[發明專利]一種基于互信息的雷達通信一體化系統性能分析方法

有效

• 申請號: 201910206758.3
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109861768B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 張天賢;鄧艷紅;田團偉;韓毅;孔令講;崔國龍
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H04B17/29
• 分類號: H04B17/29;H04B17/15;H04B17/391;G01S7/40
• 代理公司: 成都虹盛匯泉專利代理有限公司 51268
• 代理人: 王偉

本發明提出了一種基于互信息的雷達通信一體化系統性能分析方法，屬于雷達技術領域。本發明首先對接收信號進行建模，再根據接收到的雷達信號與通信信號的重疊程度，將雷達信號、通信信號頻帶共存的方式分為兩類，即傳統獨立共存方式和部分頻帶共存方式，然后制定系統的性能表征指標，分別采用加性高斯白噪聲下目標與接收信號之間的互信息和通信率來對雷達功能和通信功能的性能進行表征，并推導了互信息和通信率的理論表達式，最后，通過互信息、通信率推導了兩種頻帶共存方式下系統性能，實現了系統性能的分析估計，克服了在雷達和通信共用一個發射機/接收機，且雷達、通信頻帶共存的情況下，雷達通信一體化系統的性能難以估計的問題。

技術領域

本發明屬于雷達技術領域，特別涉及一種基于互信息的雷達通信一體化系統性能分析方法。

背景技術

如何將雷達與通信設備結合成一個一體化的系統，解決資源合理利用的問題，是近年來國內外研究的熱點。雷達、通信頻譜共享是一種新興的雷達和通信共存的技術，這是一項很有意義的研究，但需要進行大量的研究來解決雷達信號和通信信號相互之間的干擾，同時，雷達通信一體化系統性能評價指標的開發已經成為國內外專家的重點研究課題。

由于雷達通信一體化系統將雷達系統、通信系統結合成一個系統，傳統單一的雷達系統性能指標或通信系統性能指標無法對該一體化系統進行性能表征。而雷達對目標的探測可以看作是目標在不情愿地向雷達傳遞其參數信息(距離，目標截面積等)，雷達信道具有非合作通信信道的特征，基于信息論的理論即能夠衡量通信功能的性能，又能衡量雷達功能的性能，從而實現雷達通信一體化系統性能的估計?，F有技術中，利用信息論研究了雷達系統與多個通信系統共存的情況下，基于功率最小化的正交頻分復用(OFDM)雷達波形設計問題，但沒有考慮雷達、通信頻帶共存時二者信號相互干擾的問題。從目前的現有技術來看，使用互信息對雷達通信一體化系統性能界限進行估計還未有研究。

發明內容

本發明的目的在于針對背景技術存在的缺陷，提出一種基于互信息的雷達通信一體化系統性能分析方法，解決在雷達和通信共用一個發射機/接收機，且雷達、通信頻帶共存的情況下，雷達通信一體化系統的性能難以估計的問題。

一種基于互信息的雷達通信一體化系統性能分析方法，包括以下步驟：

S1、雷達通信一體化系統接收雷達信號和通信信號并進行建模，得到復合信號；

S2、根據所述雷達信號和通信信號的頻帶是否重合選擇頻帶共存方式；

S3、分別計算雷達系統和通信系統的性能表征，得到雷達通信一體化系統的性能表征；

S4、根據所述步驟S2中選擇的頻帶共存方式，選擇相應的性能分析方式對雷達通信一體化系統進行性能分析。

進一步地，其特征在于，所述步驟S1包括：

雷達通信一體化系統可同時接收雷達信號和通信信號并進行處理，得到復合信號；

給定高斯目標集合，其脈沖回波為g(t)，頻譜方差為傳輸帶寬為B_r的雷達發射信號s_r(t)被用于掃描感興趣區域確定目標的特性

其中，p_r為功率，f_r為雷達信號載頻，s_rl(t)為等效基帶信號；

雷達通信一體化系統接收到的雷達回波信號z_r(t)包含接收窗口內感興趣區域的掃描信息