[發(fā)明專利]基于定位估計(jì)率的雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910187415.7
• 申請(qǐng)日: 2019-03-13
• 公開（公告）號(hào): CN109870676B
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊曉波;張?zhí)熨t;鄧艷紅;田團(tuán)偉;劉辛雨;孔令講;崔國龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/40
• 分類號(hào): 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

本發(fā)明公開一種基于定位估計(jì)率的雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限測(cè)量方法，應(yīng)用于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)在對(duì)雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限測(cè)量時(shí)，只有目標(biāo)距離信息，沒有角度信息的問題，本發(fā)明綜合考慮了目標(biāo)距離信息和角度信息，首先對(duì)接收機(jī)接收到的雷達(dá)信號(hào)、通信信號(hào)及其復(fù)合信號(hào)進(jìn)行建模，再根據(jù)雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)中雷達(dá)與通信頻譜共享的方式，將頻譜共享的情況分為：傳統(tǒng)單獨(dú)子帶寬、通信獨(dú)立子帶寬和雷達(dá)獨(dú)立子帶寬，然后分別采用定位估計(jì)率、通信率對(duì)雷達(dá)功能、通信功能性能進(jìn)行表征，最后利用定位估計(jì)率和通信率對(duì)不同頻帶共享方式下雷達(dá)通信系統(tǒng)一體化系統(tǒng)的性能界限進(jìn)行理論推導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的性能的測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限測(cè)量技術(shù)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代雷達(dá)設(shè)備具有多種功能，如目標(biāo)檢測(cè)、設(shè)備部署并與其他設(shè)備共享獲取的信息。如何將雷達(dá)設(shè)備與通信設(shè)備相結(jié)合，形成一個(gè)完整的系統(tǒng)，解決資源合理利用的問題，是近年來越來越多的研究課題。將雷達(dá)設(shè)備與通信設(shè)備相結(jié)合，形成一個(gè)集成系統(tǒng)，如何解決資源合理利用問題已經(jīng)成為國內(nèi)外專家的研究熱點(diǎn)之一。

雷達(dá)與通信頻譜共享是解決頻譜資源短缺、提高頻譜利用率的關(guān)鍵研究之一。這是一項(xiàng)很有實(shí)際意義的研究課題，但雷達(dá)和通信頻譜共享將引起的相互干擾的問題，雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能的表征方法的開發(fā)以及雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限的理論研究仍是該項(xiàng)研究的難題。在文獻(xiàn)“Inner Bounds on Performance of Radar andCommunications Co-Existence,IEEE Transactions on Signal Processing,vol.64,no.2,pp.464-474,2015”中，雷達(dá)估計(jì)信息率的概念被提出，并通過雷達(dá)系統(tǒng)估計(jì)信息率和通信系統(tǒng)的通信率推導(dǎo)了雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)可達(dá)到的性能界限，但其只考慮了波束到達(dá)時(shí)時(shí)間(Time of Arrival,TOA)，而沒有考慮波束到達(dá)角(Direction of Arrival,DOA)，即只有目標(biāo)距離信息，沒有角度信息。從目前發(fā)表的文章來看，使用定位估計(jì)率對(duì)雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限進(jìn)行測(cè)量還未有研究。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種基于定位估計(jì)率的雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限測(cè)量方法，考慮了波束到達(dá)時(shí)間、波束到達(dá)角聯(lián)合信息，實(shí)現(xiàn)了不同頻帶共享方式下雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限測(cè)量。

基于定位估計(jì)率的雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)性能界限測(cè)量方法，包括：

S1、接收窗口同時(shí)接收：雷達(dá)信號(hào)、通信信號(hào)、復(fù)合信號(hào)；

S2、頻譜共享方式劃分：傳統(tǒng)單獨(dú)子帶寬方式、通信獨(dú)立子帶寬方式和雷達(dá)獨(dú)立子帶寬方式；

在傳統(tǒng)單獨(dú)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(dá)；兩部分在各自的子頻段內(nèi)不受任何干擾地工作；

在通信獨(dú)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(dú)立子帶寬，另一部分同時(shí)用于雷達(dá)和通信，稱為混合子帶寬；

在雷達(dá)獨(dú)立子帶寬方式下，總帶寬被分為兩部分，一部分僅用于雷達(dá)，稱為雷達(dá)獨(dú)立子帶寬，另一部分同時(shí)用于雷達(dá)和通信，稱為混合子帶寬；

S3、考慮波束到達(dá)時(shí)間、波束到達(dá)角聯(lián)合信息，得到表征雷達(dá)功能性能的定位估計(jì)率邊界表達(dá)式；

S4、采用通信率表征通信功能性能；

S5、分別計(jì)算步驟S2中不同頻譜共享方式下的通信率與定位估計(jì)率邊界。

進(jìn)一步地，步驟S3所述得到表征雷達(dá)功能性能的定位估計(jì)率表達(dá)式的過程為：

A1、根據(jù)步驟S1接收的雷達(dá)信號(hào)，得到其關(guān)于τ和θ的概率密度函數(shù)；其中，τ表示波束到達(dá)時(shí)間，θ表示波束到達(dá)角；