基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法.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CN107872279A(43)申请公布日2018.04.03(21)申请号201711102121.7(22)申请日2017.11.10(71)申请人西安电子科技大学地址710071陕西省西安市雁塔区太白南路2号(72)发明人张林让张政和谷亚彬周宇(74)专利代理机构陕西电子工业专利中心61205代理人程晓霞王品华(51)Int.Cl.H04B14/02(2006.01)H04B14/00(2006.01)G01S7/41(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法(57)摘要本发明公开了一种基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法，解决了现有技术中雷达通信共享信号包络起伏大、模糊函数性能差、误码率高及传输速率低的问题。实现步骤包括：设置调频信号参数；雷达通信数据预处理；生成恒包络的雷达通信共享信号；发射与接收脉冲调制信号；探测雷达目标的距离和速度；解调恒包络的雷达通信共享信号。本发明设计了高速率恒包络的雷达通信共享信号，通过调制正交系中各基系数使其携带通信信息，并实现雷达探测功能。克服了传统技术在调制通信数据后降低信号模糊函数性能，数据解调过程中误码率高，对多普勒不稳健的问题。提高了信号的模糊函数性能，降低了误码率，用于电子装备系统的多功能一体化。CN107872279ACN107872279A权利要求书1/2页1.基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)产生调频信号：在调频信号产生器中，设置一个调频信号的中心频率，并产生调频信号；(2)雷达通信数据预处理：将待传输的串行通信数据进行分组，分组后进行按组串并转换，得到待传输的并行通信数据；(3)生成恒包络的雷达通信共享信号：对调频信号进行正交频率分解，得到一组正交基，并将待传输的并行通信数据与该组正交基进行按组调制，得到恒包络的雷达通信共享信号，该共享信号在单脉冲内实现多比特数据调制，为单载波体制，将恒包络的雷达通信共享信号输入到匹配滤波器，作为匹配滤波器的参考信号；根据所设计的恒包络的雷达通信共享信号，由自模糊函数定义，得到恒包络的雷达通信共享信号的自模糊函数，可以用于之后对恒包络的雷达通信共享信号的分辨力分析；(4)发射与接收脉冲调制信号：雷达天线将恒包络的雷达通信共享信号发射到空间中，并对目标的回波信号进行接收；(5)探测雷达目标的距离和速度：将目标的回波信号进行脉冲压缩与动目标检测处理，得到雷达目标的距离和速度，完成雷达探测过程；(6)解调恒包络的雷达通信共享信号：从步骤(4)中接收的目标回波信号中提取出回波信号的相位，从相位导数中解调出并行的码元数据，将并行码元数据进行相对应的按组并串转换，得到解调后的串行码元数据，并将解调后的串行码元数据输出，完成雷达通信过程。2.根据权利要求1所述的一种基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法，其特征在于：步骤(3)中所述的产生恒包络的雷达通信共享信号，具体包括有如下步骤(3a)将调频信号进行正交分解，得到一组N个正交基；(3b)选择与并行通信数据组的编号相同的正交基对并行通信数据组进行调制，得到频率正交调制项；(3c)将频率正交调制项积分,得到恒包络的雷达通信共享信号，该恒包络的雷达通信共享信号的表达式为：其中βl为调制信息，βl＝alT/l，j为虚数符号，T表示脉冲宽度，k为正交基总个数，l为正交基变量，1≤l≤k，a0为正交基调制系数，该共享信号在单脉冲内实现多比特数据调制，为单载波体制，将恒包络的雷达通信共享信号输入到匹配滤波器，作为匹配滤波器的参考信号；(3d)根据自模糊函数的定义，得到恒包络的雷达通信共享信号的自模糊函数，用于之后进行恒包络的雷达通信共享信号的分辨力分析。3.根据权利要求1所述的一种基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法，其特征在于：步骤(6)中所述的解调恒包络的雷达通信共享信号，具体包括有如下步骤(6a)将回波输入到雷达通信数据解调处理模块中，提取出回波信号的相位，并对相位进行求导，得到相位导数；(6b)将相位导数乘以各阶的正交基，并进行积分，得到解调后的并行码元数据；(6c)将得到的并行码元数据输入到并串转换器转换成串行码元数据，并将串行码元数据输出，完成雷达通信过程；2CN107872279A权利要求书2/2页(6d)将解调后的串行码元数据与待传输的串行通信数据进行对比，得到错误码元占总体码元的比例，即恒包络的雷达通信共享信号的误码率，用于分析恒包络的雷达通信共享信号的解调性能。3CN107872279A说明书1/9页基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法技术领域[0001]本发明属于雷达技术领域，特别涉及雷