一种雷达通信一体化信号的优化方法技术

本发明专利技术公开了一种雷达通信一体化信号的优化方法，其主要思路是：确定雷达通信一体化系统的工作模式，并采用雷达发射脉冲方式，得到雷达发射一个脉冲包含的Ns个OFDM符号，进而分别得到雷达发射一个脉冲的信号基带形式和延迟时间τ后雷达发射一个脉冲的信号基带形式，根据该两个信号基带形式，得到雷达通信一体化波形的模糊函数，进而分别得到雷达通信一体化波形的模糊函数的具体形式和同一脉冲内第n个OFDM符号载波所调制的通信调制信息，根据雷达通信一体化波形模糊函数的具体形式，采用Gold序列对同一脉冲内第n个OFDM符号载波所调制的通信调制信息a(n)进行预调制，得到对通信调制信息不敏感的雷达通信一体化信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于雷达通信
，特别涉及一种雷达通信一体化信号的优化方法，适用于解决雷达通信一体化波形模糊函数对通信信息的影响敏感问题，尤其是雷达通信一体化波形模糊函数对通信调制信息的影响敏感问题。
技术介绍
随着新技术的发展及各种智能化新型武器在现代作战系统中的广泛应用，使得电子装备在现代作战系统中的重要性越来越大。为了提高现代作战系统性能，需要加载各种电子装备，从而导致电子装备冗余加大，各种电子装备之间的电磁干扰严重。多功能综合一体化电子系统是解决上述问题的重要途径，该系统采用综合化设计方法，能够使得该系统中的各种电子装备共享系统资源，并且能够在该系统中实现各种电子装备的各自对应功能，减少了系统体积、能耗和各种电子装备之间的相互干扰，增强了系统的可靠性。而多功能综合一体化电子系统通常包括雷达和通信两种电子装备，使得该系统必然要求雷达和通信的一体化；并且，随着交通运输业的迅猛发展，许多公司或企业也开始研发智能化系统，如智能交通系统或智能驾驶系统，该智能化系统要求具备感知周围环境和传递信息的功能，使得雷达和通信的一体化成为其必不可少的电子装备，以实现雷达和通信的一体化。因此，实现雷达和通信的一体化不仅具有提升现代作战系统性能的军事意义，也具有推动智能交通发展的民事意义。雷达和通信的一体化，简称雷达通信一体化，实现该雷达通信一体化的关键在于雷达通信一体化的波形设计。目前，已有许多学者进行了相关研究工作，主要分为两大类，一是基于复用技术的雷达通信一体化波形设计，其复用技术包括空分复用、码分复用、频分复用和时分复用，但该类方式会造成雷达和通信在空域、时域、频域、码域均不能实现资源共享，使其应用受到限制；二是直接使用调制后的通信信息实现雷达通信一体化波形设计。目前，对于直接使用调制后的通信信息实现雷达通信一体化波形设计，主要采用OFDM符号，即正交频分复用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM)符号，OFDM符号的频谱利用率高，并且包含的载波调制灵活，便于同步和均衡。已有许多学者研究了OFDM符号在实际通信中的应用，以及OFDM符号在雷达中的应用，即正交频分复用雷达，文献“施祥同,王虎,陈建军,等.OFDM雷达信号的宽带模糊函数性能分析[J].雷达科学与技术,2010,8(6):554-558.”和文献“张卫,唐希源,顾红,等.OFDM雷达信号模糊函数分析[J].南京理工大学学报,2011,35(4):513-518.”分析了正交频分复用雷达分别在宽带宽和窄带宽条件下产生的雷达通信一体化波形的模糊函数特性。本申请的专利技术人发现，上述文献中使用的传统正交频分复用雷达发射的一个脉冲内包含一个OFDM符号，并在采用该OFDM符号实现雷达通信一体化波形设计时，均未考虑通信调制信息的不确定性和随时间的可变性给雷达通信一体化波形的模糊函数产生的影响，不能进一步提高雷达的探测性能。
技术实现思路
针对以上现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种雷达通信一体化信号的优化方法，以解决雷达通信一体化波形的模糊函数对通信调制信息的影响敏感问题，提高雷达的探测性能。本专利技术的实现思路是：确定雷达通信一体化系统的工作模式，并采用雷达发射脉冲方式，得到雷达发射一个脉冲包含的Ns个OFDM符号，然后建立信号模型，得到雷达发射一个脉冲的信号基带形式，进而得到延迟时间τ后雷达发射一个脉冲的信号基带形式，确定雷达通信一体化系统的工作模式和信号模型下，得到雷达通信一体化波形的模糊函数，进而分别得到雷达通信一体化波形的模糊函数的具体形式和同一脉冲内第n个OFDM符号载波所调制的通信调制信息，根据雷达通信一体化波形模糊函数的具体形式，采用Gold序列对同一脉冲内第n个OFDM符号载波所调制的通信调制信息a(n)进行预调制，得到对通信调制信息不敏感的一体化信号。为达到上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案予以说明。