本發明專利技術提供一種雷達-通信一體化實現方法，通過分析通信系統其發射信號的模糊函數的特性，在一個發射周期內發射的碼元個數滿足要求時，直接發射通信信號，通信碼元通過脈沖成型濾波器，然后對利用發射機通過天線將信號發射出去；接收端直接利用通信信號進行雷達探測處理：接收端通過接收機進行解調，得到基帶信號，基帶信號通過匹配濾波器使輸出信噪比最大，如果系統實現的為通信功能，則對解調的基帶信號進行抽樣判決，從而得出通信碼元信息來實現通信功能；如果系統實現的為雷達功能，需要對信號進行一定的碼元積累，這樣具有較好的雷達分辨率，通過相關技術進行參數提取出時延和多普勒頻，最終達到雷達探測的功能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電子通信技術。
技術介紹
從電子裝備發展的歷史看，軍事需求與技術進步共同推動著電子裝備的不斷發 展。隨著信息技術在軍事領域的廣泛運用，新一輪以信息技術為基礎、以獲取信息優勢 為核心、以高技術武器為先導的軍事變革已經開始，未來戰爭是以信息化為特征的陸、海、 空、天的一體化戰爭，因此電子裝備也正在向一體化的趨勢發展。 長期以來，雷達領域和通信領域由于受各自研究對象的不同而被嚴格地區分，結 果造成目前的研究大部分將雷達系統與通信系統分開研究。事實上，雷達和通信作為信息 獲取，處理，傳輸和交換的典型方式，雖然在硬件設備和軟件架構上有明顯的區別，但從它 們的工作原理，系統結構，工作頻段等方面來看，兩者又具有很多相似之處，所以對雷達和 通信實施一體化設計，不僅條件具備，而且硬件資源共享也是可行的，對雷達系統和通信系 統進行有機結合和資源共享，不僅是未來作戰平臺電子綜合一體化系統的主要發展方向， 而且將雷達和通信實現多功能一體化設計，可極大地提高系統的作戰能力，以及克服傳統 的情報傳遞速度慢，保密性差和誤報率高等方面的不足。 目前對于通信和雷達探測一體化體制實現的研究主要有以下三種方式： 1.分時體制：雷達系統與通信系統共享雷達天線，二者分時工作。這種體制雷達 優點是不需要研究新的雷達信號波形和通信信號波形，技術成熟，實現簡單；缺點不夠靈 活，可能造成雷達探測"盲區"。 2.分波束體制：將相控陣雷達的陣面劃分為不同的區域，分別用于雷達探測，通 信和識別功能。分波束體制的優點是可以同時實現通信與雷達的功能。但將相控陣列大的 陣面劃分為不同區域，在總能量一定的情況下，雷達探測功率降低，也存在雷達，通信相互 干擾的問題。 3.同時體制：將通信信號作為基帶信號并將雷達探測信號作為載波進行調制生 成一體化信號。在通信同時進行雷達探測，同時體制的優點是通信的同時可以進行雷達探 測，雷達和通信均可使用所有系統能量，缺點是通信受雷達波束的方向限制，影響靈活性。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是，基于同時體制提出一種不受雷達波束方向限制的 新的雷達-通信一體化實現方法。 本專利技術為解決上述技術問題所采用的技術方案是，一種雷達-通信一體化實現方 法，包括以下步驟： 雷達-通信一體化信號生成步驟：一個發射周期內處理將N個通信碼元輸入脈沖 成型濾波器，脈沖成型濾波器用于消除通信碼元的碼間干擾，再將脈沖成型濾波器輸出的 通信碼元輸入發射機，發射機對輸入的濾波后的通信碼元進行調制后得到發射信號，并通 過發射天線將發射信號發射到無線信道；發射周期內處理的通信碼元數N需滿足：發射信 號波形的模糊函數圖僅有單個尖峰； 實現通信的接收步驟：對接收天線輸出的信號進行解調得到基帶信號，再將基帶 信號輸入匹配濾波器，對匹配濾波后的基帶信號進行抽樣判決得到通信碼元； 實現雷達探測的接收步驟：對接收天線輸出的信號進行解調得到基帶信號，再將 基帶信號輸入匹配濾波器，對匹配濾波后的基帶信號進行相干累積輸出至雷達探測模塊。 本專利技術不同于現有通過將通信信號與雷達探測信號進行調制生成雷達通信一體 化信號，通過分析通信系統其發射信號的模糊函數的特性，在一個發射周期內發射的碼元 個數滿足要求時，直接發射通信信號，通信碼元通過脈沖成型濾波器，然后對利用發射機通 過天線將信號發射出去；接收端直接利用通信信號進行雷達探測處理：接收端通過接收機 進行解調，得到基帶信號，基帶信號通過匹配濾波器使輸出信噪比最大，如果系統實現的為 通信功能，則對解調的基帶信號進行抽樣判決，從而得出通信碼元信息來實現通信功能。