本文關鍵詞：基于OFDM的雷達通信一體化信號設計研究

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【摘要】：在早前,諸如雷達、通信以及電子戰(zhàn)等應用通常在收發(fā)操作層面上是相互獨立的,且分別擁有各自獨立的收發(fā)器及信號處理設備。由此也帶來了資源冗余、電磁兼容性差、規(guī)模龐大、缺乏靈活性、設備之間相互干擾等一系列問題。隨著技術的不斷發(fā)展,雷達和無線通信技術的射頻前端結構變得越來越相似。一方面,大量的以往通過硬件平臺才能完成的應用正逐漸被數字信號處理技術替代。另一方面,通信系統(tǒng)使用的載波頻率已經擴展到微波頻段,數量級上與傳統(tǒng)用于雷達應用的頻段相當。因此,一個聯合的雷達通信射頻硬件平臺利用現有的技術很容易實現。這樣的一個平臺提供了新的系統(tǒng)概念和應用可能,更為重要的是,使用一種適合雷達和通信一體化應用的波形,頻譜資源就能夠得到高效的利用,而且兩種應用也可以同時進行,這有助于解決頻譜資源使用受限的問題。本文就適合于雷達通信一體化應用的共享信號設計工作展開研究。首先介紹了國內外的研究現狀,并簡要介紹了當前的理論研究,分析了存在的頻譜資源使用受限和數據率低下等關鍵問題。其次在分析雷達系統(tǒng)和通信系統(tǒng)差異性以及相似性的基礎上,通過雷達方程和通信方程的統(tǒng)一性研究,證明了兩者的內在一致性及一體化系統(tǒng)的可行性。然后分析了硬件上雷達和通信系統(tǒng)組合的七種方式,并對共享信號設計的考慮和要求進行了深入研究。OFDM技術在通信和雷達領域都有著廣泛的應用,本文重點研究了基于OFDM的雷達通信一體化信號設計,從多個方面對OFDM雷達信號的處理技術進行了研究,包括單個OFDM碼片處理結果分析、OFDM碼片序列相干積分以及解多普勒模糊等。在此基礎上提出了基于波束掃描的目標距離速度聯合估計方法,通過仿真研究了通信調制信息對一體化信號模糊函數的影響,驗證了基于波束掃描的目標距離速度聯合估計方法的有效性,并對其通信性能進行了仿真研究。同時研究了基于壓縮感知的目標距離和速度聯合估計算法,實現對潛在目標距離和速度的聯合高分辨估計,仿真實驗驗證了算法的有效性。
【關鍵詞】：雷達通信一體化 波形設計 壓縮感知 模糊函數 OFDM
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN95;TN929.53
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-15
• 第一章 緒論15-27
• 1.1 課題研究背景及現實意義15-17
• 1.2 國內外研究現狀17-19
• 1.3 當前的理論研究19-24
• 1.4 本文研究的主要內容24
• 1.5 本文的組織結構24-27
• 第二章 雷達通信一體化系統(tǒng)可行性分析27-37
• 2.1 引言27
• 2.2 雷達系統(tǒng)與通信系統(tǒng)差異性分析27-29
• 2.3 雷達系統(tǒng)與通信系統(tǒng)相似性分析29-30
• 2.4 雷達方程和通信方程統(tǒng)一性分析30-33
• 2.5 雷達通信組合方式及一體化波形設計要求33-36
• 2.6 本章小結36-37
• 第三章 基于OFDM的雷達通信一體化信號研究37-67
• 3.1 引言37
• 3.2 OFDM技術基礎37-41
• 3.2.1 頻譜擴展單載波信號及處理方法37-39
• 3.2.2 OFDM技術原理39-40
• 3.2.3 OFDM信號PAPR分析40-41
• 3.3 模糊函數分析41-45
• 3.3.1 模糊函數定義及性質41-42
• 3.3.2 模糊函數分類42-43
• 3.3.3 OFDM雷達通信一體化信號模糊函數分析43-45
• 3.4 基于OFDM的雷達通信一體化信號雷達處理研究45-54
• 3.4.1 OFDM雷達信號處理方案45-49
• 3.4.2 基于波束掃描的雷達信號處理方法49
• 3.4.3 單個OFDM碼片信號處理結果分析49-52
• 3.4.4 OFDM碼片序列相干積分和解多普勒模糊52-53
• 3.4.5 測量精度53-54
• 3.5 基于壓縮感知的目標距離和速度聯合估計方法54-55
• 3.6 仿真實驗55-65
• 3.6.1 雷達通信一體化信號模糊函數仿真研究55-60
• 3.6.2 基于波束掃描的雷達通信一體化信號處理60-62
• 3.6.3 基于波束掃描的雷達通信一體化信號處理62-63
• 3.6.4 雷達通信一體化信號通信性能仿真研究63-65
• 3.7 本章小結65-67
• 第四章 總結與展望67-69
• 4.1 論文工作總結67
• 4.2 論文工作展望67-69
• 參考文獻69-73
• 致謝73-75
• 作者簡介75-76

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本文編號：928489