[发明专利]具有低截获特性的多基地声呐多址分辨信号生成方法

说明书

本发明提供的是一种具有低截获特性的多基地声呐多址分辨信号生成方法。1、计算多普勒约束条件下，Costas信号的互重合函数频率轴最大距离；2、设置不同发射基地间Costas信号的严格正交性要求与同一发射基地内部Costas信号的宽松正交性要求；3、计算M阶Costas序列的最大互重合函数矩阵；4、计算发射基地内部的Costas序列最大互重合点数与发射基地之间的Costas序列最大互重合点数；5、从Costas序列中选取N组正交的Costas序列集合分配给各个发射基地；6、构造合适数目的正交LS码分配给各个发射基地；7、获得Costas_LS码。本发明能保障探测信号具有优良的低截获性能，能使不同发射基地间的探测信号具备优良的正交性，同时改善同一发射基地内部探测信号的正交性。

技术领域

本发明涉及的是一种声呐信号波形生成方法，具体地说是一种多基地声呐信号波形生成方法。

背景技术

在水下监测网和水声对抗中，声呐是目标探测、识别、分类、定位以及跟踪中的关键技术。主动声呐因其可靠性高，定位性能好在水声探测领域得到广泛应用。面对日益复杂的水声探测环境，如何在精确检测目标，成为声呐信号波形设计研究的重要问题，因而低截获声呐信号设计成为近年来研究的热点问题。

声呐低截获信号设计的目标是保持或提高接收机处理增益的同时，使主动信号在时间轴和频率轴上具有混沌性，增加截获机检测难度，手段上除采用低频频段外，主要遵循大时间带宽积，复合频(码)制，随机或非线性体制，时频捷变等几个原则。常用的低截获信号包括Frank码、Barker码、Costas码等相位或频率编码信号以及各种组合信号。其中Costas阵列的概念首次出现在1965年发表的一篇关于声呐检测的技术报告中，为了提高声呐的性能，使用Costas阵列为具有最优自相关特性的声呐系统描述了一种新颖的跳频图案，随后将其作为论文发表。Costas编码信号除具备大时间带宽积，能量时频域分布均匀的低截获特性外，还兼顾了相关性能好，距离、速度分辨率高等优点。

LS码是一种新型的扩频码-零相关窗互补码，这种码在一定的相对偏移内具有理想的自相关与互相关，构成零相关窗。应用零相关窗码的同步CDMA系统将完全消除或大大降低系统的MAI与ISI(多径扩展均在零相关窗内或超出的部分能量很小)。对于LS码来说，当信道的多径扩展小于零相关窗宽度时，其最佳多用户接收机、解相关多用户接收机和匹配滤波单用户接收机是等价的；而当信道的多径扩展大于零相关窗宽度时，使用匹配滤波器单用户接收机则要大大损失容量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现多基地声呐探测信号的低截获性与多址分辨能力的具有低截获特性的多基地声呐多址分辨信号生成方法。

本发明的目的是这样实现的：

步骤1、获取系统和目标参数，计算多普勒约束条件下，Costas信号的互重合函数频率轴最大距离l；

步骤2、设置不同发射基地间Costas信号的严格正交性要求|R_cx_oss(τ,ξ)|≤r_L与同一发射基地内部Costas信号的宽松正交性要求|R_cross(τ,ξ)|≤r_H，R_cross(τ,ξ)表示两个Costas信号的互相关系数，τ和ξ分别表示时域和频域的时延，r_L为系统要求的不同发射基地间探测信号的满足的互相关系数，r_H为系统要求的同一发射基地内部探测信号的满足的互相关系数；

步骤3、选取Costas信号的阶数M，计算全部M阶Costas序列的最大互重合函数矩阵{C_max}_num×num；

步骤4、计算多普勒约束下，发射基地内部的Costas序列最大互重合点数C_H与发射基地之间的Costas序列最大互重合点数C_L；