[發(fā)明專利]一種LFM-MPSK雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的時(shí)頻聯(lián)合同步方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110348928.9
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN113098810B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅鍇;謝銳;潘文瀟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04L27/10
• 分類號(hào): H04L27/10;H04L27/18;H04L27/26
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 王穎翀

1.一種LFM-MPSK雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的時(shí)頻聯(lián)合同步方法，其特征在于，包括：

S1：發(fā)射攜帶調(diào)頻斜率相反的同步載波和信息載波的一體化波形；其中，在相鄰的LFM脈沖內(nèi)，所述同步載波分別為正調(diào)頻斜率同步載波和負(fù)調(diào)頻斜率同步載波；

S2：利用獲取的接收信號(hào)粗估計(jì)所述正調(diào)頻斜率同步載波和所述負(fù)調(diào)頻斜率同步載波各自的起止位置；

S3：基于兩個(gè)所述起止位置設(shè)置若干不同時(shí)間起點(diǎn)的正調(diào)頻參考信號(hào)和負(fù)調(diào)頻參考信號(hào)；

S4：分別將所述正調(diào)頻參考信號(hào)和所述負(fù)調(diào)頻參考信號(hào)與對(duì)應(yīng)時(shí)間窗的所述接收信號(hào)進(jìn)行混頻得到正混頻信號(hào)和負(fù)混頻信號(hào)；并估計(jì)所述正混頻信號(hào)和所述負(fù)混頻信號(hào)各自的譜峰頻率；

S5：利用兩組所述譜峰頻率反演出同步時(shí)延和載波頻偏；再利用所述同步時(shí)延和所述載波頻偏對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行同步補(bǔ)償，以對(duì)所述接收信號(hào)中的信息載波進(jìn)行解調(diào)；

所述S2包括：

S21：設(shè)置負(fù)參考信號(hào)為A_h，T_h分別為所述負(fù)參考信號(hào)的幅度和持續(xù)時(shí)間，t_h為所述負(fù)參考信號(hào)的起始時(shí)間；

S22：移動(dòng)t_h并將所述負(fù)參考信號(hào)與所述接收信號(hào)進(jìn)行混頻得到混頻信號(hào)，對(duì)所述混頻信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換得到不同t_h值下的譜峰強(qiáng)度值；

S23：將多個(gè)脈沖的譜峰強(qiáng)度值進(jìn)行平均處理得到2T時(shí)間長度內(nèi)譜峰平均強(qiáng)度值的變化圖；

S24：從所述變化圖中能量強(qiáng)度分析出所述負(fù)調(diào)頻斜率同步載波的起止位置和所述正調(diào)頻斜率同步載波的起止位置；

所述負(fù)調(diào)頻斜率同步載波的起止位置分別為t₁和t₂，所述正調(diào)頻斜率同步載波的起止位置分別為t₂和t₃；且所述負(fù)調(diào)頻參考信號(hào)和所述正調(diào)頻參考信號(hào)分別表示為：

A_h和T_h分別為兩路參考信號(hào)的幅度和持續(xù)時(shí)間，T_h＜T，分別為所述負(fù)調(diào)頻參考信號(hào)和所述正調(diào)頻參考信號(hào)的初始時(shí)間，且

2.如權(quán)利要求1所述的LFM-MPSK雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的時(shí)頻聯(lián)合同步方法，其特征在于，所述S1中攜帶同步載波s_s(t)和信息載波s_d(t)的一體化波形s_t(t)為：s_t(t)＝s_MPSK(t)s_d(t)+s_s(t)；且

其中，A_d和A_s分別為信息載波和同步載波的幅度，i＝0,1,...,I-1表示整段信號(hào)中第1至第I個(gè)LFM脈沖，μ為調(diào)頻斜率，T為信號(hào)持續(xù)時(shí)間，rect()為矩形窗函數(shù)；N為通信調(diào)制符號(hào)數(shù)目，M為調(diào)制階數(shù)，d_i∈{0,1,...,M-1}為符號(hào)數(shù)據(jù)，T_s為符號(hào)時(shí)寬。

3.如權(quán)利要求1或2所述的LFM-MPSK雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的時(shí)頻聯(lián)合同步方法，其特征在于，所述S4包括：

S41：將所述負(fù)調(diào)頻參考信號(hào)和所述正調(diào)頻參考信號(hào)分別與所述接收信號(hào)進(jìn)行混頻得到所述負(fù)混頻信號(hào)和所述正混頻信號(hào)

S42：對(duì)和進(jìn)行快速傅里葉變換得到兩組頻譜最大峰值對(duì)應(yīng)的譜峰頻率為：

其中，f_d和τ分別為所述接收信號(hào)的所述載波頻偏和所述同步時(shí)延。

4.如權(quán)利要求3所述的LFM-MPSK雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的時(shí)頻聯(lián)合同步方法，其特征在于，所述S5包括：

S51：以所述負(fù)調(diào)頻參考信號(hào)和所述正調(diào)頻參考信號(hào)的初始時(shí)間為自變量，兩組所述譜峰頻率為因變量進(jìn)行線性回歸，得到：

利用得到的公式計(jì)所述接收信號(hào)的傳播時(shí)延和載波頻偏

S52：利用所述同步時(shí)延和所述載波頻偏對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行同步補(bǔ)償，以對(duì)所述接收信號(hào)中的信息載波進(jìn)行解調(diào)。