一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法、设备、程序产品以及介质

技术领域

本发明属雷达信号处理技术领域，具体涉及一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法、设备、程序产品以及介质。

背景技术

干扰探测一体化是一种将雷达探测和干扰融合为一体的全新的作战样式，该样式从雷达探测的角度实现了“我明敌盲”的态势获取优势效能，从干扰的角度实现了定向干扰、跟踪干扰的干扰效能增长。探测干扰一体化技术对扩展电磁作战样式具有重要意义。

从实现方式上区分，干扰探测一体化可以分为资源分配和共用波形两种类型。资源分配通过协调干扰和探测使用的时间(时分复用)、频率(频分复用)、阵列(空分复用)等资源，以减少两种功能之间的互扰，进而实现一体化装备在发射机、天线阵面、信号处理层面的共用。这种方式实现简便、灵活性高并能够兼容现有体制，但是存在资源利用率低的缺点，其能量分别分配给干扰部分与探测部分，在一体化系统功率资源有限的前提下，能量的分开会导致干扰能力与探测能力的下降。

共用波形即共享信号的实现方式，需要发射经过特殊设计的干探一体化波形，对敌方雷达产生干扰的同时，利用干扰信号回波进行探测。共享信号的实现方式虽然复杂，但其具备资源利用率高、探测效能与干扰效能更好的优势，相对于资源分配类型的一体化系统，无疑是更高级、更理想的一体化实现方式。共用波形的设计大致可分为两类：一类是基于传统干扰波形的方法；一类是基于传统雷达波形的设计方法。

传统对雷达进行干扰的噪声压制干扰指通过噪声或者类似噪声的信号压制敌方雷达的回波信号，降低雷达的检测信噪比，阻止雷达检测到有用的信号，从而降低敌方雷达的探测范围。当噪声信号频谱较窄时(一般为对方雷达信号带宽的2～5倍)可产生瞄准式干扰；当噪声信号频谱较宽时(一般为对方雷达信号频谱带宽的5倍以上)可产生阻塞式干扰，阻塞干扰可同时干扰多部雷达以及频率捷变的雷达。传统常见的雷达探测信号有线性调频信号、二相编码信号，均具有良好的脉冲压缩特性。文献“刘方正,曾瑞琪,龚阳等.一种ZC-OFDM雷达干扰一体化波形设计与处理方法[J/OL].系统工程与电子技术,1-18[2024-02-28]”提出一种基于OFDM频分架构的一体化信号，分别用ZC(Zadoff-Chu)序列作为探测部分、Mersenne-Twister伪随机序列作为干扰部分经过OFDM调制生成的雷达干扰一体化波形，设计探干分离滤波器分离探测部分与干扰部分，该波形既解决了探测干扰一体化功能所需的波形稳定性和机动性共存的问题，也保证了一体化波形具有良好的探测性能和干扰性能。文献“张勇.雷达与干扰的混沌一体化系统及其共享信号[D].成都:电子科技大学,2006”提出了基于混沌二相编码的共享信号，并设计了一个产生混沌系统的数字电路，然后针对混沌二相编码信号旁瓣高的缺陷设计了多种旁瓣压制方法，最后从功能仿真和信号仿真两个角度对混沌共享信号做了相关的实验，证实了其满足共享信号的性能。

但以上方法存在信号频谱与时频响应伪随机性不强，易被截获且干扰效果有限的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法、设备、程序产品以及介质。该方法包括：首先根据一体化信号带宽与信号时宽产生ZC序列，然后用混沌二相序列对ZC序列进行混沌化，产生CZC序列，最后进行OFDM调制，产生CZC-OFDM干扰探测一体化信号。由于采用与混沌序列结合的ZC序列进行OFDM调制产生CZC-OFDM(Chaotic Zadoff-Chu-Orthogonal Frequency Division Multiplex)信号，在生成宽带信号的基础上增加了信号的频谱与时频响应的伪随机性，能够获得较好的压制干扰能力，又可以保留ZC-OFDM(Zadoff-Chu-Orthogonal Frequency Division Multiplex)信号良好的自相关特性。

一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法，其特征在于步骤如下：

首先，根据一体化信号带宽与信号时宽产生ZC序列；然后，用混沌二相序列对ZC序列进行混沌化，产生CZC序列；最后，进行OFDM调制，产生CZC-OFDM干扰探测一体化信号。

