基带LFM信号的调频斜率估计

提出了一种通过提高基带LFM信号相位的直流分量和计算相位的高阶差分来提取信号的瞬时频率并采用最小二乘的方法估计出信号的调频斜率的方法。仿真结果表明,该方法在SNR≥6dB下可以实现基带LFM信号的调频斜率高精度估计。     

参数调制多载波雷达通信共享信号设计

雷达通信一体化是减少电子平台体积与电磁干扰的一种有效途径,而共享信号的研究是实现雷达通信一体化的关键技术。该文提出了一种基于Chirp信号的多载波雷达通信共享信号,其主载波采用唯一Chirp信号实现雷达功能,副载波通过改变调频率和初始频率参数组合的Chirp信号调制通信信息。分析了共享信号的模糊函数以及参数设计方法,并对其处理过程及系统性能进行了研究。仿真结果表明,该信号具有较低误码率和高稳健性特性,使用该共享信号可在微量降低雷达性能的前提下实现通信数据的传输。      

一种雷达通信一体化系统信号的设计与处理方法

介绍了一种基于线性调频技术(Linear Frequency Modulation,LFM)的雷达-通信一体化信号设计与处理方法,在信号设计中,信息序列编码调制线性调频载波形成一体化信号。针对此信号,推导合适的滤波器系数,设计一种滑动滤波器,实现能量叠加,获得雷达探测目标的位置信息,利用Matlab对提出的一体化信号的通信BER性能和雷达探测性能进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的一体化信号在实现雷达通信一体化上具有理论可行性。     

调频斜率失配干扰与通信一体化研究

干扰通信一体化设备整合了电子干扰和通信功能，能显著提高作战效能，是综合一体化电子系统的一个重要研究方向。针对单线性调频（LFM）信号携带通信数据导致通信速率较低的问题，提出一种基于调频斜率失配干扰的干扰通信一体化信号设计方法，该一体化信号由多种同调频斜率不同载频的LFM信号组成，LFM信号的调频斜率和载频由通信信息从相应序列映射决定，脉间LFM信号的特征参数由于通信信息的不同表现出随机性，可在不影响雷达干扰效果的前提下，实现通信速率的提升。在通信接收端，通过去斜处理和快速傅里叶变换（FFT）判断每个频点是否过门限，解析过门限的频点得到通信信息。仿真结果表明，该信号能够产生压制式干扰效果和进行高速率通信数据传输。     

基于瞬时相位拟合的LFM信号参数估计算法

针对传统线性调频（LFM）信号参数估计算法中复杂的搜索和计算问题,提出了一种不需要参数搜索的快速LFM信号参数估计算法。该算法先用希尔伯特变换估计LFM信号瞬时相位,再用二次相位函数拟合LFM信号瞬时相位从而得到初始频率和调频斜率的估计。仿真验证了本文算法的有效性,说明该算法能够给出满意的参数估计结果。     

基于LFM-BPSK 信号的距离像成像方法

针对雷达通信一体化系统中雷达成像与通信共享信号的设计,分析了常见的一体化信号设计模式。首先,利用线性调频信号相位调制传递通信信息,设计了一种基于线性调频—二进制相移键控(LFM-BPSK)调制的雷达通信一体化信号,并给出了运动扩展目标的回波信号表达式;其次,通过计算单脉冲回波信号采样的逆离散傅里叶变换或离散傅里叶变换,提出了基于一体化信号合成高分辨距离像方法;然后,依据相位因子对傅里叶变换的影响,分析了多普勒效应对一体化信号合成距离像的影响;最后,对一体化信号的雷达成像性能进行了仿真计算。     

面向通雷一体化的啁啾调制倍频LFM产生研究

提出一种基于啁啾极性调制的线性调频(LFM)信号光学产生和应用方案。利用两台并联的马赫-曾德尔调制器和一台相位调制器产生跳频载波,将单啁啾LFM信号调制到该载波上,经过光电转换后,可以产生啁啾极性可调的LFM信号,且实现了载频和带宽的四倍频。仿真验证了所提方案产生倍频LFM信号、测量多普勒频移以及在无线通信上应用的可行性。输入频率为4～6 GHz和5～6.5 GHz的LFM信号时可分别产生16～24 GHz与20～26 GHz的三角波调频信号,时宽带宽积扩展为8倍;对速度为800 m/s的运动目标进行速度测量,并利用模糊函数分析该信号对距离多普勒耦合问题的改善效果;在通信功能的仿真验证中,接收端匹配滤波成功恢复出码率为0.1 Gbit/s的10位二进制序列。所提方案结合了啁啾极性调制和微波光子倍频技术,可产生三角波调频信号,从而实现雷达的速度、距离联合测量,提升雷达探测分辨率,并且利用啁啾极性调制实现通雷一体化应用。     

OFDM-CPM-LFM雷达通信一体化信号研究

针对雷达通信一体化信号雷达、通信性能无法兼顾的问题,提出了OFDM-CPM-LFM雷达通信一体化信号.首先,通过连续相位调制(Continuous Phase Modulation,CPM)对线性调频信号(Linear Frequency Modulation,LFM)进行调制,降低信号模糊函数旁瓣提高雷达探测能力,在动态调制指数下均衡一体化信号性能;然后结合正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)提高通信传输速率,通过增加循环前、后缀降低干扰影响保证通信性能;最后,利用模糊函数与误码率分析一体化信号性能.仿真结果表明,所提一体化信号在保证雷达探测性能同时,能够实现高效通信,且误码率在信噪比10 dB时可达到10^-5以下.     

