[發明專利]基于定位估計率的雷達通信一體化系統性能界限測量方法

有效

• 申請號: 201910187415.7
• 申請日: 2019-03-13
• 公開（公告）號: CN109870676B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 楊曉波;張天賢;鄧艷紅;田團偉;劉辛雨;孔令講;崔國龍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01S7/40
• 分類號: G01S7/40;H04W64/00
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

1.基于定位估計率的雷達通信一體化系統性能界限測量方法，其特征在于，包括：

S1、接收窗口同時接收：雷達信號、通信信號、復合信號；

S2、頻譜共享方式劃分為：傳統單獨子帶寬方式、通信獨立子帶寬方式和雷達獨立子帶寬方式；

在傳統單獨子帶寬方式下，總寬帶被分為兩部分，一部分用于通信，另一部分用于雷達；兩部分在各自的子頻段內不受任何干擾地工作；

在通信獨立子帶寬方式下，總帶寬被分為兩部分，一部分僅用于通信，稱為通信獨立子帶寬，另一部分同時用于雷達和通信，稱為混合子帶寬；

在雷達獨立子帶寬方式下，總帶寬被分為兩部分，一部分僅用于雷達，稱為雷達獨立子帶寬，另一部分同時用于雷達和通信，稱為混合子帶寬；

S3、考慮波束到達時間、波束到達角聯合信息，得到表征雷達功能性能的定位估計率邊界表達式；步驟S3所述得到表征雷達功能性能的定位估計率表達式的過程為：

A1、根據步驟S1接收的雷達信號，得到其關于τ和θ的概率密度函數；其中，τ表示波束到達時間，θ表示波束到達角；

A2、根據步驟A1的概率密度函數，得到相應的費雪信息矩陣；

A3、根據步驟A2的費雪信息矩陣，得到波束到達時間的克拉美羅界，與波束到達角的克拉美羅界；

A4、根據波束到達時間的克拉美羅界，與波束到達角的克拉美羅界；得到定位估計率的上界表達式；步驟A4具體為：

A41、定位估計率為：

其中，h_rs表示接收信號熵，h_est表示估計熵，T_pri表示脈沖重復間隔；

A42、根據波束到達時間的克拉美羅界，與波束到達角的克拉美羅界，得到定位估計器的最小均方誤差；

A43、根據定位估計器的最小均方誤差，分別得到接收的雷達信號的h_rs與h_est；

A44、將步驟A43得到的h_rs與h_est代入步驟A41表達式中，更新定位估計率的表達式；

S4、采用通信率表征通信功能性能；

S5、分別計算步驟S2中不同頻譜共享方式下的通信率與定位估計率邊界；傳統單獨子帶寬方式下的通信率與定位估計率邊界分別為：

其中，α為帶寬調節因子，且0≤α≤1，B表示帶寬，n_pro表示除估計噪聲之外的其余噪聲，γ表示信噪比，B_r表示雷達獨立子帶寬，δ表示占空比，T表示脈沖寬度，N表示天線單元數量，d表示天線單元間距，c表示光速，λ是平面波波長，p_r表示雷達發射功率，g表示雷達信號的傳播增益，T₀表示通信系統絕對溫度。

2.根據權利要求1所述的基于定位估計率的雷達通信一體化系統性能界限測量方法，其特征在于，步驟S4所述通信率表達式為：

其中，B_c表示通信獨立子帶寬，h表示通信信號傳播增益，κ為玻爾茲曼常數，p_c表示總帶寬中的通信功率。

3.根據權利要求2所述的基于定位估計率的雷達通信一體化系統性能界限測量方法，其特征在于，步驟S5中通信獨立子帶寬方式下通信獨立子帶寬的通信率為：

其中，p_c,o為通信獨立子帶寬方式下通信獨立子帶寬中分配的通信功率。