[发明专利]一种步进变频雷达通信一体化的组网方法

摘要

本发明提供一种步进变频雷达通信一体化的组网方法，根据通信信号和步进变频信号的不同来区分不同的雷达，不同雷达之间步进变频信号差别很小，混频之后是一个低频的单频率信号，而通信信号的载频相对较高，因而通过不同的滤波器就可以解调出通信信息和雷达信息；利用一种双向通信时间方法测得不同雷达之间的距离，并通过通信信息传输测距结果，最后建立一个基于雷达相对位置的雷达通信一体化网络。

主权项

一种步进变频雷达通信一体化的组网方法，其特征在于，包括以下步骤：1)网内雷达间步进变频信号同步步骤：1‑1)指定网内主雷达；1‑2)主雷达连续发射步进变频信号；步进变频信号的信号频率表示为fLA为主雷达的起始频率，△f为频率步进值，T0为每个频点的持续时间，k表示频点数变量，K为频点总数，rect(·)表示矩形窗函数；1‑3)网内其余雷达均通过接收主雷达连续发射的步进变频信号，产生与主雷达同步的步进变频信号，具体方法如下：待同步雷达使用频率为fLA‑△f的单频信号与接收到的信号fA(t)进行混频；再对混频后信号使用截止频率为n△f的低通滤波得到低频部分，对低频部分采样后再进行数字匹配滤波得到第n个频点的结束时间点，然后再经过K‑n个频点的持续时间(K‑n)T0之后待同步雷达产生步进变频信号，待同步雷达产生的步进变频信号的起始频率为fLB＝fLA+f0，f0为预设的当前待同步雷达与主雷达的区别频差；f0<<fc，fc为通信数据的调制载波频率，网内不同待同步雷达与主雷达的区别频差均不同；2)雷达通信一体化信号收发步骤：2‑1)各雷达产生两帧通信数据用于存放雷达的节点识别信息和测距信息，通信数据经过差分编码和展宽后调制得到通信基带信号，将通信基带信号与步进变频信号的每个频点进行混频产生发射信号；2‑2)各雷达接收到信号后，用本地产生经过同步的步进变频信号与接收信号进行混频，对混频信号进行解调恢复出通信基带信号，再对该基带信号进行抽样判决后进行差分解码，恢复出通信数据，从而得到节点识别信息与测距信息；3)网内两雷达间双向测距步骤：网内两雷达间通过探测两雷达之间的双程距离时延进行针对性测距：3‑1)测距发起方雷达发射步进变频测距请求信号时记录发射时间t0；步进变频测距请求信号中节点识别信息为测距发起方雷达节点信息，测距信息为0；3‑2)测距接收方雷达接收到步进变频信号时记录接收时间t1；3‑3)测距接收方雷达对接收到步进变频信号进行处理，解调出节点识别信息和测距信息，当测距信息为0时，测距接收方雷达产生步进变频测距回复信号，从接收时间t1开始，经过预设固定时长tw后发射回复信号；步进变频测距回复信号中节点识别信息为测距接收方雷达节点信息，测距信息为0；所述预设固定时长tw大于步进变频测距回复信号产生时长；当测距信息不为0时，则测距接收方雷达不回复；3‑4)测距发起方雷达接收到步进变频信号时记录接收时间t3，解调出节点识别信息、测距信息，如节点识别信息为测距接收方雷达节点信息，测距信息为0，则计算两雷达间的时延为两雷达间的距离为：d＝cτ；4)网内各雷达测得相互之间的距离之后，根据测距结果，建立雷达通信一体化网络：4‑1)设主雷达坐标为(0,0)，在除主雷达外的网内雷达中确定一个X轴方向参考雷达；当X轴方向参考雷达与主雷达的距离为L1时，确定X轴方向参考雷达的坐标为(L1,0)；在除主雷达、X轴方向参考雷达之外的第三部网内雷达的坐标(x3,y3)通过以下方式确定：L2为主雷达与第三部网内雷达间的距离，L3为X轴方向参考雷达与第三部网内雷达间的距离，则：确立第三部网内雷达在Y轴的正半轴方向；4‑2)在除主雷达、X轴方向参考雷达、第三部网内雷达之外的网内雷达在网内的坐标(x,y)通过以下方式确定；r1为主雷达与待确定坐标的雷达间的距离，r2为X轴方向参考雷达与待确定坐标的雷达间的距离，r3为第三部网内雷达与待确定坐标的雷达间的距离，则：xy=-2x3-2y32(L1-x3)-2y3-x32-y32+r32-r12L12-x32-y32+r32-r22.]]>