OFDM雷达通信一体化波形相参积累研究
激光雷达通信一体化波形设计及其性能分析

激光雷达通信一体化波形设计及其性能分析激光雷达通信一体化波形设计及其性能分析激光雷达作为一种主要基于光信号的远程测距与目标探测技术,近年来在无人驾驶、室内导航等领域中得到了广泛应用。
激光雷达通常将目标检测和数据通信视为两个独立的任务来完成,这限制了其在实际应用中的性能和效率。
针对这一问题,研发人员提出了激光雷达通信一体化技术,通过在雷达波形设计中加入通信功能,实现了目标检测和数据通信的同步进行。
本文将重点探讨激光雷达通信一体化波形设计及其性能分析。
激光雷达通信一体化波形设计是将激光雷达的目标检测波形和数据通信波形进行融合设计,以实现基于光信号的目标检测和数据传输的一体化任务。
一种常用的激光雷达通信一体化波形设计方法是使用OFDM(正交频分复用)技术。
OFDM技术能够将带宽分割成多个子载波,并在不同的频率上传输数据,从而提高了通信的传输能力和抗干扰能力。
在波形设计中,需要考虑到目标检测和数据通信两个任务的需求,合理地设计出可以同时满足两个任务的波形。
首先,我们需要确定通信的基本参数,包括通信波形的频率范围、波形的带宽、子载波数量等。
这些参数需要根据具体应用场景进行调整,以保证波形的可靠传输和目标检测的准确性。
在确定波形的基本参数后,还需要选择合适的编码和调制方式,来提高通信的性能。
编码和调制方式需要综合考虑通信环境的复杂性、通信距离的远近等因素,选择适合的方式来实现高效的数据传输。
其次,需要解决目标检测和数据通信之间的干扰问题。
由于目标检测和数据通信共用同一个激光雷达,两者之间会相互干扰。
为了解决这一问题,可以采用时域分复用的方法,即在不同的时间片段中进行目标检测和数据通信。
通过合理的时间分配,既可以保证目标检测的准确性,又可以实现高效的数据传输。
此外,还可以采用信道码分复用的方法,将数据通信的信道和目标检测的信道分别独立编码,以降低彼此之间的干扰。
最后,需要对激光雷达通信一体化系统的性能进行分析评估。
基于OFDM的雷达通信一体化设计方法研究

基于OFDM的雷达通信一体化设计方法研究基于OFDM的雷达通信一体化设计方法研究一、引言雷达通信一体化是目前无线通信领域的一个热点研究方向。
雷达系统的监测、测量和目标识别能力可以与通信系统的高速数据传输能力相结合,实现信息传输和目标追踪的一体化。
正交频分复用(OFDM)作为一种高效率的调制技术,已经在现代无线通信中得到广泛应用。
本文旨在研究基于OFDM的雷达通信一体化设计方法,探索其在雷达和通信系统中的应用。
二、基于OFDM的雷达通信一体化原理OFDM是一种将带宽分成多个独立的子信道,并在每个子信道上进行调制和解调的技术。
在雷达通信一体化中,可以将雷达系统作为通信系统的一个子信道,通过OFDM的频域复用技术和时域码分复用技术,实现雷达信息与通信信息的混合传输。
在雷达信号的传输中,通过OFDM技术的调制和解调过程,可以提高雷达系统的抗干扰性能和目标分辨率,同时实现雷达信息的传输。
三、基于OFDM的雷达通信一体化设计方法1. 频域资源分配:在OFDM系统中,频域资源的分配对于雷达信号的传输至关重要。
基于OFDM的雷达通信一体化设计中,可以通过动态频率选择和可变带宽的方式,根据雷达信号和通信信号的需要,灵活分配频域资源。
通过对频域资源的合理分配,可以使雷达信号和通信信号在中心频点附近相互重叠,实现一体化传输。
2. 波形设计:在雷达通信一体化设计中,波形设计是关键的一步。
通过对波形的设计,可以实现雷达信号和通信信号的同步传输和解耦。
具体的设计可以采用索引调制技术,将雷达信号和通信信号映射到不同的子信道上,利用OFDM的调制和解调过程,实现雷达信号和通信信号的分离。
3. 多输入多输出(MIMO)技术:MIMO技术在OFDM系统中可以提高雷达信号和通信信号的传输性能。
通过采用多天线发射和接收,可以实现雷达信号的波束形成和目标定位,同时增强通信信号的容量和抗干扰性能。
MIMO技术能够提高雷达通信一体化系统的性能,同时降低系统复杂度。
恒包络OFDM雷达通信一体化研究

