[發明專利]基于OFDM的無線電近感探測方法及探測智能化方法

有效

• 申請號: 201710155640.3
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106908780B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 徐立新;擺冬冬;陳佳文;蘇鑫;陳玉龍
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01S13/10
• 分類號: G01S13/10;H04L27/26
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

1.一種基于OFDM的無線電近感探測方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟(1)，根據無線電近感探測器所執行探測任務對探測算法距離分辨率ΔR和最大不模糊距離R_MUTR的要求，按照公式(1)和公式(2)所示關系，預先設定OFDM系統參數和發射復調制符號D(k)，確定無線電近感探測器發射端OFDM基帶脈沖信號x(t)；

其中：R_max為無線電近感探測器所執行探測任務的最大探測距離，所述預先設定的OFDM系統參數包括：OFDM基帶信號子載波個數N、子載波頻率間隔Δf以及循環前綴長度T_g，其中子載波頻率間隔Δf必須滿足Δf＞＞f_d，f_d＝2v_relf_c/c為目標相對運動產生的多普勒頻移，v_rel為目標相對運動速度，f_c為載波頻率，循環前綴長度T_g必須滿足T_g＞＞2R_max/c；

所述無線電近感探測器發射端OFDM基帶脈沖信號x(t)的表達式如式(3)所示：

其中，f_k＝kΔf為第k個子載波頻率，T＝1/Δf為基本OFDM符號持續時間、不計入循環前綴長度T_g；

步驟(2)，根據步驟(1)中無線電近感探測器發射端OFDM基帶脈沖信號x(t)，得到經目標反射到達無線電近感探測器接收端的OFDM基帶脈沖信號y(t)，對接收端OFDM基帶脈沖信號y(t)進行OFDM解調得到接收復調制符號D_r(k)；

所述接收端OFDM基帶脈沖信號y(t)和接收復調制符號D_r(k)的表達式如式(4)所示：

其中，R為目標距離，當載波頻率f_c遠大于子載波頻率間隔Δf時，各個子載波的多普勒頻移近似相等，T_sym＝T+T_g為包含循環前綴長度的OFDM符號持續時間，接收復調制符號D_r(k)包含了目標距離R和相對運動引起的全部失真信息；

步驟(3)，根據步驟(1)中發射復調制符號D(k)和步驟(2)中接收復調制符號D_r(k)，計算信道傳遞函數I_div(k)；

所述信道傳遞函數I_div(k)的計算公式如式(5)所示：

上述信道傳遞函數I_div(k)的計算公式中通過運算消去了發射復調制符號D(k)，即距離估算過程與具體發射數據無關，由于發射數據具有隨機性因此不易被干擾機識別，從而提高無線電近感探測器抗干擾能力；

步驟(4)，根據步驟(3)中信道傳遞函數I_div(k)計算h(n)；

所述h(n)通過對信道傳遞函數I_div(k)進行離散傅里葉逆變換(IDFT)得到，h(n)的計算公式為：

其中，l(n)＝n-2NΔfR/c；

步驟(5)，根據步驟(4)中h(n)計算目標距離R，即實現無線電近感探測器的目標距離估計；

所述目標距離R的計算公式如式(7)所示：

其中，n為所述步驟(4)得到的h(n)的模取最大值時所對應的n值。