优选地，所述的根据一体化信号带宽与信号时宽产生ZC序列的具体步骤为：

按下式确定ZC序列的序列长度N：

其中，B表示信号带宽，T

按下式生成码长为N的ZC序列：

其中，Z

优选地，所述的用混沌二相序列对ZC序列进行混沌化的具体步骤为：

首先，采用Logistic映射生成混沌过程值：

x

其中，μ表示迭代权值；x

混沌过程s(n)＝{x

其中，s(n)为混沌过程，

结合序列长度为M的混沌二相序列

其中，X(k)表示CZC序列的第k个序列值；

优选地，所述的进行OFDM调制产生CZC-OFDM干扰探测一体化信号的具体步骤为：

在CZC序列X(k)后进行补零，补零后的序列为X

其中，N

将补零后的序列X

其中，y

一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如本发明公开的一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法的步骤。

一种程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被运行时，用于本发明公开的一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法的步骤。

一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被运行时，用于执行本发明公开的一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法的步骤。

本发明的有益效果是：由于采用OFDM调制，可以既快速又直观地生成宽带信号，满足干扰的高带宽要求；由于采用基于OFDM调制、在频域将ZC序列用混沌序列进行混沌化产生一体化信号，将干扰效能、探测效能综合在一个时频空间进行集中体现，使得能量更集中，信号接收时不需要对回波进行探干分离滤波，简化信号处理流程，；由于采用与混沌序列结合的ZC序列进行OFDM调制产生CZC-OFDM信号，能够解决ZC-OFDM信号频谱与时频响应伪随机性不强，易被截获且干扰效果有限的问题，所产生的CZC-OFDM信号具有宽的频谱的基础上又增加了其频谱与时频响应的伪随机性，能够获得较好的压制干扰能力，又可以保留ZC-OFDM信号良好的自相关特性。

附图说明

图1是本发明的一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

针对雷达干扰探测一体化信号设计的干扰需求与探测需求，本发明提出一种实现压制干扰效能的雷达干扰探测一体化共享信号的产生方法。首先，在对雷达进行压制干扰时，要想达到更好的干扰效果，要求干扰信号具有较宽的频谱，而OFDM是一种在频域上调制子载波的调制方式，该方式提供了一种从频域上对波形进行设计的办法，可以既快速又直观地生成宽带信号，很符合干扰的高带宽要求；然后，用与混沌序列结合的ZC(Zadoff-Chu)序列进行OFDM调制，产生CZC-OFDM(Chaotic Zadoff-Chu-Orthogonal FrequencyDivision Multiplex)信号。该信号在生成宽带信号的基础上增加其频谱与时频响应的伪随机性，以获得较好的压制干扰能力，又可以保留ZC-OFDM(Zadoff-Chu-OrthogonalFrequency Division Multiplex)信号良好的自相关特性。

如图1所示，本实施例包括以下步骤：

1、根据一体化信号带宽与信号时宽产生ZC序列

首先，按下式确定ZC序列的序列长度N：

其中，B表示信号带宽，T

按下式生成码长为N的ZC序列：

其中，Z

从上式中可以看出：ZC序列随着其序列k值增加，相位呈线性增长；c

2、用混沌二相序列对ZC序列进行混沌化

首先，采用Logistic映射生成混沌过程，Logistic映射具有良好的随机性，产生该序列的算法非常简单，因此在实际使用中具有速度快、效率高的优点。具体公式如下：

x

其中，μ表示迭代权值；x

然后，将生成的混沌过程s(n)＝{x

其中，s(n)为混沌过程，

结合序列长度为M的混沌二相序列

其中，X(k)表示CZC序列的第k个序列值；

3、进行OFDM调制

首先，对CZC序列X(k)后进行补零，补零后的序列为X

其中，N

然后，将补零后的序列X

其中，y

本发明选择基于OFDM调制形式，为解决ZC-OFDM信号频谱与时频响应伪随机性不强，易被截获且干扰效果有限的问题，用与混沌序列结合的ZC序列经过OFDM调制，生成CZC-OFDM信号，在生成宽带信号的基础上增加其频谱与时频响应的伪随机性，以获得较好的压制干扰能力，又可以保留ZC-OFDM信号良好的自相关特性，实现干扰探测一体化信号的干扰与探测性能。

一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如本发明公开的一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法的步骤。

一种程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被运行时，用于本发明公开的一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法的步骤。

一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被运行时，用于执行本发明公开的一种CZC-OFDM干扰探测一体化信号产生方法的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。