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２００６年６月 舰船电子对抗 Ｊｕｎ．２００６ 第２９卷第３期 ＳＨＩＰＢ（）ＡＲＤ ＥＬＥＣＴＲ（）ＮＩＣ Ｃ０ＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ Ｖ０１．２９ ＮＯ．３ 二相编码信号特征分析 陈 浩 （船舶重工集团公司７２３所，扬州２２５００１） 摘要：相位编码信号具有较强的似噪声性和良好的低截获概率特性。二相编码信号由于其技术简单、成熟 成为常用的脉压雷达信号。对二相编码信号的特征进行了一些分析．以便为今后设计雷达信号或进行脉压 信号的脉内特征分析提供一点参考。 关键词：二相编码信号；特征分析；脉内特征 中图分类号：ＴＮ９７１．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ３２—１４１３（２００６）０３—００２２—０３ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｈｅ Ｔｗｏ—ｐｈａｓｅ Ｃｏｄｅ Ｓｉｇｎａｌｓ ＣＨＥＮ Ｈａｏ （Ｔｈｅ ７２３ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＳＩＣ．Ｙａｎｇｚｈｏｕ ２２５００１。Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｃｏｄｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｈａｖｅ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｓｔｒｏｎｇ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｎｏｉｓｅ ｓｉｍｉｌａｒｉｔｙ ａｎｄ ｇｏｏｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ＬＰＩ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｍａｔｕｒｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｔｗｏ—ｐｈａｓｅ ｃｏｄｅ ｓｉｇ— ｎａｌｓ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｐｕｌｓｅ—ｃｏｍｐｒｅｓｓ ｒａｄａｒ ｓｉｇｎａｌｓ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ— ｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｗｏ—ｐｈａｓｅ ｃｏｄｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ｓｏｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｒａｄａｒ ｓｉｇｎａｌ ｏｒ ｉｎｔｒａ—ｐｕｌｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｕｌｓｅ—ｃｏｍｐｒｅｓｓｅｄ ｓｉｇｎａｌｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｗｏ—ｐｈａｓｅ ｃｏｄｅ ｓｉｇｎａｌ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｉｎｔｒａ—ｐｕｌｓｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ０ 引 言 Ｓ（￡）一Ｕ（￡）ｅｊ。 ，０ （１） 脉冲压缩雷达是为了克服雷达探测能力和 ）一ｊ 荟Ｃ￣Ｖ（ｔ－ｋＴ），０ ＜Ａ（２） 分辨率之间的矛盾，在普通脉冲雷达基础上发展 【０， 其他 起来的。根据雷达模糊函数理论，雷达的距离分 ｌ＿，０＜ｔ＜Ｔ 辨率取决于信号的频域带宽，速度分辨率取决于 （￡）一 ￣／Ｔ （３） 信号的时域宽度。对于单载频普通脉冲雷达，由 ｌ０， 其他 于信号的时频积等于１，无法解决分辨率与探测 式中：【，（￡）为二相编码信号的复包络；Ｔ为子脉 距离之间的矛盾。模糊函数理论指出，宽脉冲信 冲宽度；Ｐ为码长；△一ＰＴ为编码信号持续期； 号加脉内调制可以解决这个矛盾。常用的有 Ｃ 为二进制序列，Ｃ 一｛＋１，一１）；Ｖ（￡）为子脉 两种脉压雷达信号：线性调频信号和二相编码 冲函数。 信号。 １．１ 二相编码信号的频谱 １ 二相编码信号特征分析 二相编码信号的复包络Ｕ（ｔ）还可以表 示成： 由于二相编码技术简单、成熟，大多数相位 【，（￡）一Ｕｌ（￡）ｏＵ２（￡） （４） 编码脉压信号采用二相编码方案。 式中：Ｕ。（ｔ）为子脉冲函数，即Ｕ。（ｔ）一 （￡）； 二相编码信号的复数表达式为： 收稿日期：２００６～０２—０６
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第３期 陈浩：二相编码信号特征分析 ２３ ｕｚ（￡）一 １ Ｐ －１ （ｔ－－ｋＴ）为二相伪随机码 序列。 二相编码信号的频谱： Ｕ（厂）＝Ｕ。（厂）・Ｕ２（厂） （５） 式中：Ｕ。（＿厂）为子脉冲频谱： Ｕ。（＿厂）一ＪＴｓｉｎｃ（ｆＴ） （６） Ｕ （＿厂）为二相码序列频谱： Ｐ一１ ｕｚ（厂 １ ＂Ｃ ｅ嘞 （７） 二相编码信号的功率谱为： ｌＵ（厂）ｌ 一ｌ Ｕ。（厂）ｌ ・ｌ Ｕ （厂）ｌ 一 ｌｕ・（厂）ｌ ・吉［Ｐ十 ２∑Ｘ６（ｍ）ｃｏｓ２ｎｆｍＴ］ （８） 式中：Ｘ （ｍ）为二元伪随机序列非周期自相关 函数： ｘ （ｍ）一∑Ｃ，Ｃ抖 一ｆｌｎ（≤Ｐ）Ｐ ｍ—ｌ，２，…，Ｐ—ｌｍ＿。 。 （９） 故Ｉ Ｕ（厂）ｌ ≈Ｉ Ｕ。（＿厂）Ｉ ，即二相编码信号的 频谱主要取决于子脉冲的频谱。 如果二元伪随机序列具有良好的非周期自 相关特性，二相编码信号的功率谱与子脉冲信号 的功率谱基本相同，因此二相编码信号的频带宽 度Ｂ接近于子脉冲带宽，即Ｂ一１／Ｔ。信号的时 宽频宽积（或脉冲压缩比）Ｄ一△・Ｂ—Ｐ，因此 采用长二元序列，就可得到大时宽频宽积的编码 脉压信号，Ｄ一般为ｌ０～ｌ ０００。 １．２二相编码信号模糊函数特点 二相编码信号的复包络Ｕ（￡）还可表示成： Ｕ（￡）一Ｉｖｌ（￡）ｏ Ｕ２（￡）］Ｕ３（￡） （１Ｏ） ＜△ Ｔ 一 Ｕ（￡）的模糊函数： Ｘ （ｒ， ）一［Ｘ （ｒ， ）ｏ Ｘ。（ｒ， ）］ｏ＃Ｘ。（ｒ， （１２） 式中：Ｘ （ｒ， ），Ｘ。（ｒ， ）分别为宽度为Ｔ和△的 矩形脉冲信号的模糊函数；Ｘ （ｒ， ）为二相伪随 机码序列模糊函数： ｘ （ｒ， ）一击∑∑ｂ （ｒ—ｋＴ）８（８一 ／Ｔ） ＝一。。 。。 （１３） 式中：ｂ 为二元伪随机序列｛Ｃ ｝的Ｘ函数： ｂ 一∑Ｃ ｃ ｅ ｉ或 ｂ 一∑Ｃ一 ｃ ｅ。ｊ （１４） ｛ ｝为｛ ｝的离散付里叶变换序列： Ｃ 一∑Ｃ￣ｅ－）２ （１５） 上面表达式说明二相编码信号的模糊函数 主要取决于伪随机序列的Ｘ函数｛ｂ ｝，它具有 钉耙型模糊图。如果采用具有各向均匀的模糊 函数二元伪随机序列，就可得到理想图钉型模糊 函数。因此二相编码信号采用的二元伪随机序 列应具有理想图钉型模糊函数，其自相关函数应 为脉冲矢量。 ２ 二相编码信号采用的二元伪随 机序列 二相编码信号常用的二元伪随机序列有巴 克码、组合巴克码、互补码、最大长度码（ｍ序 列）、Ｌ序列等，它们都有较好的非周期自相关 特性。 （１）巴克序列 巴克序列｛Ｃ ｝，Ｃ ∈（十ｌ，一１），７ｚ—ｌ，２， …，Ｐ—ｌ，Ｐ为序列长度。它的非周期自相关函 数为： ｆＬｌ—ＩｍＩ Ｘ（ｍ，０）一∑Ｃ，Ｃ抖 ｆ Ｐ ｍ一０ 一ｉ０或±ｌ ｍ≠０ 它是理想的脉冲矢量。但序列数目不多，最 长的是ｌ３位。 （２）组合巴克序列 将两个不同巴克序列组合，即将一巴克序列 作为另一巴克序列的码元，可延长其长度。但非 周期自相关函数不再保持巴克序列的旁瓣特性， 出现几对高度较大的旁瓣。通过译码加权网络 可降低旁瓣，主旁瓣比可达３０ ｄＢ以上，使组合 巴克序列具有实际应用价值。 （３）互补序列
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２４ 一舰船电子对抗 第２９卷 对长度相等的二元序列：Ａ一（ａ ｝，Ｂ一 瓣比接近于，／Ｙ，特性不如巴克序列，但可供使 用的优选序列数量较多。 （５）Ｌ序列 Ｌ序列是长度Ｐ三３（ｍｏｄ４）型素数的二元 周期序歹０ ＸＬ一（…，ｚ。，ｚ ，ｚ２，…），ｚ ∈ （十１，一１）且ｚ 按下列规则取十ｌ或一１： （ｂ ｝，ａ 、ｂ ∈（十１，一１）， 一１，２，…，Ｐ一１，其非 周期自相关函数分别为： Ｘ＾（ ，ｏ）一∑ａｋａｌｑ－ｍ ｘＢ（ ，ｏ）一∑ｂｋｂ Ａ和Ｂ序列互补应满足： （１７） （１８） ｚ （ｆ ／Ｐ 一 ，２，”’，Ｐ一 ｚ 一（２１Ｚｌ）， （２２） 【一ｌ ２三０（ｍｏｄＰ） ＸＡ（ ，Ｏ）十ＸＢ（ ，Ｏ）一ｆ （１９） Ｘ／＋ 口一ｚ ， ｍ一１，２，…互补序列具有理想的非周期自相关特性，但 实际使用时，需要两个独立的信道，系统较复杂。 （４）ｍ序列 式中：ｉ／Ｐ为勒让德符号，ｉ／Ｐ一 （一１） ： ［等］’［・］为取整符号。Ｌ序列的 模糊函数与非周期自相关函数同ｍ序列相似， 但序列的数量比ｍ序列多。 序列（ ｝的特性多项式为Ｆ（ｚ）一∑Ｃ ｚ ， 满足Ｃｏ—Ｃ ：１，当序列的最大周期可能值为 Ｐ一２ 一１时，称序列（Ｃ ｝为最大长度序列，简称 ｍ序列。ｍ序列的模糊函数为： ３ 结束语 本文对二相编码信号特征以及二相编码信 号采用的二元伪随机序列进行了一些分析，以便 为今后设计雷达信号或进行脉压信号的脉内特 征分析提供一点参考。 参考文献 ［１］林茂庸，柯有安．雷达信号理论［Ｍ］．北京：国防工 Ａ 一ｂ ２一ｌ∑Ｃ Ｃ５－ ｅｊ 椰／ ｌ。 ｆ＇ｐ ｋ，Ｓ三０，０（ｍｏｄＰ） １０ ：＝ ｋ三０（ｍｏｄＰ），５≠０（ｍｏｄＰ） ｋ≠０（ｍｏｄＰ），５三０（ｍｏｄＰ） ，５≠０（ｍｏｄＰ） （２０） ｌ１ Ｉ【Ｐ十１ ｋ业出版社．１９８４． 它的模糊图呈各向均匀的钉耙型，但非周期 ［２］魏东升．雷达信号脉内细微特征提取和分析［Ｄ］． 西安：西安电子科技大学．１９９２． 自相关函数有较高的旁瓣，当Ｐ＞＞１时，主旁 （上接第ｌ８页） ３ 结束语 ｜ ：：／ 本文提到的反辐射武器抗诱偏性能试验方 案或数据处理方法主要是定性的考核，如果做精 确定量的考核，还需要对载机的飞行特性和导 航、测姿和定位系统的误差特性进行详细的 分析。 ／ｉ ：—／ 、 、 ■ ■● ０日 Ｅ， ■Ｈ－口。 ｇ＝ ＃鞠豁 ： …０…一 一 参考文献 ［１］王凡．贺瑞龙．雷达抗反辐射导弹的一种新方案 ［Ｊ］．现代电子，１９９５（２）：１—８． ［２］ 司锡才．反辐射导弹防御技术导论［Ｍ］．哈尔滨： 哈尔滨工程大学出版社，１９９７． 距离 图８反辐射导引头随遇平衡状态示意图
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