[發(fā)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?zhí)枺?/td>: 201710155640.3
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN106908780B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐立新;擺冬冬;陳佳文;蘇鑫;陳玉龍
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

本發(fā)明涉及一種基于OFDM的無線電近感探測方法及探測智能化方法，尤其涉及應(yīng)用于無線電近感探測器目標(biāo)距離估計(jì)的方法，屬于無線電近感探測領(lǐng)域。本發(fā)明的一種基于OFDM的無線電近感探測方法，能夠?qū)崿F(xiàn)無線電近感探測器的目標(biāo)距離估計(jì)，具有下述優(yōu)點(diǎn)：(1)不需要附加額外的硬件實(shí)現(xiàn)探測子系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)一體化，有效減小無線電近感探測器的尺寸、重量和功耗；(2)距離估算過程與具體發(fā)射數(shù)據(jù)無關(guān)，發(fā)射數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性因此不易被干擾機(jī)識別，提高無線電近感探測器的抗干擾性能。本發(fā)明還公開一種基于OFDM的無線電近感探測智能化方法，基于OFDM的無線電近感探測方法實(shí)現(xiàn)無線電近感探測器目標(biāo)距離估計(jì)的基礎(chǔ)上，還能夠提高無線電近感探測器的智能化水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于OFDM的無線電近感探測方法及探測智能化方法，尤其涉及一種應(yīng)用于無線電近感探測器目標(biāo)距離估計(jì)的方法，屬于無線電近感探測領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)無線電近感探測器是利用電磁波環(huán)境信息感知目標(biāo)，在距目標(biāo)最佳作用點(diǎn)處輸出啟動信號的一種裝置或系統(tǒng)，其基本作用是發(fā)射電磁波、接收目標(biāo)回波，并利用各種信號處理手段求解目標(biāo)距離信息。隨著科技進(jìn)步和時(shí)代發(fā)展，防務(wù)平臺面臨新的挑戰(zhàn)，特別是導(dǎo)引一體化與智能彈藥的發(fā)展趨勢要求未來無線電近感探測器不僅要具備基本的探測功能，還需要有一定的通信功能，而線性調(diào)頻連續(xù)波(Linear Frequency ModulatedContinuous Wave，LFMCW)等傳統(tǒng)意義上的無線電近感探測體制難以滿足這一要求。

另一方面，在無線電近感探測器中加入單獨(dú)的通信子系統(tǒng)勢必會增大無線電近感探測器的體積、重量和功耗。相比之下，對通信相關(guān)技術(shù)加以研究作為無線電近感探測器目標(biāo)距離估計(jì)方法更具優(yōu)勢，這樣，無線電近感探測器不再需要單獨(dú)的通信子系統(tǒng)，完全由軟件決定執(zhí)行探測功能或通信功能。為實(shí)現(xiàn)探測和通信一體化，關(guān)鍵是無線電近感探測器的發(fā)射基帶信號波形設(shè)計(jì)和從目標(biāo)回波信號中提取距離信息的方法。OFDM具有頻譜利用率高，抗多徑效應(yīng)，系統(tǒng)參數(shù)選擇靈活，可采用離散傅里葉變換對實(shí)現(xiàn)快速調(diào)制與解調(diào)等特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)字音/視頻廣播、無線局域網(wǎng)以及第四代移動通信系統(tǒng)中。已有學(xué)者研究OFDM在雷達(dá)領(lǐng)域的應(yīng)用，但由于無線電近感探測器的作用距離較近，交會時(shí)間窗口短，與普通雷達(dá)工作所面對的遠(yuǎn)距離情況有所不同。無線電近感探測器對探測算法除了在距離分辨率、抗干擾等方面有嚴(yán)格要求外，必須要易于實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有基于OFDM的雷達(dá)探測方法難以滿足這一要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中無線電近感探測方法存在的下述不足：(1)現(xiàn)有基于LFMCW的無線電近感探測方法不具備通信功能，不能滿足無線電近感探測器網(wǎng)絡(luò)化和智能化發(fā)展的通信要求；(2)無線電近感探測器的作用距離較近，交會時(shí)間窗口短，與普通雷達(dá)工作所面對的遠(yuǎn)距離情況有所不同，無線電近感探測器對探測算法除了在距離分辨率、抗干擾等方面有嚴(yán)格要求外，探測算法還必須要易于實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)有基于OFDM的雷達(dá)探測方法難以滿足上述要求。本發(fā)明公開的一種基于OFDM的無線電近感探測方法要解決的技術(shù)問題是實(shí)現(xiàn)無線電近感探測器的目標(biāo)距離估計(jì)，同時(shí)具有下述優(yōu)點(diǎn)：(1)無線電近感探測器不需要附加額外的硬件組成來實(shí)現(xiàn)通信功能，實(shí)現(xiàn)探測子系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)一體化，同時(shí)有效減小無線電近感探測器的尺寸、重量和功耗；(2)距離估算過程與具體發(fā)射數(shù)據(jù)無關(guān)，發(fā)射數(shù)據(jù)具有隨機(jī)性因此不易被干擾機(jī)識別，提高無線電近感探測器的抗干擾性能。

本發(fā)明還公開一種基于OFDM的無線電近感探測智能化方法，在本發(fā)明公開的一種基于OFDM的無線電近感探測方法實(shí)現(xiàn)無線電近感探測器目標(biāo)距離估計(jì)的基礎(chǔ)上，還能夠提高無線電近感探測器的智能化水平，保持無線電近感探測器硬件平臺不變，在無線電近感探測器的信號處理算法模塊中增加工作模式選擇功能，通過軟件編程選擇探測模式或通信模式來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的探測功能或通信功能，無線電近感探測器不需要附加額外的硬件組成來實(shí)現(xiàn)通信功能，實(shí)現(xiàn)探測子系統(tǒng)和通信子系統(tǒng)一體化；無線電近感探測器重復(fù)選擇探測模式或通信模式，利用探測功能獲取目標(biāo)距離信息，利用通信功能將探測到的目標(biāo)距離信息以及自身狀態(tài)信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，實(shí)現(xiàn)無線電近感探測器與探測網(wǎng)絡(luò)中其他探測節(jié)點(diǎn)之間的協(xié)同工作，達(dá)到提高無線電近感探測器智能化水平的目的。