一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置，属于雷达通信技术领域，适用于解决一体化信号中雷达信号的距离旁瓣电平过高的问题，并同时完成雷达探测功能和通信功能，包括雷达发射端、通信接收端和雷达接收端，雷达发射端用于获取通信信号矢量的最优一体化信号矢量，其获取思路为：确定通信信号矢量，然后基于插码融合设计得到一体化信号矢量；根据一体化信号矢量，计算得到一体化信号矢量的自相关旁瓣电平矢量；根据一体化信号矢量的自相关旁瓣电平矢量，构造一体化信号矢量的目标优化函数；优化一体化信号矢量的目标优化函数，进而得到通信信号矢量的最优一体化信号矢量。

A radar communication integrated signal implementation device based on interpolation and code fusion

The invention discloses a radar communication integrated signal realization device based on interpolation fusion, which belongs to the field of radar communication technology, and is suitable for solving the problem of high range sidelobe level of radar signal in integrated signal, and completes radar detection function and communication function, including radar transmitter, communication receiver and so on. Radar receiver, radar transmitter is used to obtain the optimal integrated signal vector of communication signal vector, its acquisition ideas are: determine the communication signal vector, and then design the integrated signal vector based on interpolation fusion; according to the integrated signal vector, calculate the autocorrelation sidelobe level vector of the integrated signal vector. According to the autocorrelation sidelobe level vector of the integrated signal vector, the objective optimization function of the integrated signal vector is constructed; the objective optimization function of the integrated signal vector is optimized, and then the optimal integrated signal vector of the communication signal vector is obtained.

【技术实现步骤摘要】
一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置
本专利技术属于雷达通信
，特别涉及一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置，适用于解决一体化信号中雷达信号的距离旁瓣电平过高的问题，并同时完成雷达探测功能和通信功能。
技术介绍
现阶段国内外对于雷达通信一体化的研究内容根据一体化体制实现方式的不同，可以概括为分时体制实现方式、分波束体制实现方式以及同时体制实现方式三种；这三种一体化体制实现方式中，同时体制实现方式是目前研究得最广泛的一种实现方式。同时体制实现方式，指的是雷达信号和通信信号共同使用同一种波形或者通过正交化的方式合成一个波形，使得雷达在具有通信功能的同时不影响原有雷达性能的体制，雷达嵌入式通信信号的策略已经成功地建立了一个同时执行雷达和通信功能的双功能系统；目前的同时体制的雷达通信一体化信号的产生方法主要有以下几种：一，将通信信号嵌入到雷达发射中以实现一体化功能；二，使用时间调制阵列技术来实现一体化阵列，使得能够在主瓣中执行雷达功能，同时实现旁瓣中的通信；三，在多传感器发送/接收配置下基于相位调制进而将信息嵌入到雷达发射波形中。同时体制雷达通信一体化系统中一个关键的问本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置，其特征在于，包括雷达发射端、通信接收端和雷达接收端，雷达发射端分别连接通信接收端和雷达接收端，通信接收端连接雷达接收端；雷达发射端用于获取通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt；雷达收发天线一体的情况下，通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt直接进入雷达接收端；雷达接收端的处理流程为：首先雷达接收端接收通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt，将接收到的通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt进行滤波处理，得到雷达信号；之后将得到的雷达信号在距离方向上进行距离压缩，得到距离压缩后的雷达信号；最后对距离压缩后的雷达信号进行雷达距离分辨率的计算...

