[發明專利]一種雷達通信一體化波形生成方法和設備

在審

• 申請號: 202210725155.6
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN115097390A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 梁興東;李焱磊;劉柳
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01S7/282
• 分類號: G01S7/282;H04B7/06;H04W24/02
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 南霆

1.一種雷達通信一體化波形生成方法，其特征在于，包括以下步驟：

基于陣列天線導向矢量、波形協方差矩陣和發射功率之間的關系，對波形協方差矩陣進行優化得到期望波形協方差矩陣，約束條件包括：各天線陣元發射功率相等，發射波束的峰值旁瓣比在設定的閾值上限和閾值下限范圍內，雷達波束方向和通信波束方向的功率差為設定值；

設置雷達波形和通信波形的時域序列；

對波形矩陣進行優化得到一體化波形，優化目標為所述波形矩陣對應的實際波形協方差矩陣與所述期望波形協方差矩陣的歐式距離小于設定閾值，約束條件為：任意陣元發射波形的峰均比小于設定閾值，在雷達波束、通信波束方向上相參合成波形分別為雷達波形和通信波形。

2.如權利要求1所述雷達通信一體化波形生成方法，其特征在于，

峰值旁瓣比設定的所述閾值上限為-2dB，設定的所述閾值下限為-15dB。

3.如權利要求1所述雷達通信一體化波形生成方法，其特征在于，

所述雷達波形的參數包括：信號類型、波形幅度、帶寬B、脈沖寬度T，其中的波形幅度為雷達波束峰值的平方根；

所述通信波形的參數包括：波形幅度、調制方式、符號個數、調制階數，其中的波形幅度通過雷達波形幅度和所述功率差獲得。

4.如權利要求1所述雷達通信一體化波形生成方法，其特征在于，

在所述波形矩陣對應的實際波形協方差矩陣與所述期望波形協方差矩陣的歐式距離為0時，優化目標函數簡化為波形矩陣與所述期望波形協方差矩陣相比的變化量，表示為：其中，X為所述波形矩陣，R₀為所述期望波形協方差矩陣，N為所述時域序列長度；為酉矩陣，滿足UU^H＝I_MN。

5.如權利要求4所述雷達通信一體化波形生成方法，其特征在于，所述對波形矩陣進行優化得到一體化波形的步驟，在峰均比約束條件下，獲得與所述期望波形協方差矩陣相比變化量最小的波形矩陣。

6.如權利要求4所述雷達通信一體化波形生成方法，其特征在于，所述對波形矩陣進行優化得到一體化波形的步驟，在波形相似性約束下，獲得與所述期望波形協方差矩陣相比變化量最小的波形矩陣。

7.如權利要求5或6所述雷達通信一體化波形生成方法，其特征在于，用交替投影法輪流運用峰均比約束條件、波形相似性約束條件，當兩次迭代得到的波形矩陣的差異小于收斂閾值時，得到的波形矩陣為最終的雷達通信一體化波形。

8.一種雷達通信一體化波形生成裝置，用于實現權利要求1～7中任意一項所述雷達通信一體化波形生成方法，其特征在于，包含天線陣列、控制器；

所述天線陣列包含M個間距為d的陣元，每個陣元發射信號的時序序列長度為N時，構成M×N波形矩陣；

所述控制器，用于生成所述一體化波形、控制所述天線陣列在所述雷達波束、通信波束方向上分別產生雷達波形和通信波形。

9.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被處理器執行時實現如權利要求1～7中任一所述的方法。

10.一種電子設備，包括存儲器，處理器及存儲在存儲器上并可在處理器運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器執行所述計算機程序時實現如權利要求1～7中任一所述的方法。