[发明专利]用高速混沌码做雷达调相信号源的方法

说明书

本发明涉及一种雷达调相信号源的技术领域，尤指一种用高速混沌码做雷达调相信号源的方法。

雷达主要是用来测速度和测距离，那么雷达定位的准确度和精确性是极为重要的。如图1所示，测距/测速雷达是这样工作的：为测量一飞行体的距离或速度，首先由射频信号发生器产生一射频信号，并将该射频信号送入调相电路中，此时将高速随机码也送入该调相电路中，在调相电路中将该高速随机码调制到所述的射频信号上，调制完成后将带有高速随机码的射频信号输出至发射电路中，由收发天线发射出去，当该信号碰到所测物体时会返回一信号回波，该信号回波通过收发天线接收后送至回波解调和放大电路中，经过回波解调和放大电路对信号回波的放大、解调，所得到的信号便可在信号处理单元中进行各种所需的处理，最后将结果显示出来。

最早雷达的调相信号源采用伪随机码，其定位的准确度非常差，会有很大的误差范围。比如：在测距时要测150米处的一个物体，采用伪随机码做调相信号源测出的结果会在150米左右范围内都有假回波信号，产生了“距离模糊”。现在，在雷达应用领域已经用随机码取代了伪随机码，其优点在于消除了原有的距离模糊问题，提高了测距的准确性。但其精度还是不够，现在所用到的最高速的随机码脉宽仅为100ns，那么对应测距的精度只有15米；而且现有的生成随机码的方式大多采用模拟电路，其可靠性不高。针对该问题，曾在中国专利CN00109204.9中提出了一种用高频三极管产生高速随机码的方法，使用该方法可将高速随机码的脉宽降为50ns。但是，高速随机码的统计特性是不可控制，也不可以重复产生的，那么，每次产生的高速随机码无论其统计特性好与不好，都只能一次性使用，不可能保留住或再现统计特性好的高速随机码；而且每次产生的高速随机码的统计特性都是不一样的，致使测量的结果精度也不一致，有好有坏，无法人为控制。另一方面，目前混沌电路产生的混沌码脉宽均为毫秒量级，速率太低，不可能满足测速和测距雷达对高速的要求标准。

鉴于上述问题，本发明的主要目的在于提出一种用高速混沌码做雷达调相信号源的方法，使得测距/测速雷达测量结果的可靠性、准确度和精度更高。

本发明进一步的目的是采用高速混沌码做雷达的调相信号源，其可重复实现，并且可人为控制，使得使用者操作更为方便。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用高速混沌码做雷达调相信号源的方法，该方法包括以下的步骤：

1)输入选定的非线性方程及可产生混沌码的参数；

2)高速数字信号处理芯片根据所输入的非线性方程和参数进行计算、比较后，得到高速混沌码，并将其输出；

3)将该高速混沌码同时送入雷达的调相电路及信号处理单元中。

其中，该非线性方程可为一迭代方程，那么输入参数时至少要输入迭代方程的系数λ、初值X₀以及基准值X’。

在高速数字信号处理芯片中进行的计算是指根据所输入的方程及参数来算出该方程的一组解，比较是指将由非线性方程计算所得的每个解分别与所输入的基准值X’进行比较，以得到0、1序列，构成高速混沌码。另外，该高速数字信号处理芯片还可进一步外接一存储器。

所述的信号处理单元可进行相关运算、频谱分析、数据重排、恒虚警等等多种所需的运算。

本发明所提出的用高速混沌码做雷达调相信号源的方法，其具有以下的优点：

(1)由于该方法中采用了数字电路来生成高速混沌码，因此与模拟电路生成的高速随机码相比，采用高速混沌码做雷达的调相信号源其可靠性更高。

(2)由于该方法中产生高速混沌码所采用的芯片是高速数字处理芯片，其计算速度可达到16亿次/秒，因此所得到的高速混沌码的脉宽可达到50ns以下，使得雷达测距的精度提高到了7.5米以下。

(3)该方法采用了混沌码，所谓混沌码就是非线性方程在一定条件下产生的内部随机性的现象。混沌码与随机码相比具有同样好的随机性，但随机码是用稳压二极管产生的，所产生的随机码是不可控制的；而混沌码由于是用可控制参数的非线性方程产生的，故其是可控制、可选择的，并可通过控制参数重复实现所需统计特性的混沌码。因此，在实际应用中，如果想重复使用同一种具有良好统计特性的混沌码时，就可以通过输入曾产生该混沌码的方程参数，即可再次产生同样的混沌码，这对使用者而言是非常方便、实用的。

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图1为现有技术的工作原理示意图。

图2为本发明的工作原理框图。

图3为本发明中生成高速混沌码的原理示意图。