基于MIMO的雷達(dá)通信一體化技術(shù)研究
本文選題:MIMO + 雷達(dá)通信一體化 ; 參考:《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:將雷達(dá)、通信設(shè)備有機(jī)地結(jié)合起來(lái),構(gòu)成綜合性雷達(dá)通信一體化體系是現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì),它能夠解決作戰(zhàn)平臺(tái)實(shí)時(shí)協(xié)調(diào)工作與系統(tǒng)資源合理分配的問題,從而實(shí)現(xiàn)裝備的小型化、通用化和多功能化。信號(hào)共享是更高程度地實(shí)現(xiàn)多功能綜合射頻一體化的有效途徑,其研究重點(diǎn)在于一體化共享信號(hào)的設(shè)計(jì)方法,以及信號(hào)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)。MIMO(多輸入多輸出)通信能夠在不改變帶寬的情況下成倍提高系統(tǒng)的信息容量,而MIMO雷達(dá)采用寬波束發(fā)射寬波束接收的工作模式,其低增益的寬波束能夠覆蓋很大的空域范圍,并且具有很好的抗截獲性能,以及很好的速度分辨力。MIMO通信和MIMO雷達(dá)的很多關(guān)鍵性系統(tǒng)參數(shù)非常相似,在MIMO背景下實(shí)現(xiàn)基于信號(hào)共享的雷達(dá)通信一體化,能夠很好的將二者優(yōu)點(diǎn)結(jié)合在一起,提高系統(tǒng)資源的使用效率。本文在MIMO背景下開展雷達(dá)通信一體化技術(shù)的研究,具體工作內(nèi)容如下:(1)分析了雷達(dá)通信一體化的工作模式,以及MIMO背景下實(shí)現(xiàn)雷達(dá)通信一體化的可行性,給出了MIMO背景下基于信號(hào)共享的雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)方案。(2)結(jié)合信息量、同步和解碼的需求將軟擴(kuò)頻雙正交的編碼思想運(yùn)用到雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)中,提出了兩種可行的信號(hào)設(shè)計(jì)思路,并利用遺傳算法加Walsh函數(shù)的方法來(lái)生成一體化編碼時(shí)需要的擴(kuò)頻碼;針對(duì)兩種不同的設(shè)計(jì)思路,分別給出了相應(yīng)的編碼方法。(3)針對(duì)本文提出的一體化共享信號(hào)設(shè)計(jì)方法,利用非相干解調(diào)方法解決了一體化信號(hào)時(shí)間同步、相偏提取和通信解碼的問題,并運(yùn)用MIMO雷達(dá)提取多普勒頻率的方法實(shí)現(xiàn)了一體化信號(hào)載波頻偏的提取。(4)利用一套雙基MIMO雷達(dá)硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),開展了雷達(dá)通信一體化實(shí)驗(yàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求,完成了上位機(jī)操作界面的設(shè)計(jì);通過實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了本文一體化信號(hào)設(shè)計(jì)及處理方法的有效性;同時(shí),提出了利用一體化共享信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)雙基MIMO雷達(dá)主、副站之間協(xié)調(diào)工作的新思路。
[Abstract]:It is an inevitable trend of modern technology to combine radar and communication equipment organically to form an integrated radar communication system, which can solve the problem of real-time coordination of combat platform and rational allocation of system resources. Thus, the miniaturization, generalization and multifunction of the equipment are realized. Signal sharing is an effective way to realize the integration of multi-function integrated radio frequency to a higher degree. The emphasis of its research is the design method of integrated shared signal. The signal modulation and demodulation technology .MIMO.MIMO. can multiply the information capacity of the system without changing the bandwidth, while the MIMO radar adopts the operation mode of wide-beam transmitting wide-beam reception. Its wide beam with low gain can cover a wide range of airspace, and it has good anti-interception performance, and good velocity resolution. MIMO communication and many key system parameters of MIMO radar are very similar. To realize the integration of radar communication based on signal sharing under the background of MIMO can combine the advantages of the two well and improve the efficiency of using system resources. In this paper, the research of radar communication integration technology is carried out under the background of MIMO. The specific work contents are as follows: 1) the working mode of radar communication integration is analyzed, and the feasibility of realizing radar communication integration under the background of MIMO is analyzed. In this paper, the scheme of radar communication integration system based on signal sharing in MIMO is presented. Combining with the requirement of information quantity, synchronization and decoding, the idea of soft spread spectrum biorthogonal coding is applied to the design of radar communication integrated signal. In this paper, two feasible signal design ideas are put forward, and genetic algorithm and Walsh function are used to generate the spread spectrum code needed in the integrated coding. According to the design method of integrated shared signal proposed in this paper, the incoherent demodulation method is used to solve the problems of time synchronization, phase offset extraction and communication decoding of integrated signal. Using the method of MIMO radar to extract Doppler frequency, the integrated signal carrier frequency offset is extracted. 4) A set of hardware experiment system of bistatic MIMO radar is used to carry out the integrated radar communication experiment. According to the requirements of the experiment, the design of the upper computer operation interface is completed, and the effectiveness of the integrated signal design and processing method is verified through the experiment. At the same time, the realization of the bistatic MIMO radar master by using the integrated shared signal is put forward. A new idea of coordinating work between secondary stations.
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TN958
【共引文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1854799
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