基于组合CPF变换的混合低阶相位调制信号参数估计

由线性调频信号（LFM）、三阶多项式相位调制信号（QFM）混合而成的信号在三阶相位函数随机变换（RCT算法）下可实现相位参数估计,但是当信号参数相近时算法存在峰值干扰现象。针对此情况,提出一种组合CPF变换,首先通过ICPF算法估计LFM信号相位参数,然后利用估计得到的参数重构LFM信号,以消去混合信号中的LFM信号,再通过RCT算法估计剩余QFM信号的相位参数。仿真实验表明,相较于传统RCT算法,组合CPF变换方法能够抑制信号间干扰,对混合信号具有更好的估计精度。      

LFM信号参数估计算法研究

初始频率和调频斜率是表征线性调频信号频率特性的基本参数,如何准确快速地估计它们具有的重要意义。针对传统LFM信号参数估计算法中繁琐的搜索和计算问题,提出了一种不需要参数搜索的快速LFM信号参数估计算法。该算法先用希尔伯特变换估计LFM信号瞬时相位,再用高阶差分估计LFM信号瞬时频率特性,最后用直线拟合LFM信号瞬时频率特性从而得到初始频率和调频斜率的估计。仿真实验验证了本文算法的有效性,说明本文算法能够给出满意的参数估计结果。     

FSK-FMCW雷达通信一体化信号设计与处理方法研究

在未来的智能交通系统中,车载雷达通信一体化信号可使智能车辆同时完成雷达探测和通信信息传输功能,然而现有的基于调频连续波（Frequency Modulated Continuous Wave,FMCW）的车载雷达通信一体化信号的通信数据率较低,难以满足未来智能交通的需求。为了提高雷达通信一体化系统的通信数据率,本文提出了一种频移键控（Frequency-Shift Keying,FSK）FMCW雷达通信一体化信号设计方法,该方法通过在每个线性调频（Linear Frequency Modulation,LFM）信号上调制多个通信符号,以提高一体化信号的通信数据率。此外,在雷达接收端,将差拍处理和二维快速傅里叶变换（Fast Fourier Transformation,FFT）相结合,对接收到的目标回波进行处理,以获取目标的距离与速度估计。在通信接收端,通过差拍和一维FFT处理,对接收到的FSK-FMCW雷达通信一体化信号进行通信信息解调。最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性。     

基于频率调制的多载波Chirp信号雷达通信一体化研究

为了减少电子战平台的体积和电磁干扰,一种有效的途径就是实现雷达与通信的一体化.该文针对雷达通信一体化信号设计中存在的不兼容和互干扰问题,根据信号能量共享的原则,提出了基于频分准正交多载波Chirp 信号的雷达通信一体化波形及其相应的系统实现方法.并采用宽带模糊函数对多载波一体化信号特性进行了详细分析,进一步研究了一体化信号的处理过程以及其系统性能.在均衡子载波准正交性和通信频谱效率下,通过理论分析和仿真结果表明在多载波频谱重叠率为20％的情况下,一体化信号能够满足雷达的常规探测,并且具有较低的误码特性.     

基于分数阶傅里叶变换的雷达通信一体化信号共享研究

为了减少电子战平台的体积和电磁干扰,一种有效的途径就是实现雷达与通信一体化。本文根据信号能量共享原则,提出了基于同调频率不同初始频率Chirp序列组的雷达通信一体化方案,可在不影响雷达性能的前提下,采用分数傅里叶变换实现单Chirp信号多比特的数据传输。同时根据通信链路的误码率和吞吐率研究了基于定向天线的一体化平台的通信性能。最后分析了初始频率分辨率和解调对系统性能的影响。通过系统仿真表明,此基于定向旋转天线的一体化平台具有较好的低误码率和高稳健性,能够满足大批量数据的传输要求。      

