基于混沌同步的混沌雷达信号设计理论研究

理论上，混沌信号具有与噪声相同的概率分布或频谱特性，同时，与噪声相比，混沌又是可控和可同步的，基于该特性的新型混沌雷达信号处理方法有望突破传统噪声雷达的限制，是混沌雷达的一个主要特色和优势。.然而现有的混沌雷达信号设计的研究，主要局限于挖掘混沌的类噪声特性，没有考虑信号的混沌同步性能，导致信号处理上难以或不能应用新型混沌雷达信号处理理论。. 针对该问题，本项目提出研究具有优良混沌同步性能的混沌雷达信号设计理论：研究类噪声混沌雷达信号设计理论；研究抗噪声混沌雷达信号设计理论；研究混沌信号的逆变换及其同步理论；在此基础上建立混沌雷达信号设计的新理论与新方法，最后用部分新型混沌雷达信号处理方法进行实验验证。通过该研究为新型混沌雷达信号处理理论的发展和应用提供必要的前提和基础，为我国的混沌雷达的研究与应用奠定重要的理论基础。

理论上，混沌信号具有与噪声相同的概率分布或频谱特性，同时，与噪声相比，混沌又是可控和可同步的，基于该特性的新型混沌雷达信号处理方法有望突破传统噪声雷达的限制，是混沌雷达的一个主要特色和优势。.然而现有的混沌雷达信号设计的研究，主要局限于挖掘混沌的类噪声特性，没有考虑信号的混沌同步性能，导致信号处理上难以或不能应用新型混沌雷达信号处理理论。.针对该问题，本项目研究了具有优良混沌同步性能的类噪声混沌雷达信号设计理论:分别针对超混沌系统和Colpitts混沌系统给出了具有优良抗噪声性能的混沌同步算法，其抗噪声性能优于传统混沌同步算法，并且该算法对混沌系统参数失配不敏感，因此更具有工程实际意义；给出了一种类噪声的混沌调频信号设计方法，所设计的混沌信号在200MHz带宽、1微秒脉宽下可以获得-39.53dB的低旁瓣；给出了一种基于混沌同步和逆变换的混沌雷达信号设计方法，传统的雷达信通常在数字域实现，而本项目中的方法则在模拟域实现，可通过简单的混沌同步的模拟电路实现，具有实现简单、低成本等优势；给出了一种快速混沌同步算法，该算可适用于连续混沌系统和离散混沌系统，对于离散系统，通常只需要一步迭代即可同步。在此基础上建立混沌雷达信号设计的新理论与新方法，最后用部分新型混沌雷达信号处理方法进行实验验证，包括基于混沌参数估计的混沌雷达测速方法、混沌相参雷达及其电路研究、基于混沌同步的信号延时算法以及基于压缩感知的混沌雷达成像算法，对这些新型的混沌雷达信号处理算法进行了仿真实验验证。通过该研究为新型混沌雷达信号处理理论的发展和应用提供必要的前提和基础，为我国的混沌雷达的研究与应用奠定重要的理论基础。