融合感知的通信波形關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、為適應(yīng)未來戰(zhàn)爭環(huán)境,電子戰(zhàn)平臺常配備了多種不同功能的電磁設(shè)備,這可能會導(dǎo)致作戰(zhàn)平臺機(jī)械性能受損,降低其生存能力,同時(shí)各個(gè)電子設(shè)備間也可能存在電磁干擾。為解決上述問題,綜合一體化裝備應(yīng)運(yùn)而生。因此,實(shí)現(xiàn)作為電子戰(zhàn)平臺的基本組成的雷達(dá)與通信系統(tǒng)的一體化,其意義十分重大。此外,在民用方面,出于安全性的考慮,車與車間互相交換安全相關(guān)信息。而一些安全設(shè)備,比如自適應(yīng)巡航控制或制動輔助系統(tǒng)都離不開雷達(dá)技術(shù)。故感知通信一體化系統(tǒng)也可以用于民用場景,如

2、車載系統(tǒng)。
　　本文針對基于chirp與OFDM信號的感知通信一體化波形進(jìn)行了研究。在系統(tǒng)中,雷達(dá)與通信共享發(fā)射端但具備各自的接收端。本文的主要內(nèi)容如下。
　　第一、二章簡要介紹了感知通信一體化的研究背景與基礎(chǔ)知識。在通信方面,本文討論了分析chirp信號的重要工具——分?jǐn)?shù)階傅里葉變換( Fractional Fourier Transform,FRFT)。在雷達(dá)方面,本文給出了雷達(dá)方程的簡單形式、雷達(dá)波形匹配濾波以及波形模

3、糊函數(shù)的概念,其中模糊函數(shù)由于能刻畫波形與對應(yīng)匹配濾波器的特征而在本文中被用來分析一體化波形的雷達(dá)感知性能。
　　在基于chirp信號的一體化波形研究中,本文在第三章針對通過up& down chirp信號正交和頻率正交混合的方式實(shí)現(xiàn)的感知通信一體化波形,研究了相干檢測算法和基于FRFT的非相干檢測算法,并通過仿真比較了不同檢測算法之間的性能。在雷達(dá)感知性能方面,第三章對比了單一雷達(dá)信號與兩種混合信號的模糊函數(shù),得出結(jié)論信號混合對

4、雷達(dá)感知性能基本無影響。
　　第三章討論的混合波形雖然對信號的通信誤碼率與雷達(dá)感知性能影響不大,但兩種信號同時(shí)發(fā)射影響了雷達(dá)信號發(fā)射功率,從而減小了雷達(dá)作用距離。因此,第四章研究了兩種僅用一個(gè)chirp信號實(shí)現(xiàn)一體化的波形——基于chirp擴(kuò)頻(Chirped Spectrum Spread, CSS)的一體化波形和基于不同初始頻率的chirp一體化波形。但是,這兩種波形的使用都存在一個(gè)明顯的問題,即通信數(shù)據(jù)率過低。
　　為