[發明專利]OFDM雷達通信一體化系統的低速信號處理方法

有效

• 申請號: 201810844481.2
• 申請日: 2018-07-27
• 公開（公告）號: CN108983191B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 劉高高;鮑丹;鄭敏華;蔡晶晶;武斌;秦國棟;李鵬
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01S7/41
• 分類號: G01S7/41
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

本發明公開了一種OFDM雷達通信一體化系統的低速信號處理方法。主要解決現有技術通信數據的誤比特率高，恢復的一體化脈沖參考信號誤差大，脈沖壓縮處理效果差的問題。其實現方案是：1、接收回波脈沖，并剔除循環前綴這個無效脈沖，得到有效回波；2、對有效回波進行類型標記；3、利用單個訓練脈沖進行信道估計，并利用信道估計結果對一體化脈沖進行均衡；4、對均衡結果進行通信解碼恢復通信信息，再對通信信息編碼得到一體化脈沖參考信號；5、分別對一體化脈沖和訓練脈沖進行脈沖壓縮；6、重復步驟(2)?(5)，完成對所有脈沖的處理。本發明具有通信數據誤比特率低，脈沖壓縮處理效果好的優點，可用于OFDM雷達通信一體化系統。

技術領域

本發明屬于信號處理技術領域，特別涉及一種低速信號處理方法，可用于OFDM雷達通信一體化系統。

背景技術

傳統的電子設備功能單一，即僅單獨具備雷達系統的功能或通信系統的功能，當在要求同時實現兩種功能的情況下，則造成系統體積龐大，且頻率、時間等不同資源的占用，造成資源利用率降低，而雷達通信一體化卻能夠很好地解決上述問題，受到越來越多的關注。

雷達通信一體化，是指同一電子裝備系統同時具備雷達功能以及通信功能的電子設備，這種設備在工作時能夠實時完成雷達信號處理和通信信號處理兩種功能。目前雷達通信一體化的實現方式包含以下三種：

一是分時使用雷達和通信功能。這種實現方式通過時間來分配兩種功能，存在時間資源上利用率低的缺點。

二是將頻段劃分，分別用于雷達和通信功能。這種實現方式在頻譜利用方面存在浪費。

三是將通信信號應用于雷達系統。這種實現方式是在接收端為未知的雷達參考信號的條件下，利用通信功能來恢復參考信號，完成雷達處理，從而實現雷達通信一體化。此種實現方式提高了資源利用率，在信號處理中發揮著重要作用。

但在現有研究中，當一體化系統處在相對于目標運動的條件下時，靜止的信道環境將會發生變化，通信數據的誤比特率抬升，導致恢復的參考信號較原始參考信號之間存在誤差。同時，在后續進行脈沖壓縮的處理效果差，無法滿足一體化系統的需要。由于OFDM信號對速度的敏感性，當采用純粹的OFDM方式時，一體化信號性能將會急速下降，影響參考信號的重建以及雷達處理。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的不足，提出一種OFDM雷達通信一體化系統的低速信號處理方法，以降低系統通信數據的誤比特率，有效恢復參考信號，提高脈沖壓縮

的處理的效果。

本發明的技術思路是，將大帶寬通信信號應用于雷達系統中，利用塊狀導頻方式實現對信道的估計，利用估計結果對信號進行均衡處理，對均衡后的信號進行通信處理來實現通信信息的恢復，利用恢復的信號來重建參考信號，實現大帶寬通信信號的雷達脈沖壓縮處理，達到在接收端為未知的參考信號條件下實現通信處理功能和雷達處理功能。其實現步驟包括如下：

(1)雷達接收機接收離散的時間回波脈沖信號為s_ec(n,i)，其中n,i都為正整數，n為數據點數，i為脈沖索引，該回波脈沖信號包括回波訓練脈沖和一體化脈沖，脈沖的起始位置為N_o，脈沖總長度為N_sum，前M-1個脈沖單元為循環前綴，M為距離單元數；

(2)對回波脈沖信號s_ec(n,i)中的循環前綴進行移除：

(2a)計算回波脈沖信號中的提取位置：N_s＝N₀+M-1；

(2b)以提取位置N_s為起點，提取后N_sum-N_s個單元，得到剩余回波脈沖信號s_ece(n,i)；