【技术特征摘要】
1.一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置，其特征在于，包括雷达发射端、通信接收端和雷达接收端，雷达发射端分别连接通信接收端和雷达接收端，通信接收端连接雷达接收端；雷达发射端用于获取通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt；雷达收发天线一体的情况下，通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt直接进入雷达接收端；雷达接收端的处理流程为：首先雷达接收端接收通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt，将接收到的通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt进行滤波处理，得到雷达信号；之后将得到的雷达信号在距离方向上进行距离压缩，得到距离压缩后的雷达信号；最后对距离压缩后的雷达信号进行雷达距离分辨率的计算和雷达模糊函数的计算；雷达收发天线分置的情况下，通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt分别进入通信接收端和雷达接收端，通信接收端和雷达接收端的处理流程分别如下：通信接收端的处理流程为：首先通信接收端接收通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt；对通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt中的每一个码元所在位置进行判决，若大于0则判决为1码元；否则判决为-1码元；进而得到Nt个通信序列；然后将Nt个通信序列进行依次排列后得到通信数据流；最后对所述通信数据流进行通信误码率的计算；Nt为大于0的正整数；雷达接收端的处理流程为：将通信接收端判决得到的Nt个通信序列与对应通信序列的匹配相位矢量做点乘，进而计算得到Nt个距离压缩权值；接着利用Nt个距离压缩权值对通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt进行距离压缩，得到距离压缩后的雷达信号；最后对距离压缩后的雷达信号进行雷达距离分辨率的计算和雷达模糊函数的计算。2.如权利要求1所述的一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置，其特征在于，所述通信信号矢量的最优一体化信号矢量sopt，其得到过程包括以下步骤：步骤1，确定通信信号矢量，然后基于插码融合设计得到一体化信号矢量；步骤2，根据一体化信号矢量，计算得到一体化信号矢量的自相关旁瓣电平矢量；步骤3，根据一体化信号矢量的自相关旁瓣电平矢量，构造一体化信号矢量的目标优化函数；步骤4，优化一体化信号矢量的目标优化函数，进而得到通信信号矢量的最优一体化信号矢量。3.如权利要求2所述的一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置，其特征在于，步骤1的子步骤为：1a)确定通信信号矢量sc，且所述通信信号矢量sc包含Nc个通信码元，表示Nc×1维实数矢量，∈表示属于；1b)设计两个矩阵，记为第一矩阵Jc和第二矩阵Jr，JcTJr＝0,det(Jc+Jr)＝1或者det(Jc+Jr)＝-1，表示Nc×Nc维实数矢量，det(·)表示求取矩阵·的行列式值操作，上标T表示转置操作，∈表示属于；第一矩阵Jc和第二矩阵Jr中的每一列分别最多只有一个元素为1、其他元素均为0；1c)将雷达信号矢量记为sr，雷达信号矢量sr中包括Nc个雷达码元，且sr＝exp(j·p)，p表示Nc行1列的复的相位矢量，表示Nc×1维复数矢量，∈表示属于；进而设计得到一体化信号矢量s表达式如下：s＝Jc·sc+Jr·sr＝Jc·sc+Jr·exp(j·p),p(n)∈[0,2π],n＝1,2,...,Nc其中，p(n)表示Nc行1列的复的相位矢量p中第n个元素，Nc表示通信信号矢量sc中包含的通信码元总个数，与雷达信号矢量sr中包含的雷达码元总个数取值相等。4.如权利要求3所述的一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置，其特征在于，在1c)中，所述一体化信号矢量s，基于插码融合法进行设计，其设计过程为：通信信号矢量sc，将通信信号矢量sc展开为：其中sci表示通信信号矢量sc中的第i个通信码元，i＝1,...,Nc；令组合后通信信号矢量中当通信码元数目与插入的雷达码元数目比值为a:b且总码元长度为Nc时，通过第一矩阵Jc将通信信号矢量sc中前个通信码元保持不变，剩下的个通信码元置零，进而得到组合后通信信号矢量的展开式为：表示Nc×1维实数矢量，∈表示属于，a和b均为正整数，且Nc可被(a+b)整除；雷达信号矢量sr，将雷达信号矢量sr展开为：其中exp(j·pi)表示雷达信号矢量sr中的第i个雷达码元，i＝1,...,Nc；令组合后雷达信号矢量中通信码元数目与插入的雷达码元数目比值为a:b且总码元长度为Nc时，通过第二矩阵Jr将雷达信号矢量sr中前个雷达码元置零，剩下的个雷达码元保持不变，进而得到组合后雷达信号矢量的展开式为：表示Nc×1维复数矢量，∈表示属于；然后将组合后通信信号矢量和组合后雷达信号矢量相加后得到一体化信号矢量s，将一体化信号矢量s展开为：上标T表示转置操作。5.如权利要求3所述的一种基于插码融合的雷达通信一体化信号实现装置，其特征在于，在1c)中，所述一体化信号矢量s，基于插码融合法进行设计，其设计过程还包括：通信信号矢量sc，表示Nc×1维实数矢量，∈表示属于；将通信信号矢量sc展开为其中sci表示通信信号矢量sc中的第i个通信码元，i＝1,...,Nc；令插入后通信信号矢量为且令l表示第l次插入，l＝1,2,…,P，P为大于或等于1的正整数，l的初始值为1；a和b均为正整数，且Nc可被(a+b)整除；令插入后通信信号矢量中通信码元数目与插入的雷达码元数目比值为a:b且总码元长度为Nc时，通过第一矩阵Jc将通信信号矢量sc中第(l-1)(a+b)+1个通信码元到第(l-1)(a+b)+a个通信码元sc((l-1)(a+b)+1),...,sc((l-1)(a+b)+a)保持不变，将第la+(l-1)b+1个通信码元到第la+(l-1)b+b个通信码元sc(la+(l-1)b+1),...,sc(la+(l-1)b+b)置零；令l的值分别从1取至P，进而得到插入后通信信号矢量的展开式为：上标T表示转置操作；雷达信号矢量sr，将雷达信号矢量sr展开为：其中exp(j·pi)表示雷达信号矢量sr中的第i个雷达码元，i＝1,...,Nc；且令l'表示第l'...

【专利技术属性】
技术研发人员：周生华，梁雪玲，刘宏伟，徐磊磊，杨东方，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，西安中电科西电科大雷达技术协同创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61