一种NC-CE-OFDM的雷达通信一体化波形设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114114189A(43)申请公布日2022.03.01(21)申请号202111410480.5(22)申请日2021.11.25(71)申请人江苏科技大学地址212008江苏省镇江市丹徒区长晖路666号(72)发明人靳标宋瑶武浩正唐裕峰张贞凯魏雪云(74)专利代理机构南京苏高专利商标事务所(普通合伙)32204代理人向文(51)Int.Cl.G01S7/41(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图1页(54)发明名称一种NC-CE-OFDM的雷达通信一体化波形设计方法(57)摘要本发明公开了一种NC‑CE‑OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，包括：设置信号参数，对目标状态进行初始化；通过动态频谱感知和信道估计技术，确定未占用频段的子载波位置及PAPR情况；利用相位技术降低PAPR，并在未占用带宽的子载波上调制通信信息进行传输；对非连续恒包络一体化信号在加性高斯白噪声信道中的误码率进行求解；求解雷达通信一体化信号中的模糊函数；根据模糊函数求解对一体化信号波形的距离分辨率、多普勒分辨率及多普勒容限特性。本发明将非连续OFDM信号和相位调制技术相结合，可以缓解频谱资源紧张的问题，实现非连续OFDM信号频谱的最大利用率。CN114114189ACN114114189A权利要求书1/4页1.一种NC‑CE‑OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：设置信号参数，对目标状态进行初始化；S2：通过动态频谱感知和信道估计技术，确定未占用频段的子载波位置及PAPR情况；S3：利用相位技术降低PAPR，并在未占用带宽的子载波上调制通信信息进行传输；S4：对非连续恒包络一体化信号在加性高斯白噪声信道中的误码率进行求解；S5：求解雷达通信一体化信号中的模糊函数；S6：根据模糊函数求解对一体化信号波形的距离分辨率、多普勒分辨率及多普勒容限特性。2.根据权利要求1所述的一种NC‑CE‑OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：在每个Ts模块时间内，一个NDFT点的IDFT计算出一个时间采样值模块{x[n]}，采样率F0＝NDFT/T；IDFT的输入是一个补零之后的共轭对称数据矢量：式中，为QAM数据符号，为Nzp个零元素的行矢量。3.根据权利要求1所述的一种NC‑CE‑OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，所述步骤S2中PAPR包括连续间隔情况、规律间隔情况和随机间隔情况下有源子载波的PAPR。4.根据权利要求3所述的一种NC‑CE‑OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，所述步骤S2中PAPR情况的确定方法为：对非连续OFDM系统在三种不同位置分布的有源子载波情况进行PAPR分析：连续间隔有源子载波：当有源子载波与未激活子载波连续间隔时，有源子载波上的数据为：其中，xk表示数据符号；未激活子载波相当于零填充，由于零点的位置，NC‑OFDM子载波将等同于原OFDM子载波的频移，从而在时域产生相移的NC‑OFDM信号，NC‑OFDM信号只是原始OFDM信号的相移，因此NC‑OFDM信号的PAPR与原始OFDM信号完全相同；规则间隔有源子载波：当有源子载波与未激活子载波规则间隔时，有源子载波上的数据为：其中，m为子载波间距；当有m‑1个未激活子载波在任意两个连续的有源子载波之间时，则时域NC‑OFDM信号包含原始OFDM时域信号的m个信号，因此，仅需要时域信号的一部分，即N/m，来估计信号的PAPR，在这种情况下NC‑OFDM信号由原始OFDM信号组成，因此NC‑OFDM信号的PAPR保持与相2CN114114189A权利要求书2/4页邻OFDM信号的PAPR相同；随机分布的有源子载波：当有源子载波随机间隔时，在传输过程中有源子载波的相位因子经过IFFT，在这种情况下，NC‑OFDM信号将不同于等效连续OFDM信号，导致NC‑OFDM信号的PAPR值与原始OFDM信号的PAPR值不同。5.根据权利要求3所述的一种NC‑CE‑OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，所述步骤S3中对未占用频段的子载波进行通信信息的传输是基于连续间隔有源子载波和规律间隔有源子载波进行的。6.根据权利要求5所述的一种NC‑CE‑OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，所述步骤S3中基于连续间隔有源子载波和规律间隔有源子载波对未占用频段的子载波进行通信信息的传输方法包括如下步骤：由所有不相邻子载波组成的基带NC‑OFDM信号在一个[0,T]时间间隔的复包络为：其中，Ak是信号的第k个子载波，T为OFDM符号持续时间，第k个未占用子载波上的符号是Ak＝0，则PAPR定义为OFDM信号的最大瞬时功率