[发明专利]雷达嵌入式通信方法及系统

说明书

本发明公开了雷达嵌入式通信方法及系统，其中方法包括在雷达端，采用功率谱匹配的方法建立目标函数，并用拟牛顿方法对其求解得到离散阻带约束波形，并对其发射；在标签端，调制离散阻带约束波形并嵌入要传输的通信信息得到通信信号，根据通信信号和雷达散射回波得到雷达接收信号，并对其发射；能避免同频信号干扰，提高通信信号的频带利用率和通信信息数，并在保持雷达探测性能的情况下，实现通信的低误码率和低拦截率。

技术领域

本发明涉及雷达通信领域，特别是雷达嵌入式通信方法及系统。

背景技术

雷达嵌入式通信(Radar Embedded Communication，REC)是将少量通信信息嵌入到雷达波形中，实现雷达响应标签与雷达的主动通信。雷达嵌入式通信是以雷达回波作为通信信号的载体实现友方设备之间的隐蔽通信。雷达、通信和导航系统在社会中的应用越来越广泛，导致频谱资源变得十分稀缺，从而使得雷达和通信系统不得不工作在同一频段内。频谱共存会带来信号之间相互干扰的问题，使得雷达嵌入式通信的性能降低，受干扰情况多。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供雷达嵌入式通信方法及系统。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

本发明的第一方面，雷达嵌入式通信方法，由与第二通信设备进行通信的第一通信设备执行，所述雷达嵌入式通信方法包括以下步骤：

根据理想功率谱通过功率谱匹配的方法得到离散阻带约束波形序列的目标函数；

对所述离散阻带约束波形序列的目标函数求解，得到离散阻带约束波形；

发射对应所述离散阻带约束波形的雷达信号；

接收由所述第二通信设备发射的雷达接收信号，其中所述雷达接收信号是所述第二通信设备接收所述雷达信号，调制所述离散阻带约束波形并嵌入要传输的通信信息得到通信信号，根据所述通信信号和雷达散射回波得到的。

根据本发明的第一方面，所述离散阻带约束波形序列的目标函数为：式中为理想功率谱，s为所要得到的离散阻带约束波形，Θ＝[θ₁,θ₂,…,θ_N]为所要得到的离散阻带约束波形的相位矢量，A为离散傅里叶变换矩阵。

根据本发明的第一方面，所述对所述离散阻带约束波形序列的目标函数求解，包括：利用拟牛顿法对所述离散阻带约束波形序列的目标函数求解。

本发明的第二方面，雷达嵌入式通信方法，由与第一通信设备进行通信的第二通信设备执行，所述雷达嵌入式通信方法包括以下步骤：

接收由所述第一通信设备发射的所述雷达信号，其中所述雷达信号是所述第一通信设备根据理想功率谱通过功率谱匹配的方法得到离散阻带约束波形序列的目标函数，对所述离散阻带约束波形序列的目标函数求解得到离散阻带约束波形，对应所述离散阻带约束波形得到的；

调制所述离散阻带约束波形并嵌入要传输的通信信息，得到通信信号；

根据所述通信信号和雷达散射回波得到雷达接收信号；

发射所述雷达接收信号。

根据本发明的第二方面，所述调制离散阻带约束波形并嵌入要传输的通信信息，得到通信信号具体包括以下步骤：

将所述离散阻带约束波形转换为托普利兹矩阵；

将所述托普利兹矩阵进行特征值分解，得到N个特征值和N个特征向量且所述特征向量与所述特征值一一对应；

将N个所述特征值排序，将(N-L)个最小特征值所对应的(N-L)个特征向量构成矩阵V_s，其中L是由所述雷达响应标签和所述雷达接收机共同决定的常数值；