ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ КОГЕРЕНТНО-ІМПУЛЬСНИХ СИГНАЛІВ НА ОСНОВІ ЗАСТОСУВАННЯ КОМПЛЕМЕНТАРНИХ КОДІВ
IMPROVING THE EFFICIENCY OF COHERENT SEQUENCES BY COMPLEMENTARY PHASE-CODING
Сторінки: 152-158. Номер: №5, 2019 (277)
Автори:
І.І. ЧЕСАНОВСЬКИЙ
Національна академія Державної прикордонної служби, м. Хмельницький
А.В. ТКАЧУК
Хмельницький національний університет
I.I. CHESANOVSKYI
Academy of State Border Service of Ukraine, Khmelnytskyi
A.V. TKACHUK
Khmelnytskyi National University
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2019-277-5-152-158
Рецензія/Peer review : 16.06.2019 р.
Надрукована/Printed : 23.07.2019 р.
Анотація мовою оригіналу
В статті досліджуються питання удосконалення когерентно-імпульсних конструкцій сигналів шляхом застосування комплементарних послідовностей. Показано, що застосування додаткового кодування імпульсів дає змогу отримувати системи сигналів зі специфічними кореляційними властивостями в часовому і частотному розрізі. Розкрито суть основних підходів синтезу даного типу сигналів та їх оптимізації з позицій забезпечення найнижчого рівня бічних сплесків автокореляційної функції та рівномірності поверхні функції невизначеності в широкому діапазоні допплерівських зміщень частоти. В роботі також показано та досліджено один із напрямків удосконалення даного типу складних сигналів шляхом застосування внутрішньо-імпульсної частотної модуляції за лінійним і нелінійним законами. На основі проведеного моделювання продемонстровано, яким чином внесення частотної модуляції впливає на вигляд поверхні функції невизначеності.
Ключові слова: комплементарні коди, когернтно-імпульсні сигнали, частотна модуляція, функція невизначеності, кореляційна функція, бокові пелюстки, допплерівське зміщення частоти, радіолокація, когерентність.
Розширена анотація англійською мовою
The coherent sequence of linear frequency-modulated pulses is one of the most widespread radar signals. This signal has good range and Doppler resolution, but one of its drawbacks is the high level of autocorrelation function side lobes. In this paper we present the signal that is constructed from coherent packages of pulses. Then every package is phase modulated by appropriate complementary sequence. Complementary phase- coding for the different pulses in the train yields zero ACF side lobes around the main lobe area ( – pulse duration and is the coded pulses package length), the range resolution is significantly simplified. Also a helpful property is reduced level of recurrent lobes from other packages. But these benefits are quickly lost, when the target return has nonzero Doppler. In order to detect the target return it is required to use several filters at the receiver each matched to the different target Doppler or FFT-based filtering methods. Another approach is to use the combination of some complementary code with pulse frequency modulation. In our examples we used two types of binary overlay coding in combination with linear and nonlinear frequency modulation. These were the orthonormal codes of Hadamar and PONS construction. The use of the code based on PONS construction with intrapulse nonlinear frequency modulation resulted in lower ACF side lobes in the rest of nonzero autocorrelation area near the main lobe peak and lower peaks of ambiguity function for nonzero Doppler. A significant practical advantage of the new complementary phase-coded signal is improved Doppler tolerance, which allows to simplify receiver complexity.
Keywords: nonlinear modulation, range resolution, ambiguity function, complementary code.
References
- Kuk Ch. Radiolokacionnye signaly / Ch. Kuk, M. Bernfeld. – Moskva : Sovetskoe radio, 1971. – 568 s.
- Levanon N. Radar Signals / Nadav Levanon, Eli Mozeson. – New Jersey : John Wiley & Sons, 2004. – 411 p.
- Levanon N. Removing autocorrelation sidelobes by overlaying orthogonal coding on any train of identical pulses / N. Levanon, E. Mozeson // IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems. – 2003. – Vol. 39. – № 2. – P. 583–603.
- Syntez koherentnykh poslidovnostei impulsiv z liniino-chastotnoiu moduliatsiieiu i neliniinymy krokamy nosiinoi / I. I. Chesanovskyi, A. V. Tkachuk // Herald of Khmelnytskyi National University. – Khmelnytskyi, 2018. – № 6(267). – S. 134–142.