如 果系統實現的為雷達功能，需要對信號進行一定的碼元積累，這樣具有較好的雷達分辨率， 通過相關技術進行參數提取出時延和多普勒頻，最終達到雷達探測的功能。 本專利技術的有益效果是，雷達與通信共用一種信號，同時又不影響相互之間的功能， 已達到實現雷達-通信一體化，相對于已有的同時體制的一體化實現方法，本專利技術不受雷 達波束方向限制。【附圖說明】 圖1雷達通信一體化方案流程圖 圖2升余弦濾波器時域圖 圖3加入21個碼元信息的時域圖 圖4加入21碼元信號的模糊函數 圖5加入41個碼元信息的時域圖 圖6加入41個碼元信信號的模糊函數 圖7信號的模糊函數【具體實施方式】 如圖1所示，本專利技術主要包括三部分：信號產生，通信檢測和雷達檢測。 具體實施步驟如下： 步驟1 :通信碼元{an}為脈沖成型的輸入符號序列，在二進制情況下其取值為an =0, 1或an= -1，+1。故序列對應的基帶信號d(t)表示成： 其中，Ts為符號周期，δ⑴為沖激串，t為時間變量，η表示第η個碼元。通信碼 元產生之后，將其通過脈沖成型濾波器即產生基帶信號，這里將心(《)設為脈沖成型濾波器 的傳輸函數。 步驟2 :將上述產生的基帶信號通過發射機進行調制后將已調信號發射出去后， 利用接收機進行接收并對其進行解調，在傳輸過程中會引入噪聲nR(t)。這里用C(w)表 示信道的傳輸特性，信道一般為帶限信道，再對解調后得到基帶信號進行匹配濾波，這里將GR(w)為匹配濾波器的傳輸特性，利用匹配濾波器來保證輸出最大信噪比，因此基帶傳輸系 統的總傳輸特性H(w)為： H(w) =GT (w)C(w)GR (w) 其對應的單位沖激響應為 h(t)是在單個沖激δ(t)作用下，H(w)形成的輸出波形，因此在沖激脈沖序列 d(t)作用下，w為角頻率，匹配濾波器輸出信號r(t)可表示為： 步驟3 :通信模塊信號處理。 r(t)為匹配濾波之后的接收信號，進行通信信號碼元的提取，因此對r(t)進行采 樣，采樣時刻為t=kTs+t。，t。為信號通過信道和接收濾波器產生延遲時間，k表示第k個 米樣點。 米樣后的信號表不為：η-φ-h 其中ΣαΧ# -+ 為碼間干擾，nR(kTs+t。）為噪聲隨機干擾，akh(t。）為傳送 ηΦ-k 碼元信息。 但是，對于通信系統而言，對通信系統進行優化一般從以下三個角度出發：1.系 統傳輸最有效，2.系統傳輸最可靠，3.系統傳輸最安全。 因此在設計通信系統時，為了保證傳輸的可靠性，必須消除信號傳輸過程中的碼 間串擾。 在上述的設計中，消除碼間干擾則必須滿足： 由奈奎斯特第一準則可知，其需要滿足：i當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雷達?通信一體化實現方法，其特征在于，包括以下步驟：雷達?通信一體化信號生成步驟：一個發射周期內處理將N個通信碼元輸入脈沖成型濾波器，脈沖成型濾波器用于消除通信碼元的碼間干擾，再將脈沖成型濾波器輸出的通信碼元輸入發射機，發射機對輸入的濾波后的通信碼元進行調制后得到發射信號，并通過發射天線將發射信號發射到無線信道；發射周期內處理的通信碼元數N需滿足：發射信號波形的模糊函數圖僅有單個尖峰；實現通信的接收步驟：對接收天線輸出的信號進行解調得到基帶信號，再將基帶信號輸入匹配濾波器，對匹配濾波后的基帶信號進行抽樣判決得到通信碼元；實現雷達探測的接收步驟：對接收天線輸出的信號進行解調得到基帶信號，再將基帶信號輸入匹配濾波器，對匹配濾波后的基帶信號進行相干累積輸出至雷達探測模塊。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：李萬春，田正武，王斌，唐遒，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：四川;51
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