一种雷达通信一体化信号的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定雷达通信一体化系统的工作模式，并采用雷达发射脉冲方式，得到雷达发射一个脉冲包含的Ns个OFDM符号；步骤2，根据雷达发射一个脉冲包含的Ns个OFDM符号，得到雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t)，进而得到延迟时间τ后雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t-τ)；步骤3，分别根据雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t)和延迟时间τ后雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t-τ)，得到雷达通信一体化波形的模糊函数χ(τ,fd)，进而分别得到雷达通信一体化波形的模糊函数的具体形式和雷达发射的一个脉冲中第n个OFDM符号包含的Nc个载波所调制的通信调制信息a(n)；步骤4，根据雷达通信一体化波形模糊函数的具体形式，采用Gold序列对雷达发射的一个脉冲中第n个OFDM符号包含的Nc个载波所调制的通信调制信息a(n)进行预调制，得到对通信调制信息不敏感的雷达通信一体化信号。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：第一，本专利技术采用雷达发射脉冲方式发射的一个脉冲由多个子脉冲构成，每个子脉冲是通信中一个OFDM符号，且能够在一个脉冲内实现通信功能，与传统方式相比更易于同步，且在相同带宽下提高了通信的数据率；第二，采用Gold序列进行通信信息调制的雷达通信一体化信号的模糊函数图的形状为图钉状，且该模糊函数图的距离模糊图和速度模糊图的旁瓣衰减慢，且较为平坦；第三，本专利技术通过对通信信息进行预调制，使得每个OFDM符号所调制的编码序列具有优良的非周期自相关和互相关特性，能够解决雷达通信一体化的模糊函数对通信调制信息的影响敏感问题。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发作进一步详细说明。图1为本专利技术的一种雷达通信一体化信号的优化方法的实现流程图；图2(a)为传统OFDM雷达发射波形形式示意图；图2(b)为本专利技术所采用的雷达发射波形形式示意图；图3为OFDM符号持续时间的结构示意图；图4为延时小于0时模糊函数计算积分示意图；图5为延时大于0时模糊函数计算积分示意图；图6为延时等于有效持续时间的模糊函数计算积分示意图；图7为对通信调制信息不敏感的一体化信号产生框图；图8(a)为Gold序列与m序列的非周期自相关函数比较示意图，图8(b)为Gold序列与m序列的非周期互相关函数比较示意图；图9(a)为线性调频信号的模糊函数图，图9(b)为线性调频信号的距离模糊图，图9(c)为线性调频信号的速度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种雷达通信一体化信号的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，确定雷达通信一体化系统的工作模式，并采用雷达发射脉冲方式，得到雷达发射一个脉冲包含的Ns个OFDM符号；步骤2，根据雷达发射一个脉冲包含的Ns个OFDM符号，得到雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t)，进而得到延迟时间τ后雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t‑τ)；步骤3，分别根据雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t)和延迟时间τ后雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t‑τ)，得到雷达通信一体化波形的模糊函数χ(τ,fd)，进而分别得到雷达通信一体化波形的模糊函数的具体形式和雷达发射的一个脉冲中第n个OFDM符号包含的Nc个载波所调制的通信调制信息a(n)；步骤4，根据雷达通信一体化波形模糊函数的具体形式采用Gold序列对雷达发射的一个脉冲中第n个OFDM符号包含的Nc个载波所调制的通信调制信息a(n)进行预调制，得到对通信调制信息不敏感的雷达通信一体化信号。

【技术特征摘要】
1.一种雷达通信一体化信号的优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，确定雷达通信一体化系统的工作模式，并采用雷达发射脉冲方式，得到雷达
发射一个脉冲包含的Ns个OFDM符号；
步骤2，根据雷达发射一个脉冲包含的Ns个OFDM符号，得到雷达发射一个脉冲的信
号基带形式s(t)，进而得到延迟时间τ后雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t-τ)；
步骤3，分别根据雷达发射一个脉冲的信号基带形式s(t)和延迟时间τ后雷达发射一个
脉冲的信号基带形式s(t-τ)，得到雷达通信一体化波形的模糊函数χ(τ,fd)，进而分别得到
雷达通信一体化波形的模糊函数的具体形式和雷...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖桂生，刘永军，郭学敏，王英，杨志伟，曾操，许京伟，王诏丰，王明星，刘琼，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61