【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于波形设计，具体涉及一种基于otfs的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法。
技术介绍
1、在现代通信系统中，为提升通信性能，通常采用多载波波形。由于多载波波形早已应用在通信系统当中，因此，可以以原有的多载波通信系统为基础开发雷达通信一体化系统，减小对硬件系统的更改。此外，雷达通信一体化技术在民用领域的需求逐渐明确。在2021年，由imt-2030(6g)推进组发布了《通信感知一体化技术报告》，描述了6g系统对一体化功能的需求，并明确指出了部分关键应用场景，如智能家居、车联网与无人机组网等，而采用多载波一体化波形可以较好地满足这些场景下的应用需求。综上，采用多载波波形设计一体化波形具有较强的实用意义。
2、在多载波一体化波形中，ofdm一体化波形受到的关注较多，这一方面是由于ofdm雷达波形设计技术逐渐成熟，另一方面ofdm波形具有良好的通信性能，已被广泛应用在了4g和5g通信系统中。然而，ofdm波形仍然存在着一些缺点，给ofdm一体化波形的实际应用带来了不小的困难。一方面，当通信发射机与用户之间存在相对运动时，ofdm波形容易发生子载波间串扰而导致通信性能下降，另一方面，ofdm波形通常具有较高的papr，这导致ofdm波形对一体化系统发射机功放的线性度要求较高，这些问题在一定程度上阻碍了ofdm一体化波形的发展。otfs波形良好的性能和应用需求的提出同样激励了otfs雷达通信一体化波形设计相关的研究。然而由于otfs波形的提出时间较晚，因此业内对于otfs一体化波形设计的研究尚浅。目前业内主要直接
3、有鉴于此，亟需改善现有技术中单个otfs波形自相关旁瓣较高，不利于雷达目标的探测的缺陷。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种基于otfs的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法。本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
2、第一方面，本专利技术提供一种基于otfs的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，包括：
3、构建多载波雷达通信一体化系统模型；其中，多载波雷达通信一体化系统用于发射波形，对目标进行探测的同时与通信用户进行通信；
4、根据发射波形，多载波雷达通信一体化系统对接收到的单个目标的回波信号进行处理，得到处理结果；根据发射波形，通信用户对接收到的信号进行解调，得到解调结果；
5、对发射波形进行离散化，结合处理结果和解调结果，针对离散化的发射波形，获取考虑通信误码率的时延和多普勒平面上的雷达数据和通信数据的分配方案，以及获取考虑波形峰值平均功率比的时延和多普勒平面上的雷达数据和通信数据的分配方案；
6、基于admm算法对构建的优化问题进行求解，得到一体化互补波形组；其中，优化问题根据考虑通信误码率的时延和多普勒平面上的雷达数据和通信数据的分配方案、以及考虑波形峰值平均功率比的时延和多普勒平面上的雷达数据和通信数据的分配方案进行构建。
7、本专利技术的有益效果：
8、(1)、本专利技术提供的一种otfs雷达通信一体化互补波形组设计法，通过分析otfs-cwg的时延-多普勒平面不同位置调制的数据对一体化波形性能的影响，提出了不同的数据分配方案。
9、(2)、本专利技术提供的一种otfs雷达通信一体化互补波形组设计方法，针对otfs-cwg设计问题建立了约束优化问题，采用引入中间变量的方法对其进行变换，并采用admm算法进行求解，使得原始问题分解为一系列的约束凸优化问题，并采用有效集法(active setmethod，asm)进行求解，保证了算法的收敛性。
10、以下将结合附图及实施例对本专利技术做进一步详细说明。
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1.一种基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，所述发射波形sm(t)的表达式为：
3.根据权利要求2所述的基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，根据发射波形sm(t)，所述多载波雷达通信一体化系统接收到的单个目标的回波信号为：
4.根据权利要求3所述的基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，所述多载波雷达通信一体化系统对接收到的单个目标的回波信号进行处理，得到处理结果，包括：
5.根据权利要求2所述的基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，所述通信用户对接收到的信号进行解调，得到解调结果，包括：
6.根据权利要求2所述的基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，所述对所述发射波形进行离散化，包括：
7.根据权利要求1所述的基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在
8.根据权利要求1所述的基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，所述考虑波形峰值平均功率比的时延和多普勒平面上的雷达数据和通信数据的分配方案，包括：
9.根据权利要求1所述的基于OTFS的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，所述构建的优化问题的表达式为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于otfs的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于otfs的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，所述发射波形sm(t)的表达式为：
3.根据权利要求2所述的基于otfs的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，根据发射波形sm(t)，所述多载波雷达通信一体化系统接收到的单个目标的回波信号为：
4.根据权利要求3所述的基于otfs的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，所述多载波雷达通信一体化系统对接收到的单个目标的回波信号进行处理，得到处理结果，包括：
5.根据权利要求2所述的基于otfs的多载波雷达通信一体化互补波形组设计方法，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘永军，侯熙楠，廖桂生，李海川，刘旭宸，唐皓，王鹤鸣，王雪燕，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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