[發明專利]一種基于調相位的通信探測一體化信號設計方法及裝置

在審

• 申請號: 201710980544.2
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107770109A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 孫海信;苗永春;許靜萱;朱正根;周明章;成墾
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: H04L27/20
• 分類號: H04L27/20;H04B1/00
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙)35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及通信探測，尤其是涉及一種基于調相的探測和通信一體化信號設計方法及裝置。

背景技術

探測技術與通信技術一直是無線通信中的熱點問題。今年來，如何在單一平臺上集成探測與通信功能的一體化技術，成為研究的熱點問題。這樣的裝置會使得整體造價降低，是未來組件網絡中心站應用的必備品。雖然探測與通信技術在功能、硬件和軟件上存在顯著的區別，但是也存在很多的相似之處，例如：探測與通信技術都有發送和接收過程，兩者也都有發射機，天線部分，接收機和信號處理部分等裝置。因此探測與通信技術兩者在一定程度上集成是可行的。隨著信息技術的不斷發展，特別是電子元器件的發展與SDR器件、DDS器件的不斷涌現，把不同類型的和不同用途的電子裝置結合，構成綜合的一體化裝置，是提高系統的綜合效能，適應未來發展的趨勢之一。

國內在探測與通信一體化方面的研究還處于研究起步階段。相關的關于探測技術波形與通信波形一體化的設計方面，利用軟件無線電技術將通信技術與探測技術實現有效的結合，具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供以解決現有的效率問題，提高系統的效能與技術能力的一種基于調相位的通信探測一體化信號設計方法及裝置。

所述基于調相位的通信探測一體化信號設計方法包括以下步驟：

1)確定調相波形的時頻函數；

2)根據確定的時頻函數，確定探測的調相率與函數關系；

3)根據確定的函數關系，確定具有正交關系的探測與通信信號；

4)將所述的探測信號與通信信號混合相加，形成探測-通信信號一體化信號設計。

在步驟1)中，所述確定調相波形的時頻函數包括：

(1)確定系統中已被占用的頻率帶寬；

(2)根據所述的規劃使用的帶寬與調相函數特有的時間頻率關系，實現對于要使用函數的頻率關系的設置；

(3)確定使用調相函數的類型，可以為：線性調相函數、非線性調相函數、雙曲調相函數、正弦調相函數、余弦調相函數、指數調相函數等所有具有調相性質的函數關系，其中包括一次調相、二次調相、三次調相及三次以上調相關系；

其中的頻率關系的時頻函數包括：所有的一次及一次調相以上的具有調相關系的頻率時頻函數；

所述線性調相函數如下：

其中k₁、k₂、k₃、k₄、k₅、k₆、k₇和k₈是探測調相信號的斜率和通信信號的斜率，其值可以為正，也可以為負；

所述非線性調相函數如下：

所述指數調相涵數如下：

所述二次調相關系如下：

所述三次調相關系如下：

高斯調相函數：

s(t)＝g(t)*exp(j2πf_ct)exp(jπqt²)

s(t)＝g(t)*y(t)

其中，y(t)＝exp(j2πf_ct)exp(jπqt²)，y(t)也可以是其他一次調相，二次調相，三次調相及其三次以上的調相函數。

其中也可以是其他不同的窗函數，如Kaiser窗函數等；還可以是正弦函數、指數函數，雙曲函數等所有已知的函數；

其每一項的調相系數的個數可以增多或者減少，實現不同目的的調相率的目的。

所述確定系統中已被占用的頻率帶寬包括：根據環境探測與系統設計的要求，確定系統需要設計的系統帶寬。

在步驟4)中，所述探測信號的變化或者恒定或者不變，知識是完全先驗的，便于探測的目的要求；通信的斜率需要預先設計其斜率變化的間隔與調相率，以便制定根據調相率與間隔變化的符號映射方法；符號映射可以根據比特或者符號來實現，根據變化的量，實現調制的階數；也可以通過增大間隔降低符號映射的數量，提高系統的魯棒性。

在步驟2)中，所述調相率設置，通過固定規律的調相率設置，實現探測調相率的固定調制生產方法；根據信息比特的符號映射規律，通過與調相間隔與調相率的一一對應關系，實現比特或者符號的與調制一一對應符號映射關系。

所述基于調相位的通信探測一體化信號設計裝置包括：

第一確定單元：用于確定調相波形的時頻函數表達式；