Diseño de sistema de fusible FMCW con modulación compuesta de frecuencia y fase basada en código caótico y algoritmo de alcance

ZHANG Jincheng ,  

HAO Xinhong ,  

HOU Chaowen ,  

摘要

Para resolver el problema de que el fusible de onda continua modulada en frecuencia lineal tradicional (Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW) es fácilmente interferido debido a parámetros de modulación fijos, se diseñó un nuevo esquema de diseño de forma de onda para fusibles basado en la modulación compuesta de frecuencia y fase con código caótico y un algoritmo de alcance invariante normalizado por tasa (Normalized Rate-Invariant Ranging, NRIR). Utilizando la propiedad ergódica y la sensibilidad a las condiciones iniciales del mapeo caótico Logistic, se construyó un sistema de modulación compuesta de dos dimensiones: en el dominio de frecuencia, el estado caótico se usa para cambiar periódicamente de forma binaria la pendiente de la modulación de frecuencia, rompiendo la periodicidad de la señal; en el dominio de fase, se implementa la codificación de fase basada en una secuencia binaria caótica, aumentando aún más la entropía y complejidad de la forma de onda, rompiendo fundamentalmente la estabilidad de los parámetros necesarios para la interferencia coherente. Para resolver los problemas de fallo de acoplamiento distancia-Doppler y dispersión espectral causados por la modulación de pendiente variable, se derivó el algoritmo NRIR y se introdujo un operador de transformación de remuestreo para mapear la señal diferencial de frecuencia no estacionaria de tasa variable en un espacio de pendiente constante normalizado, logrando la acumulación coherente y la medición de distancia del objetivo. Usando la función ambigua como herramienta, el análisis teórico, experimentos de simulación y resultados de prueba muestran que bajo condiciones de interferencia de memoria digital de radiofrecuencia (Digital Radio Frequency Memory, DRFM) y de interferencia de barrido de frecuencia de -5dB en relación señal a interferencia, el algoritmo NRIR puede lograr una mejora del lóbulo lateral pico de 7,9dB y 5,7dB, con una precisión de alcance estable en ±0.5m, demostrando que el sistema de modulación compuesta de frecuencia y fase basado en código caótico tiene un buen rendimiento frente a las interferencias activas DRFM y la interferencia de barrido, proporcionando respaldo teórico y un camino técnico para el diseño de fusibles anti-interferencias.

关键词

código caótico;fusible de radio;función ambigua;modulación lineal de frecuencia;anti-interferencia;modulación de fase con código caótico

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