随着无线通信技术的发展,雷达和通信频段逐渐相互重叠,使得雷达通信一体化成为了缓解频谱资源紧张的最好的实现方法之一。作为雷达通信一体化的主要载体之一,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的波形设计...随着无线通信技术的发展,雷达和通信频段逐渐相互重叠,使得雷达通信一体化成为了缓解频谱资源紧张的最好的实现方法之一。作为雷达通信一体化的主要载体之一,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的波形设计方法可分为两大类,一类是复用波形设计,另一类是共用波形设计。由于共用波形设计需要考虑雷达和通信性能之间的折中,且在雷达信号处理过程和通信接收端需要设计专门的处理流程,因此在频谱资源较为充足时,基于OFDM的复用波形设计比起共用设计优势更明显。由于OFDM对多普勒的敏感性高,基于OFDM的复用波形设计不适用于高速运动场景。针对这一问题,本文提出了一种基于正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)的雷达通信一体化复用波形设计。这种设计利用OTFS多普勒容忍性高的特点,可实现高速运动场景下的雷达通信一体化。鉴于OTFS的时延-多普勒域和雷达的快时间慢时间概念相似,本文采用多普勒复用的方法实现了一体化复用信号设计,并提出了该波形下的通信和雷达接收端的处理流程。通信接收端通过OTFS解调可实现高速通信,雷达接收端无须进行波形分离,可直接利用常规雷达信号处理流程完成目标信息的估计。本文通过仿真验证了所提一体化复用波形的可行性,同时通过仿真验证了所提波形在高速运动场景上,相比于OFDM体制复用波形在雷达目标参数估计和通信误码率上的优势。展开更多
甚高频数据交换-卫星部分(VHF Data Exchange-Satellite,VDE-SAT)是下一代海事通讯系统甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES)的关键组成部分,用于实现航海船站与海事卫星以及航海船站间的相互通信和数据传输,其链路层接...甚高频数据交换-卫星部分(VHF Data Exchange-Satellite,VDE-SAT)是下一代海事通讯系统甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES)的关键组成部分,用于实现航海船站与海事卫星以及航海船站间的相互通信和数据传输,其链路层接入性能对于VDES的实际应用效果有着重要影响。针对当前实际应用中航海船站随机接入VDES系统容易出现峰值吞吐量较低和线性工作区较短的问题,该文在深入分析国际电信联盟制定的ITU-R M.2092标准规范和航海船站接入VDE-SAT的技术特性,以及现有无线网络随机接入协议的基础上,提出一种适用于VDE-SAT的基于功率分集和直接序列扩频的竞争解决分集时隙ALOHA(Power Diversity and Direct Sequence Spread Spectrum CRDSA,PD-DS-CRDSA)方法。该方法在传统无线网络竞争解决分集时隙ALOHA(Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA,CRDSA)算法的基础上,通过采用多副本技术和连续干扰消除技术提高数据包成功解码率,同时引入功率分集和直接序列扩频技术,在一定程度上消除了传统CRDSA算法容易出现的“环路”问题。实验仿真结果表明,该方法在提高VDE-SAT随机接入的峰值吞吐量,延长线性工作区和降低数据包碰撞率等方面有较好表现。展开更多
文摘随着无线通信技术的发展,雷达和通信频段逐渐相互重叠,使得雷达通信一体化成为了缓解频谱资源紧张的最好的实现方法之一。作为雷达通信一体化的主要载体之一,正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)的波形设计方法可分为两大类,一类是复用波形设计,另一类是共用波形设计。由于共用波形设计需要考虑雷达和通信性能之间的折中,且在雷达信号处理过程和通信接收端需要设计专门的处理流程,因此在频谱资源较为充足时,基于OFDM的复用波形设计比起共用设计优势更明显。由于OFDM对多普勒的敏感性高,基于OFDM的复用波形设计不适用于高速运动场景。针对这一问题,本文提出了一种基于正交时频空(Orthogonal Time Frequency Space,OTFS)的雷达通信一体化复用波形设计。这种设计利用OTFS多普勒容忍性高的特点,可实现高速运动场景下的雷达通信一体化。鉴于OTFS的时延-多普勒域和雷达的快时间慢时间概念相似,本文采用多普勒复用的方法实现了一体化复用信号设计,并提出了该波形下的通信和雷达接收端的处理流程。通信接收端通过OTFS解调可实现高速通信,雷达接收端无须进行波形分离,可直接利用常规雷达信号处理流程完成目标信息的估计。本文通过仿真验证了所提一体化复用波形的可行性,同时通过仿真验证了所提波形在高速运动场景上,相比于OFDM体制复用波形在雷达目标参数估计和通信误码率上的优势。
文摘甚高频数据交换-卫星部分(VHF Data Exchange-Satellite,VDE-SAT)是下一代海事通讯系统甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES)的关键组成部分,用于实现航海船站与海事卫星以及航海船站间的相互通信和数据传输,其链路层接入性能对于VDES的实际应用效果有着重要影响。针对当前实际应用中航海船站随机接入VDES系统容易出现峰值吞吐量较低和线性工作区较短的问题,该文在深入分析国际电信联盟制定的ITU-R M.2092标准规范和航海船站接入VDE-SAT的技术特性,以及现有无线网络随机接入协议的基础上,提出一种适用于VDE-SAT的基于功率分集和直接序列扩频的竞争解决分集时隙ALOHA(Power Diversity and Direct Sequence Spread Spectrum CRDSA,PD-DS-CRDSA)方法。该方法在传统无线网络竞争解决分集时隙ALOHA(Contention Resolution Diversity Slotted ALOHA,CRDSA)算法的基础上,通过采用多副本技术和连续干扰消除技术提高数据包成功解码率,同时引入功率分集和直接序列扩频技术,在一定程度上消除了传统CRDSA算法容易出现的“环路”问题。实验仿真结果表明,该方法在提高VDE-SAT随机接入的峰值吞吐量,延长线性工作区和降低数据包碰撞率等方面有较好表现。