一种基于OCDM 的新型雷达通信一体化系统

为提高频谱利用率并实现系统小型化、集成化,近年来雷达通信一体化系统成为重要研究方向。正 交线性调频波分复用(OCDM)信号是利用菲涅尔变换形成的一组正交线性啁啾(chirp)信号,基于OCDM 的雷达通 信一体化信号不仅具有正交频分复用(OFDM)信号的频谱利用率高、适合高速数据传输等优点,且具有更好的抗多 径干扰能力,被认为是较好的OFDM 一体化信号替代方案。文中提出了一种新型OCDM 雷达信号处理方法,有效去 除随机通信数据的同时,大幅降低计算复杂度。基于此方法,进一步构建了新型OCDM 雷达通信一体化系统,分析 比较了多径信道下,OCDM 系统与OFDM 系统的通信性能,并仿真比较了OFDM 系统、传统OCDM 系统以及新型OCDM 系统的雷达性能。结果表明,新型OCDM 一体化系统的通信性能优于OFDM 系统,在大幅度降低传统OCDM 系 统的雷达信号处理算法计算复杂度的同时,具有更好的雷达探测性能,整体方案具有良好的工程应用前景。     

基于OFDM 波形的短波通信与超视距雷达集成实验研究

该文利用武汉大学新近研制的全数字主被动一体化高频地波雷达硬件平台,开展了短波通信与雷达探测的一体化实验研究。结合高频电波特定传播环境,首先从通信角度介绍了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)在短波通信中的关键技术,然后从雷达探测角度分析了OFDM 参数设计准则及其对超视距雷达探测性能的影响,最后说明了通信信号解调与探测信息获取的处理流程及部分关键技术,并介绍了硬件平台、参数配置及实验结果。结果表明OFDM 波形是一种良好的雷达通信一体化信号,该技术对超视距雷达(Over-The-Horizon Radar, OTHR)组网探测研究具有重要意义。      

Linear frequency-modulated signal detection using Radon-ambiguitytransform

A novel time-frequency technique for linear frequency modulated (LFM) signal detection is proposed. The design of the proposed detectors is based on the Radon transform of the modulus square or the envelope amplitude of the ambiguity function (AF) of the signal. A practical assumption is made that the chirp rate is the only parameter of interest. Since the AF of LFM signals will pass through the origin of the ambiguity plane, the line integral of the Radon transform is performed over all lines passing through the origin of the ambiguity plane. The proposed detectors yield maxima over chirp rates of the LFM signals. This reduces the two-dimensional (2-D) problem of the conventional Wigner-Ville distribution (WVD) based detection or the Radon-Wigner transform (RWT) based detector to a one-dimensional (1-D) problem and consequently reduces the computation load and keeps the feature of “built-in” filtering. Related issues such as the finite-length effect, the resolution, and the effect of noise are studied. The result is a tool for LFM detection, as well as the time-varying filtering and adaptive kernel design for multicomponent LFM signals     

宽带Chrip信号激励下功放数字预失真补偿

功率放大器(power amplifiers, PAs)会对输入的宽带线性调频信号(linear frequency modulated, LFM)引入幅度失真和相位失真,这将导致接收机脉冲压缩处理后的输出信号主瓣展宽,旁瓣电平抬高,从而恶化雷达距离分辨率甚至产生虚假目标。文中提出采用有限冲击响应滤波器(finite impulse response, FIR)模型对宽带LFM信号激励下的功放进行行为建模和数字预失真(digital predistortion, DPD)补偿。利用宽带测试平台对500 MHz 瞬时带宽LFM信号激励下峰值功率15 W 的S波段功放进行验证。实验结果表明,浅饱和和深饱和情况下FIR模型都能准确建模功放的失真特性,浅饱和情况下DPD能够补偿幅度失真和相位失真,而深饱和情况下只能补偿相位失真,经过DPD补偿脉冲压缩后的峰值旁瓣电平都明显降低。     

雷达通信一体化波形分离算法研究

进行了雷达通信一体化波形分离算法的研究,提出了一种新的雷达通信一体化设计方案.该方案通过简单的叠加方式将雷达和通信信号直接合成,避免了由于波形的非正交性带来的影响,在接收端利用盲信号处理的思路进行波形的分离.该方案解决了目前在载机上雷达和通信的不同同时工作的缺陷,并改进了原基于最大信噪比分离算法的一些缺陷,提高了分离的效果.最后,通过仿真结果证明了本文算法的有效性和一体化方案的正确性.     

LFM信号参数估计的DAF插值算法

为实现LFM信号起始频率和调频斜率的高精度参数估计,对基于离散模糊函数的DAF算法进行了研究。该算法具有计算量小的优点但估计精度受到采样频率和采样点数的限制。针对此问题,提出了一种可提高参数估计精度的DAF插值方法:首先利用DAF将LFM信号转换为正弦信号,分别通过两次FFT并进行峰值搜索得到起始频率和调频斜率的粗估计值,然后基于Rife插值利用最大谱线和次大谱线进行修正得到预估计值,再利用两次单点DFT的频谱细化技术得到该值两侧相邻0.5个量化频率点处的谱线,最后重新进行插值计算。该算法突破了频谱离散化带来的频率分辨率限制,在增加运算量较少的情况下,提高了参数估计的精度。仿真实验结果验证了算法的有效性。