[发明专利]一种基于互信息的OFDM雷达通信一体化信号生成方法

权利要求书

1.一种基于互信息的OFDM雷达通信一体化信号生成方法，其特征在于，包括：

生成并发射具有固定OFDM符号的雷达通信一体化信号；

根据雷达信道的脉冲响应以及随机目标的脉冲响应，计算随机目标与接收信号间的条件互信息；

基于所述条件互信息，利用凸优化的方法求解互信息最大化问题，得到功率分配最优解；所述功率分配最优解对应的最优值为最大互信息；

基于所述最大互信息和只考虑通信时的最大信道容量，构建同时考虑雷达目标分类性能和通信信道容量的功率分配问题；该功率分配问题中，所述最大互信息和所述只考虑通信时的最大信道容量各自对应有加权因子；

利用凸优化的方法求解所述功率分配问题，得到功率分配结果；

基于所述功率分配结果，生成新的OFDM雷达通信一体化信号；该新的OFDM雷达通信一体化信号中，各子通道的发射功率与所述功率分配结果相对应。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据雷达信道的脉冲响应以及随机目标的脉冲响应，计算随机目标与接收信号间的条件互信息，包括：

(1)获取雷达信道的脉冲响应h_r(t)以及随机目标的脉冲响应g(t)；

(2)计算h_r(t)、g(t)以及复高斯白噪n(t)的傅里叶变换，得到H_r(f)≈H_r(f_m)、G(f)≈G(f_m)以及N(f)≈N(f_m)；其中，f在频率区间Δ_m＝[f_m,f_m+1]内，且f_m＝f_c+mΔf为第m个子载波的频率；

(3)计算s(t)的傅里叶变换S(f)；

(4)令U(f)＝|S(f)|²，通过求取U(f)的期望E[U(f)]，得到f＝f_m时的U(f)：

其中，T_s为完整OFDM符号的持续时间；N_s为每个发射脉冲中包含的完整OFDM符号的个数；sinc(.)代表辛格函数；a_m'为第m'个子载波上的重复权，f_m'为第m'个子载波的频率，m'≠m；N_c为完整OFDM符号的载波数；

(5)根据sinc(π(f_m-f_m′)T_s)＜＜1以及得到U(f_m)≈T_s²N_s|a_m|²；

(6)根据H_r(f_m)、G(f_m)、N(f_m)以及U(f_m)≈T_s²N_s|a_m|²，计算随机目标与接收信号间的条件互信息I(y(t)；g(t)|s(t),h_r(t))：

其中，a_m为第m个子载波上的重复权，y(t)表示所述接收信号；T_p为脉冲持续时间，且T_p＝N_sT_s。