[發(fā)明專利]基于MPSK-DSSS的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810306902.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN108761438B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐嵐;張柯;李璇;張龍輝;柏業(yè)超;張興敢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S13/02
• 分類號(hào): G01S13/02;G01S7/02;G01S7/40
• 代理公司: 蘇州威世朋知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

1.一種基于MPSK-DSSS的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法,包含以下步驟：

(1)利用信號(hào)參數(shù)，設(shè)計(jì)映射f₁，構(gòu)造優(yōu)選二進(jìn)制比特序列，使雷達(dá)通信一體化信號(hào)的雷達(dá)探測(cè)性能符合要求；

(2)將每次需要傳輸?shù)腂個(gè)二進(jìn)制比特序列通過映射f₁，串并轉(zhuǎn)換，擴(kuò)頻編碼，相位選擇生成用于發(fā)射MPSK-DSSS的雷達(dá)通信一體化基帶信號(hào)，經(jīng)過調(diào)制和模數(shù)轉(zhuǎn)換后發(fā)送；

(3)對(duì)于雷達(dá)探測(cè)，雷達(dá)天線接收到雷達(dá)通信一體化回波信號(hào)后通過一個(gè)匹配濾波器和第一旁瓣抑制濾波器的級(jí)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，得到輸出信號(hào)，送往后續(xù)信號(hào)處理流程；

(4)對(duì)于通信而言，通信接收端將收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，再經(jīng)過相位逆映射，解擴(kuò)以及并串轉(zhuǎn)換，得到實(shí)際傳輸?shù)亩M(jìn)制比特序列；最后再利用映射f₁的逆映射f₂得到原始傳輸?shù)腂個(gè)二進(jìn)制比特序列；

所述步驟(1)中包括如下步驟：

1)利用信號(hào)參數(shù)，產(chǎn)生(B+klog₂M)(k＝0,1,2,3,......)個(gè)二進(jìn)制比特集合，M表示相位調(diào)制的階數(shù)，該二進(jìn)制比特集合內(nèi)共有種可能的比特序列，將該二進(jìn)制比特集合內(nèi)的所有比特序列通過串并轉(zhuǎn)換，擴(kuò)頻編碼，相位選擇得到雷達(dá)通信一體化基帶信號(hào)；

2)利用遞歸最小二乘算法設(shè)計(jì)第二旁瓣抑制濾波器，每一種雷達(dá)通信一體化基帶信號(hào)通過脈沖壓縮得到匹配濾波輸出信號(hào)，并使匹配濾波輸出信號(hào)通過第二旁瓣抑制濾波器，對(duì)輸出結(jié)果求出峰值旁瓣電平值；

3)考慮雷達(dá)通信一體化信號(hào)的雷達(dá)探測(cè)性能，給出閾值γ，將峰值旁瓣電平值與閾值γ比較，統(tǒng)計(jì)峰值旁瓣電平值小于閾值γ的總個(gè)數(shù)N₁，將N₁與進(jìn)行比較，若則令k＝k+1，并重復(fù)執(zhí)行步驟1)和步驟2)，否則轉(zhuǎn)步驟4)；

4)將所述N₁個(gè)峰值旁瓣電平值按從小到大排序，取前2^B個(gè)峰值旁瓣電平值，找出這些峰值旁瓣電平值對(duì)應(yīng)的(B+klog₂M)(k＝0,1,2,3,......)位二進(jìn)制比特序列，即為優(yōu)選二進(jìn)制比特序列，將所述優(yōu)選二進(jìn)制比特序列構(gòu)成集合U₁；生成B位二進(jìn)制比特序列，構(gòu)成集合U₂，并建立映射f₁:U₂→U₁；將集合U₁中的二進(jìn)制比特序列作為實(shí)際發(fā)射的二進(jìn)制比特序列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MPSK-DSSS的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第一旁瓣抑制濾波器的設(shè)計(jì)包括如下步驟：

①根據(jù)雷達(dá)通信一體化信號(hào)匹配濾波器輸出s(τ)構(gòu)造第一旁瓣抑制濾波器的輸入向量u以及第一旁瓣抑制濾波器的期望響應(yīng)d；

②初始化第一旁瓣抑制濾波器的權(quán)向量w(0)，設(shè)置逆相關(guān)矩陣P(0)和正則化系數(shù)的值；

③利用遞歸最小二乘算法，根據(jù)步驟①和步驟②中的參數(shù)，依次更新時(shí)刻i的增益向量k(i)，誤差e(i)，權(quán)向量w(i)以及逆相關(guān)矩陣P(i)；

④判斷誤差e(i)是否收斂，若不收斂，則重復(fù)執(zhí)行步驟③，若收斂，則此時(shí)權(quán)向量w(i)就是第一旁瓣抑制濾波器的系數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MPSK-DSSS的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法，其特征在于，所述第二旁瓣抑制濾波器的設(shè)計(jì)包括如下步驟：

㈠根據(jù)雷達(dá)通信一體化信號(hào)匹配濾波器輸出s(τ)構(gòu)造第二旁瓣抑制濾波器的輸入向量u以及第一旁瓣抑制濾波器的期望響應(yīng)d；

㈡初始化第二旁瓣抑制濾波器的權(quán)向量w(0)，設(shè)置逆相關(guān)矩陣P(0)和正則化系數(shù)的值；

㈢利用遞歸最小二乘算法，步驟㈠和步驟㈡中的參數(shù)，依次更新時(shí)刻i的增益向量k(i)，誤差e(i)，權(quán)向量w(i)以及逆相關(guān)矩陣P(i)；

㈣判斷誤差e(i)是否收斂，若不收斂，則重復(fù)執(zhí)行步驟㈢，若收斂，則此時(shí)權(quán)向量w(i)就是第二旁瓣抑制濾波器的系數(shù)。