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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利一种基于宽带脉冲串信号的非线性子脉冲载频设计方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119519749B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411646609.6，技术领域涉及：H04B1/715；该发明授权一种基于宽带脉冲串信号的非线性子脉冲载频设计方法是由梁红;段彤设计研发完成，并于2024-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于宽带脉冲串信号的非线性子脉冲载频设计方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于宽带脉冲串信号的非线性子脉冲载频设计方法，在脉冲串信号模型的基础上，引入调斜序列与跳频系数，依据跳频间隔及调制斜率参数对模糊旁瓣的影响，建立多目标优化模型；提出基于模糊度函数的特殊载频跳变间隔的设计方法，得到最优载频变化步长，然后改进调制载频计算规则，得到对应不同子脉冲的非线性频率，实现对信号频域结构的调整。本发明大大降低传统宽带脉冲串信号的旁瓣，有效提高了信号时频分辨能力，拓展了低距离模糊旁瓣波形的设计思路，为声纳的高分辨探测奠定了基础。

本发明授权一种基于宽带脉冲串信号的非线性子脉冲载频设计方法在权利要求书中公布了：1.一种基于宽带脉冲串信号的非线性子脉冲载频设计方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：在脉冲串信号中引入调斜序列与跳频系数，构建新的信号模型； 步骤1-1：脉冲串信号是一种由多个占空比相同的子脉冲构成的信号模型，设Tr为脉冲重复间隔，Tp为子脉冲宽度，则脉冲串信号模型xt为： 其中，n表示第n个子脉冲，且n＝1,2,...,N，N是子脉冲的个数，T表示整个脉冲时宽，xn表示第n个子脉冲信号； 步骤1-2：当子脉冲信号为线性调频信号时构成调频脉冲串信号，第n个子脉冲信号表示为： 其中，K＝BpTp表示调频斜率，Bp为子脉冲带宽，fn是子脉冲的载频，rect.表示矩形函数； 其中，f0是信号中心频率，△f为频率跳变步长，且△f＝Bp，B表示信号带宽； 步骤1-3：引入调斜序列{Gn}与跳频系数{Cn}，构建新的脉冲串信号模型，表示为： 其中，Kn＝Gn·BpTp； 步骤2：根据模糊函数定义，计算信号的距离模糊度函数，并分析旁瓣及栅瓣产生的原因； 步骤2-1：信号的宽带模糊度函数表达式为： Ψτ,s＝|χτ,s|210 其中τ是目标回波时延，s＝c-vc+v称为时间尺度或多普勒压缩因子，c为信号在水中的传播速度，v为目标的径向速度；s＝1时得到Ψτ,1，称为距离模糊度函数； 步骤2-2：将式8的信号模型代入宽带距离模糊度函数定义式，计算信号的距离模糊度函数； 宽带模糊度函数定义为： 其中τ是目标回波时延，s＝c-vc+v称为时间尺度或多普勒压缩因子，c为信号在水中的传播速度，v为目标的径向速度，相向运动时为负；s＝1时得到Ψτ,1，称为距离模糊度函数； 将式8代入式11，并令s＝1，计算得到： 其中，距离模糊度函数拆分成两项乘积，分别是R1τ与R2τ，R1τ表示固定频率步长引起的信号周期性栅瓣，R2τ是单个脉冲复包络的宽带频移自相关函数； 步骤3：以尖锐主瓣、抑制模糊旁瓣为目标建立优化函数，提出基于模糊度函数的载频跳变间隔的设计方法，求解最优载频变化步长； 步骤3-1：主瓣面积优化目标：在时延范围内，主瓣面积最小化： 其中Ωτ为主瓣面积的优化时延范围，D代表调频脉冲序列的优化参数△f与Kn； 主旁瓣比优化目标：主瓣的宽度保持在设定的距离范围或速度范围内，相邻旁瓣电平在设定的距离范围或速度范围内中最小化； 步骤3-2：将距离模糊函数结果的两项乘积取分贝形式： ΨdBτ＝20log10[R1τR2τ]14 统一目标函数最小化的形式，取主瓣与旁瓣的差的倒数，建立主旁瓣优化目标函数： 在多目标优化问题中，设置加权系数向量为w： 从而将要优化双目标函数的线性组合作为新的目标函数向量F，此时： F＝wF1,F217 步骤3-3：已知频带重叠条件下的波形参数： 引入跳频系数后对应子脉冲载频以及带宽表示为： Bp＝|B-f0-N-1△f|20 存在如下关系： 整理得： 假设B≤f0，计算得： 综上，整体优化问题建模为如式23所示的约束条件下的多目标优化模型： Bp＝|B-f0-N-1△f|24； 步骤4：改进调制载频计算规则，设计对应不同子脉冲的非线性频率。

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