[发明专利]基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法

说明书

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。

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及雷达通信共享信号的设计，具体是一种基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法，可以应用在雷达通信一体化系统中。

背景技术

现代雷达对抗已由传统单一的对抗转变为体系对抗，要求作战平台具有多任务、多功能的能力。作战平台需要装备越来越多的雷达、通信等设备，然而众多的电子设备不仅占据大量空间、增加反射面积，还恶化平台的电磁环境，影响平台的综合性能。解决上述问题的一种有效途径就是实现电子装备系统的多功能综合一体化，即利用共享信号，实现雷达通信功能共享。

针对雷达通信共享信号的设计，现有方法主要集中在两方面，即对雷达波形进行调制和对雷达通信共享信号进行基于多载波的设计。

一：从雷达波形出发，通过对雷达波形进行调制，使其在不同脉冲间体现差异性，并利用差异性携带通信信息：(1)对LFM信号的初始频率、调频率等参数进行调制，但其通信速率受限于雷达信号的脉冲重复周期以及通信信息映射位数，过高的位数，会导致通信接收端FRFT变换器个数的急剧增多，使得通信解调效率下降；(2)将LFM与恒包络数字调制相结合，但是所生成的雷达通信共享信号在PD雷达中，发射信号占空比较低，脉宽较短，调制数据量有限，并且随着调制码元数增多，频谱扩展严重，不仅使得通信子系统的误码率变高，还会降低雷达子系统的脉压增益，降低检测性能，导致其速率也相对较低。

二：基于多载波的雷达通信一体化，主要包括频率调制的LFM多载波以及基于OFDM通信信号的一体化，主要对信号的设计、处理等性能进行了研究。但是多载波体制由于每个载波都有自己的幅度与相位，在叠加到一起后，会产生较大的包络峰均比，造成包络起伏，对雷达末端的C类放大器性能造成影响，降低雷达子系统的威力范围。

目前，现有技术中的雷达通信共享信号一是对雷达波形进行调制，但单载波体制会造成通信解调效率下降，产生较高的误码率；二是基于多载波的雷达通信共享信号设计，但多载波体制会产生包络起伏，对雷达的威力范围产生影响。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提出一种高速率恒包络的基于正交频率分解的雷达通信共享信号设计方法。

本发明是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，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；