基于索引调制OFDM雷达通信共享信号压缩感知方法研究

针对在雷达通信一体化(RadCom)系统中正交频分复用(OFDM)共享信号通信速率不高、可靠性较差的问题,该文提出一种采用子载波索引调制(IM)的OFDM共享信号方案(OFDM-IM)以及对应的基于压缩感知(CS)的雷达信号处理算法。该方案在发射端采用IM调制增强OFDM信号通信质量,在雷达接收端采用CS技术获取目标的距离-速度2维超分辨图像,进一步采用快速分段重构、2次相参积累的方法降低算法的计算复杂度。仿真实验表明,相比于传统算法,该方法能显著提升对OFDM-IM共享信号的处理性能,并实现超低距离副瓣,是一种能够同时增强雷达与通信性能的一体化共享信号方案。

OFDM雷达通信共享信号距离旁瓣抑制研究

在采用自适应调制技术的正交频分复用(OFDM)雷达通信一体化系统中,共享信号通常具有非矩形且变化的功率谱,这导致传统旁瓣抑制方法出现主旁瓣比降低及信噪比损失增加等问题。针对该情况,提出了一种新的OFDM共享信号距离旁瓣抑制方法,根据发射信号功率谱自适应设计幅度加权函数,将旁瓣抑制问题转化为优化问题求解。仿真结果表明,该方法在发射信号频谱变化甚至断续的情况下,都能有效抑制OFDM共享信号的距离旁瓣,且具有远小于常规方法的信噪比损失。

TDS-OFDM雷达通信共享信号波形设计

在使用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号的雷达通信一体化系统中,循环前缀(Cyclic Prefix,CP)和导频的存在,使得共享信号在自相关运算中出现较高的副瓣电平,严重影响雷达检测性能。针对这个问题,提出一种新的基于时域同步OFDM(Time Domain Synchronization OFDM,TDS-OFDM)的共享信号形式,该信号利用训练序列填充保护间隔,同时完成同步与信道估计,从而避免了CP副瓣和导频副瓣的出现。首先分析TDS-OFDM共享信号的模糊函数,然后通过训练序列的优化设计,有效降低TDS-OFDM信号的距离峰值副瓣,同时保持训练序列自身良好的自相关性能。理论分析与仿真表明,相对于CP-OFDM,TDS-OFDM共享信号更加适用于雷达通信一体化系统。

QAM-OFDM雷达通信一体化信号雷达性能研究

要提高正交频分复用(OFDM)雷达通信共享信号的通信速率,子载波须采用高阶正交幅度调制(QAM),则需要深入研究QAM-OFDM共享信号的雷达处理性能。针对此问题,研究了高阶QAM对匹配滤波及目标检测性能的影响,得出了信噪比损失公式和推广的目标检测概率公式。理论推导与仿真结果表明:大于四阶的QAM调制使OFDM共享信号在匹配滤波过程中产生了信噪比损失,而提高时宽带宽积可以有效减小这种损失,当时宽带宽积大于256时,QAM-OFDM共享信号具有与常规雷达信号基本相同的目标检测性能,并且提高调制阶数几乎不会影响其性能。由此证明了高阶QAM-OFDM信号是一种适用于高速通信的雷达通信一体化共享信号。

基于单站无源定位的抗自卫式欺骗干扰方法

欺骗干扰针对有源雷达的定位原理,通过对接收到的雷达信号进行延时、调制、转发,实现对距离、速度信息的欺骗.鉴于无源定位只利用一次来波的信息,可从欺骗信号中提取辐射源的信息来实现对干扰机的有效定位,提出了一种地面雷达对抗自卫式欺骗干扰的新方法.该方法通过高精度测量欺骗信号中多普勒频率变化率等参数,利用单站无源定位技术获得干扰源的真实位置信息,并通过跟踪滤波技术提高定位精度.仿真结果表明,在较高参数测量精度下该方法能有效对抗距离-速度欺骗干扰.

CPM-LFM雷达通信一体化共享信号探测性能研究

为了在现有脉冲体制雷达上同时实现雷达探测和数据通信的功能,提出了基于连续相位调制-线性频率调制的雷达通信一体化共享信号.首先推导了一体化信号模糊函数并与线性调频信号进行对比,然后分析了信号的时延与多普勒分辨力,最后采用加窗反卷积方法实现脉压旁瓣抑制,得到了主副瓣比大于30 d B的脉压输出.理论分析和仿真结果表明,该信号在携带通信信息后雷达探测性能仍然满足探测需求,是一种适用于雷达通信一体化的信号类型.

雷达通信干扰一体化OFDM共享波形优化方法

为了在正交频分复用(OFDM)雷达通信一体化共享信号基础上实现雷达通信干扰功能一体化,提出了一种共享波形优化方法。首先分别建立了目标脉冲响应与接收信号的条件互信息、频率选择性信道数据率、干扰熵值等雷达、通信、干扰功能的目标函数,然后建立了权重配置的一体化目标函数,给出了基于遗传算法的OFDM子载波功率优化方法;结果表明:在损失少部分雷达和通信性能信息的前提下,能够使OFDM信号获得较强的干扰能力,使得雷达通信干扰一体化性能最优,并且能够根据雷达、通信、干扰性能的需求,通过优化权重配置,使一体化系统总体性能保持最优,可为雷达通信干扰一体化应用提供理论参考。

多符号OFDM雷达通信共享信号模糊函数性能分析

为了研究正交频分复用(OFDM)信号在雷达通信一体化领域的应用,基于OFDM信号体制,分析了多符号OFDM雷达通信共享信号的模糊函数,仿真分析了信号调制方式、载波数和OFDM符号数对模糊函数性能的影响,研究了多OFDM符号共享信号的分辨力.仿真结果表明,不同的调制方式影响了信号的模糊性能,载波数越大信号的距离分辨力越好,符号数越大信号的速度分辨力越好.这为多符号OFDM共享信号的参数设计提供了参考.

基于有源/无源融合的雷达抗欺骗干扰方法研究

针对自卫式欺骗干扰对雷达的严重威胁,研究了一种基于有源/无源融合的雷达抗欺骗干扰新方法。首先论证了单站无源定位方法对欺骗干扰源定位的可行性,设计了一种增加无源处理通道的雷达结构。然后在有源、无源融合的基础上,提出了一种改进的概率数据互联(PDA)滤波器,通过对辐射源的无源定位抑制假目标对波门的拖引。仿真表明该方法具有较好的抗欺骗干扰性能。