[發(fā)明專利]基于波束功率分配的雷達(dá)通信一體化協(xié)同探測方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910676137.1
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110261848B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馮志勇;方子希;尉志青;張奇勛;秦曉琦
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學(xué)
• 主分類號: G01S13/87
• 分類號: G01S13/87;G01S7/40;H04B17/382
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 項京;丁蕓

本發(fā)明實施例提供了一種基于波束功率分配的雷達(dá)通信一體化協(xié)同探測方法及裝置，其中方法包括：在雷達(dá)具有預(yù)設(shè)發(fā)射功率時，確定雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)中單個雷達(dá)發(fā)射探測波束時的最遠(yuǎn)探測距離及探測體積；確定各對雷達(dá)發(fā)射通信波束時的通信成功概率；基于單個雷達(dá)的最遠(yuǎn)探測距離、探測體積、不同的功率分配系數(shù)，以及各對雷達(dá)的通信成功概率，確定各對雷達(dá)在不同的功率分配系數(shù)下的探測區(qū)域體積；從不同的探測區(qū)域體積中，確定具有最大探測區(qū)域體積時對應(yīng)的功率分配系數(shù)，作為當(dāng)前功率分配系數(shù)；基于各對雷達(dá)的探測區(qū)域體積及當(dāng)前功率分配系數(shù)，確定雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的總探測體積。本發(fā)明實施例能夠進(jìn)一步提高雷達(dá)的探測效能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于波束功率分配的雷達(dá)通信一體化協(xié)同探測方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，無線通信與組網(wǎng)得到了廣泛的應(yīng)用，基于無線通信的多雷達(dá)協(xié)同探測逐漸成為一體化領(lǐng)域的一個重要研究方向。作為影響雷達(dá)通信深度融合的一項關(guān)鍵技術(shù)，功率分配技術(shù)對于多雷達(dá)間實現(xiàn)數(shù)據(jù)級和信號級融合都有著極其重要的意義，例如，在某些具有限制要求的空域，協(xié)同多個小體積、可移動雷達(dá)站進(jìn)行非法無人機監(jiān)管等方面，具有提升探測半徑、提高跟蹤精度的顯著優(yōu)勢。

現(xiàn)有的雷達(dá)通信一體化技術(shù)，可以基于雷達(dá)、通信共設(shè)計的一體化波束共享技術(shù)實現(xiàn)，即，將雷達(dá)探測波束與通信波束一體化，從而降低系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜度，提升系統(tǒng)響應(yīng)時間，其中，多雷達(dá)協(xié)同組網(wǎng)技術(shù)便是上述一體化波束共享技術(shù)的一種實現(xiàn)方案，即，基于一體化波束共享技術(shù)將多個雷達(dá)協(xié)同組網(wǎng)。

但是，多雷達(dá)波束功率分配需要考慮雷達(dá)強發(fā)射功率對通信信號產(chǎn)生的干擾問題，而采用頻率分隔的技術(shù)手段來物理隔離雷達(dá)信號和通信信號，又會大大降低頻譜的利用效率。另外，由于發(fā)射機的總功率恒定，分配給雷達(dá)的功率越多，其探測效能越好，但是分配給通信的功率就會降低，進(jìn)而會影響雷達(dá)間探測纖細(xì)的成功傳輸。相反，分配給通信的功率越多，接收端信噪比越高，節(jié)點間無線通信鏈路質(zhì)量就越好，但是分配給雷達(dá)的功率就會降低，進(jìn)而影響雷達(dá)的探測效能，因此如何合理分配雷達(dá)功率和通信波束功率，以保證通信質(zhì)量的前提下實現(xiàn)多雷達(dá)協(xié)同探測效能的最大化成為亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實施例的目的在于提供一種基于波束功率分配的雷達(dá)通信一體化協(xié)同探測方法及裝置，以進(jìn)一步提高雷達(dá)的探測效能。具體技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種基于波束功率分配的雷達(dá)通信一體化協(xié)同探測方法，應(yīng)用于雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)，所述雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)中包括多對雷達(dá)，各對雷達(dá)具有協(xié)同發(fā)射探測波束和通信波束的能力，所述方法包括：

在所述雷達(dá)具有預(yù)設(shè)發(fā)射功率時，確定所述雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)中單個雷達(dá)發(fā)射所述探測波束時的最遠(yuǎn)探測距離及探測體積；

確定所述雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)中各對雷達(dá)發(fā)射所述通信波束時的通信成功概率，所述通信成功概率表示一對雷達(dá)間通信鏈路成功建立連接的概率；

基于單個雷達(dá)的最遠(yuǎn)探測距離、探測體積、不同的功率分配系數(shù)，以及各對雷達(dá)的通信成功概率，確定各對雷達(dá)在不同的功率分配系數(shù)下的探測區(qū)域體積，所述功率分配系數(shù)為分配給探測波束的功率與分配給通信波束的功率之間的比值；

從不同的所述探測區(qū)域體積中，確定具有最大探測區(qū)域體積時對應(yīng)的功率分配系數(shù)，作為當(dāng)前功率分配系數(shù)；

基于各對雷達(dá)的探測區(qū)域體積及所述當(dāng)前功率分配系數(shù)，確定所述雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的總探測體積。

可選的，所述在所述雷達(dá)具有預(yù)設(shè)發(fā)射功率時，確定所述雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)中單個雷達(dá)發(fā)射所述探測波束時的最遠(yuǎn)探測距離及探測體積的步驟，包括：

利用第一預(yù)設(shè)表達(dá)式，確定所述雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)中單個雷達(dá)發(fā)射所述探測波束時的最遠(yuǎn)探測距離，所述第一預(yù)設(shè)表達(dá)式為：