要提高正交頻分復(fù)用（OFDM）雷達(dá)通信共享信號(hào)的通信速率,子載波須采用高階正交幅度調(diào)制（QAM）,則需要深入研究QAM-OFDM共享信號(hào)的雷達(dá)處理性能。針對(duì)此問(wèn)題,研究了高階QAM對(duì)匹配濾波及目標(biāo)檢測(cè)性能的影響,得出了信噪比損失公式和推廣的目標(biāo)檢測(cè)概率公式。理論推導(dǎo)與仿真結(jié)果表明:大于四階的QAM調(diào)制使OFDM共享信號(hào)在匹配濾波過(guò)程中產(chǎn)生了信噪比損失,而提高時(shí)寬帶寬積可以有效減小這種損失,當(dāng)時(shí)寬帶寬積大于256時(shí),QAM-OFDM共享信號(hào)具有與常規(guī)雷達(dá)信號(hào)基本相同的目標(biāo)檢測(cè)性能,并且提高調(diào)制階數(shù)幾乎不會(huì)影響其性能。由此證明了高階QAM-OFDM信號(hào)是一種適用于高速通信的雷達(dá)通信一體化共享信號(hào)。 

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16PSK與16QAM星座圖對(duì)比

表1 QAM星座圖的δ0值 調(diào)制階數(shù)QAM δ0值 4QAM 0 16QAM 0.341 3 64QAM 0.387 0 128QAM 0.345 4 256QAM 0.396 8圖2表明:大于四階的QAM調(diào)制使信號(hào)產(chǎn)生了信噪比損失,并且在高SNR0時(shí)更為明顯。原因是當(dāng)SNR0較小時(shí)熱噪聲的功率更大;當(dāng)SNR0提高時(shí),δ0的影響才逐漸顯現(xiàn)出來(lái)。而在高信噪比下,雷達(dá)的工作狀態(tài)比較理想,對(duì)一定程度的信噪比損失相對(duì)不敏感。因此,增加QAM調(diào)制階數(shù)對(duì)信噪比損失的影響不大。

實(shí)驗(yàn)方法:模擬產(chǎn)生隨機(jī)通信信息,通過(guò)蒙特卡洛仿真統(tǒng)計(jì)信號(hào)匹配濾波后的輸出信噪比。仿真參數(shù):采用64QAM-OFDM信號(hào),時(shí)寬帶寬積MN分別為64、256、1 024,蒙特卡洛仿真5 000次,結(jié)果如圖3所示。從圖3可以看出:在不同的時(shí)寬帶寬積下,蒙特卡洛仿真結(jié)果均與理論值高度吻合,驗(yàn)證了理論推導(dǎo)的正確性。圖3還表明:通過(guò)提高時(shí)寬帶寬積,能夠有效減小輸出信噪比的損失,當(dāng)時(shí)寬帶寬積達(dá)到1 024時(shí),SNR0=30 dB處的信噪比損失僅有1.4 dB,對(duì)雷達(dá)性能的影響非常小。因此,QAM-OFDM共享信號(hào)存在的信噪比損失是可控的,采用大的時(shí)寬帶寬積可抵消信噪比損失。

【參考文獻(xiàn)】：
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