Projeto de sistema de fusível FMCW com modulação composta de frequência e fase baseada em código caótico e algoritmo de alcance

ZHANG Jincheng ,  

HAO Xinhong ,  

HOU Chaowen ,  

摘要

Para resolver o problema do fusível de onda contínua modulada em frequência linear tradicional (Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW), que é facilmente interferido devido a parâmetros de modulação fixos, foi projetada uma nova solução de design de forma de onda de fusível baseada na modulação composta de frequência e fase com código caótico e no algoritmo de alcance invariante à taxa normalizada (Normalized Rate-Invariant Ranging, NRIR). Utilizando a ergodicidade e a sensibilidade às condições iniciais do mapeamento caótico Logistic, foi construído um sistema de modulação composta bidimensional: no domínio de frequência, utiliza-se o estado caótico para realizar variações binárias periódicas na inclinação da modulação de frequência, quebrando a periodicidade do sinal; no domínio de fase, a codificação de fase baseada em sequência binária caótica é implementada, aumentando ainda mais a entropia e a complexidade da forma de onda, destruindo fundamentalmente a estabilidade dos parâmetros necessários para interferência coerente. Para resolver problemas de falha no acoplamento distância-Doppler e dispersão espectral causados pela modulação com inclinação variável, derivou-se o algoritmo NRIR e introduziu-se um operador de transformação de reamostragem para mapear o sinal não estacionário de frequência diferencial com taxa variável para um espaço de inclinação constante normalizado, realizando a acumulação coerente e a medição da distância do alvo. Utilizando a função ambígua como ferramenta, análise teórica, experimentos de simulação e resultados de teste mostram que, sob condições de interferência de memória digital de radiofrequência (Digital Radio Frequency Memory, DRFM) a -5dB e interferência de varredura de frequência com relação sinal/interferência, o algoritmo NRIR pode melhorar a relação de lóbulos secundários de pico em 7,9dB e 5,7dB, com precisão de medição de distância estável em ±0,5m, demonstrando que o sistema de modulação composta de frequência e fase baseado em código caótico apresenta bom desempenho contra interferências ativas DRFM e de varredura, oferecendo suporte teórico e caminho técnico para o projeto de fusíveis resistentes a interferências.

关键词

código caótico;fusível de rádio;função ambígua;modulação linear de frequência;anti-interferência;modulação de fase por código caótico

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