基于OFDM的高分辨率雷达通信一体化的波形优化方法

摘要

本发明公开了一种基于OFDM的高分辨率雷达通信一体化的波形优化方法，其思路为：雷达发射端采用脉冲发射方式得到雷达发射端发射的信号，并分别发送至通信端和雷达接收端，该信号到达通信端后进行信息解调，得到信息解调后的信号，对雷达接收端接收到的该信号的回波信号分别进行脉冲压缩处理和通信信息补偿，分别得到目标对应的目标估计距离和通信信息补偿后的回波信号，对该回波信号进行解相干处理，得到多个时间子阵的平均值，利用MUSIC算法计算该平均值中与目标距离和目标速度有关的谱函数，进而得到目标对应的存在距离模糊的目标距离和无模糊的目标速度，对存在距离模糊的目标距离进行解距离模糊处理，得到目标对应的目标真实距离。

主权项

一种基于OFDM的高分辨率雷达通信一体化的波形优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，雷达发射端采用脉冲发射方式发射P个脉冲，得到雷达发射端发射的P×N_s个有效OFDM符号；其中，P表示雷达发射端发射的脉冲总个数，N_s表示雷达发射端发射的每一个脉冲包含的有效OFDM符号总个数；步骤2，根据雷达发射端发射的P×N_s个有效OFDM符号，得到雷达端发射的第p个脉冲中的第n个有效OFDM符号的信号s_t(t‑nT‑pT_r)，并分别发送至通信端和雷达接收端；其中，雷达发射端也是雷达接收端，p∈{1,2,…,P}，P表示雷达发射端发射的脉冲总个数，n∈{1,2,…,N_s}，N_s表示雷达发射端发射的每一个脉冲包含的有效OFDM符号总个数，t表示时间变量，T_r表示脉冲重复周期，T表示有效OFDM符号持续时间；步骤3，雷达发射端发射的第p个脉冲中的第n个有效OFDM符号的信号s_t(t‑nT‑pT_r)，经过传播过程中的衰减和延迟到达通信端，并按照传统正交频分复用通信解调方式对其进行信息解调，得到信息解调后的信号；其中，p∈{1,2,…,P}，P表示雷达发射端发射的脉冲总个数，n∈{1,2,…,N_s}，N_s表示雷达发射端发射的每一个脉冲包含的有效OFDM符号总个数，t表示时间变量，T_r表示脉冲重复周期，T表示有效OFDM符号持续时间；步骤4，对雷达接收端接收到的雷达发射端发射的第p个脉冲中的第n个有效OFDM符号的信号s_t(t‑nT‑pT_r)的回波信号进行脉冲压缩处理,得到N_t个目标各自对应的目标估计距离对雷达接收端接收到的雷达发射端发射的第p个脉冲中的第n个有效OFDM符号的信号s_t(t‑nT‑pT_r)的回波信号进行通信信息补偿，得到通信信息补偿后的回波信号；其中，p∈{1,2,…,P}，P表示雷达发射端发射的脉冲总个数，n∈{1,2,…,N_s}，N_s表示雷达发射端发射的每一个脉冲包含的有效OFDM符号总个数，t表示时间变量，T_r表示脉冲重复周期，T表示有效OFDM符号持续时间，i∈{1,…,N_t}，N_t表示雷达接收端所在场景中的目标总个数；步骤5，对通信信息补偿后的回波信号进行解相干处理，得到第k个时间子阵的协方差矩阵进而得到N_c‑M+1个时间子阵的平均值其中，N_c表示每一个有效OFDM符号包含的载波数，M表示每一个时间子阵包含的载波个数；步骤6，计算N_c‑M+1个时间子阵的平均值中的与目标距离和目标速度有关的谱函数P(v,R)，进而得到N_t个目标各自对应的存在距离模糊的目标距离和无模糊的目标速度其中，N_c表示每一个有效OFDM符号包含的载波数，M表示每一个时间子阵包含的载波个数，i∈{1,2,…,N_t}；步骤7，对N_t个目标各自对应的存在距离模糊的目标距离分别进行解距离模糊处理，得到N_t个目标各自对应的目标真实距离其中，i∈{1,…,N_t}，N_t表示雷达接收端所在场景中的目标总个数。