[發明專利]基于MPSK-DSSS的雷達通信一體化信號設計方法

有效

• 申請號: 201810306902.6
• 申請日: 2018-04-08
• 公開（公告）號: CN108761438B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 唐嵐;張柯;李璇;張龍輝;柏業超;張興敢
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01S13/02
• 分類號: G01S13/02;G01S7/02;G01S7/40
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

本發明公開了一種基于MPSK?DSSS的雷達通信一體化信號設計方法，包括如下步驟：一體化發射端根據映射f₁，串并轉換，擴頻，相位選擇，調制產生一體化信號并發射出去，雷達接收端利用一體化回波信號進行匹配濾波，旁瓣抑制濾波實現雷達探測功能，通信接收端通過解調，相位逆映射，解擴，并串轉換，映射f₂實現通信傳輸功能。本發明通過將發射原始二進制比特序列映射為優選二進制比特序列以及雷達接收端旁瓣抑制濾波器的設計使得系統在進行雷達探測的同時，能夠進行高效的通信。

技術領域

本發明屬于雷達通信領域，具體涉及一種基于MPSK-DSSS的雷達通信一體化信號(簡稱一體化信號)的設計方法，該一體化信號既包含了通信信息，又能實現雷達探測的目的。

背景技術

隨著技術的發展，作戰平臺的電磁環境越來越復雜，其作戰性能和生存能力受到了日益嚴重的挑戰。為了應對復雜的電磁環境，作戰平臺不得不搭載大量的電子設備，然而不同的設備之間會產生嚴重的電磁兼容問題。為了減小作戰平臺的電磁干擾，作戰平臺應該向多功能一體化方向發展。而作戰平臺的主要電子設備包括雷達設備以及通信設備，所以雷達通信一體化可提高作戰平臺的整體性能，具有十分重要的現實意義。

目前關于雷達通信一體化波形的設計，主要有以下幾種方式。第一種是雷達和通信信號各自獨立產生，在發射端進行合成，在接收端進行分離，可以采用盲源分離，信號的正交等理論來對信號進行分離，但是該方法需要一個確知信號進行參考。第二種是基于雷達波形的一體化信號設計，主要是將通信信息調制到雷達的線性調頻波形上，但是這種方法信號的傳輸速率比較低，無法滿足高速通信的實際需求。第三種是基于通信波形的一體化信號設計，主要是將現有通信系統中成熟應用的信號如正交頻分復用信號，擴頻信號等應用于雷達探測中。

總體而言，目前第三種方式是設計雷達通信一體化波形的主流。但是，由于雷達和通信對信號的需求不同，直接使用通信中的信號來進行雷達探測，不可避免的會使雷達的探測性能下降。

發明內容

本發明的目的在于彌補上述現有技術的不足，針對雷達探測性能和通信性能難以兼顧的問題，提出了一種基于MPSK-DSSS的雷達通信一體化信號設計方法。

本發明采用的技術方案為一種基于MPSK-DSSS雷達通信一體化信號設計方法，包括如下步驟：

(1)利用信號參數，設計映射f₁，構造優選二進制比特序列，使雷達通信一體化信號的雷達探測性能符合要求；

(2)將每次需要傳輸的B個二進制比特序列通過映射f₁，串并轉換，擴頻編碼，相位選擇生成用于發射MPSK-DSSS的雷達通信一體化基帶信號，經過調制和模數轉換后發送；

(3)對于雷達探測，雷達天線接收到雷達通信一體化回波信號后通過一個匹配濾波器和第一旁瓣抑制濾波器的級聯網絡，得到輸出信號，送往后續信號處理流程；

(4)對于通信而言，通信接收端將收到的信號進行解調，再經過相位逆映射，解擴以及并串轉換，得到實際傳輸的二進制比特序列；最后再利用映射f₁的逆映射f₂得到原始傳輸的B個二進制比特序列。

進一步的，所述步驟(1)中包括如下步驟：

1)利用信號參數，產生(B+klog₂M)(k＝0,1,2,3,......)個二進制比特集合，M表示相位調制的階數，該二進制比特集合內共有種可能的比特序列，將該二進制比特集合內的所有比特序列通過串并轉換，擴頻編碼，相位選擇得到雷達通信一體化基帶信號；

2)利用遞歸最小二乘算法設計第二旁瓣抑制濾波器，每一種雷達通信一體化基帶信號通過脈沖壓縮得到匹配濾波輸出信號，并使匹配濾波輸出信號通過第二旁瓣抑制濾波器，對輸出結果求出峰值旁瓣電平值；