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混沌脉冲位置调制(Chaotic Pulse Position Modulate,CPPM)最早出现在通信领域中,是混沌通信的主要研究内容之一,并且最初应用于保密通信,旨在解决混沌通信易受信道噪声和畸变影响等问题。受到了混沌通信启发,CPPM信号也逐步被应用到目标检测和雷达探测中。在超宽带(Ultra-wideband,UWB)雷达系统中,CPPM信号作为发射信号时,调制脉冲最常使用的就是高斯脉冲。然而高斯脉冲在低频区及其附近区域存在着大量的直流分量,天线辐射效率极低,将严重影响信号经过天线的发射以及其他组件的传输,最终影响UWB天线及相关系统的设计。研究表明,单周期脉冲相比高斯脉冲可以有效的提高天线的辐射效率,为此本文设计一种调制脉冲为单周期脉冲的超宽带CPPM信号源,以提高UWB雷达天线辐射效率。此前,课题组使用高速串行收发器产生窄脉冲信号,实现了较好的集成化、小型化、可靠性。然而,高速串行收发器只能产生极性为正的信号,不能产生符合条件的单周期脉冲。本文综合考虑以上不足,将FPGA和以阶跃恢复二极管(Step-Recovary Diode,SRD)为核心的模拟电路相结合,设计了一种调制脉冲为单周期脉冲的CPPM信号发生器,该发生器结构简单、功耗低、成本低,并且有效的降低了超宽带天线的低频区的直流分量,提高了天线的辐射效率。本文基于调制脉冲为单周期脉冲的CPPM雷达信号源,重点的介绍了硬件电路的设计并阐述了下列几点工作:1.归纳了几种常见的UWB雷达信号源,并对它们的优缺点进行分析和比较。对CPPM信号的原理做了介绍,提出将单周期信号作为CPPM的调制脉冲信号,有效的降低了直流低频区的能量,从而提高了雷达天线的辐射效率。2.研究了CPPM信号的调制方法,介绍了几种常见的一维离散混沌映射,分析了Logistic映射和Tent映射的李雅普诺夫指数、相关性、概率分布函数以及数据字长对序列周期性的影响,选取遍历性和非周期性更好的Tent映射作为调制函数,数字化仿真以及通过FPGA实现了CPPM信号的调制。3.基于雷达信号源的工作原理对电子器件的选型进行了介绍,对SRD等器件的原理进行了分析,设计了一种以SRD为核心的窄脉冲产生电路,对FPGA模块产生的CPPM信号进一步窄化以及单周期脉冲的成形,获得了主脉冲宽度为590 ps、主峰峰值为-1.76 V且波形良好的单周期脉冲。自相关运算结果表明该信号具有良好的抗干扰能力和较高的检测概率。频谱图表明该信号没有直流成分,并且在低频区有极少的能量,作为雷达的发射信号时,可有效提高雷达天线的辐射效率。最后通过模糊函数的研究,论证了所研制的信号源作为雷达发射信号的可行性。4.搭建了超宽带雷达系统,介绍了超宽带测距雷达系统的结构、原理、实验装置与仪器。应用所研制的CPPM雷达信号源进行了测距、距离分辨率以及穿墙实验,并对实验结果进行了分析与总结,再一次验证了该信号源作为雷达探测信号的可行性。