽然具有良好的旁瓣特性，但由于脉冲周期过长，容易产生多普勒模糊，无法满足海空兼容探测。因此，需要进行正交编码波形优化设计。

发射波形优化设计是众多学者近年来的研究热点。Deng［1-2］研究了基于模拟退火的正交波形设计，主要是以互相关和自相关旁瓣能量最小为目的。在Deng的研究工作之后，出现了一系列正交波形设计方法，其中主要有遗传算法、整数非线性规划、最小互熵法、相位逗留法等，这些方法被广泛用于多输入多输出（MIMO）雷达［3-4］和分组雷达信号的设计。然而，这些雷达均采用频分复用来发射多频信号。对于高频地波雷达系统来说，频分复用信号对设备的线性度要求很高，且信噪比损失较大，时分复用方式是首选。本文主要研究高频地波雷达时分复用方式下正交编码的设计，其各个频段采用的信号形式完全相同，要求每个频段内信号的各个脉冲正交。……