恒包络OFDM雷达通信一体化研究肖涛;任光亮【摘要】提出一种新的OFDM雷达通信一体化系统模型,通过DFT预编码和交织式子载波映射解决了OFDM信号峰均功率比较高的问题,实现了OFDM信号的包络恒定.同时,给出一体化系统信号处理方案,在通信接收端,通过传统的OFDM信号解调得到通信数据.在雷达接收端,通过二维联合搜索和时域相位测量进行目标速度的估计;结合相关处理和频域相位测量,实现雷达的高精度测距.仿真结果表明,在保证通信传输功能的前提下,一体化系统能够实现厘米级别的测距精度和米每秒级别的测速精度.【期刊名称】《雷达科学与技术》【年(卷),期】2018(016)005【总页数】5页(P491-495)【关键词】正交频分复用;DFT预编码;交织式子载波映射;雷达通信一体化【作者】肖涛;任光亮【作者单位】西安电子科技大学通信工程学院,陕西西安710071;中国电子科技集团公司航天信息应用技术重点实验室,河北石家庄050081;西安电子科技大学通信工程学院,陕西西安710071【正文语种】中文【中图分类】TN957.51;TN920 引言完全单一功能的系统已不能迎合现代信息化战争的需求,为了使作战平台整体攻防实力得到提升,需要配备各种功能的电子设备,这将导致系统庞大、操作复杂、相互电子干扰等。
为解决该问题,许多学者提出多功能的电子系统一体化,如美军2005年完成的多功能射频实验平台[1-2]实现了射频前端的一体化集成。
对于雷达和通信的一体化概念,实际是设计具备信息传输和目标测量功能的综合性系统,既满足常规探测功能,又能够进行信息交互。
针对雷达与通信一体化的理论研究不在少数。
最简单的是分时体制[3],通过预先分配雷达和通信时隙,在扫描到通信或雷达时隙段时,转入相应的工作模式;这种一体化方案虽然容易实现,但系统模式固定,雷达和通信不能同时进行。
当前研究更倾向于设计一体化共享波形,研究最多的就是以线性调频(LFM)信号作为雷达探测信号、BPSK或MSK信号作为通信信号[4-5],在发送端通过调制器将通信信号调制到雷达信号上,接收端通过一定的分离算法实现信号分离。
基于OFDM的雷达通信一体化共波形设计

基于OFDM的雷达通信一体化共波形设计秘璐然;高跃清【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)001【摘要】In order to reduce the influence of communication information on integrated waveform ambiguity function,it proposes an integrated signal model of radar communication based on spread spectrum modulation with multiple OFDM symbols and analyze it from the angle of waveform and radar ambiguity function respectively.By using the method of OFDM modulation in pre spread spectrum of communication information,the performance of ambiguity function of integrated signal can be significantly improved,and the range sidelobe can be reduced.Theoretical analysis shows that the range sidelobe of the integrated signal is determined by the autocorrelation,cross-correlation characteristics of the pseudo-random coded sequence and modulation communication information,which provides guidance for the performance improvement of the waveform.The simulation results show that the influence of different values of the spreading factor,the number of subcarriers,the length of the data on the radar communication integration signal range ambiguity function sidelobes,and provide the basis for the performance optimization of integrated signal.The design of radar integrated signal model can effectively improve the sensitivity of communication information andDoppler frequency shift to meet the radar detection waveform requirements.%为了减小通信信息对一体化波形模糊函数的影响,以连续波信号为基础,提出了一种基于扩频的多OFDM符号调制的雷达通信一体化信号模型,并分别从波形以及雷达模糊函数的角度对其进行分析;通过对通信信息预扩频后采用OFDM调制的方法,可显著改善一体化信号的模糊函数性能,降低距离维旁瓣;理论分析表明,一体化信号的距离旁瓣由所用伪随机编码序列的自相关、互相关特性及调制的通信信息共同决定,为波形的性能改进提供了指导方向;仿真结果表明扩频因子、子载波数目、数据长度的不同取值对雷达通信一体化信号的距离维模糊函数的旁瓣的影响,为优化一体化信号的性能提供依据;设计的雷达通信一体化信号模型可有效改善对通信信息和多普勒频移的敏感性,满足雷达探测波形要求.【总页数】5页(P272-275,280)【作者】秘璐然;高跃清【作者单位】中国电子科技集团公司第五十四所,石家庄050081;中国电子科技集团公司第五十四所,石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】TN957.52【相关文献】1.基于多目标蚁狮优化的雷达通信一体化波形设计 [J], 王西夺;阮嘉恒2.基于OFDM共享信号的低截获雷达通信一体化波形设计 [J], 孟紫薇;梅进杰;朱晟坤;郁成军3.基于OFDM共享信号的低截获雷达通信一体化波形设计 [J], 孟紫薇;梅进杰;朱晟坤;郁成军4.基于OFDM-LFM的雷达通信一体化波形设计 [J], 赵忠凯;石妙5.一种基于OFDM-chirp的雷达通信一体化波形设计与处理方法 [J], 赵玉振;陈龙永;张福博;李焱磊;吴一戎因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
OFDM雷达通信一体化系统中的数字波束形成技术研究的开题报告

OFDM雷达通信一体化系统中的数字波束形成技术研究的开题报告题目:OFDM雷达通信一体化系统中的数字波束形成技术研究研究背景和意义:随着科技的进步和应用需求的提升,在现代雷达通信系统中,数字信号处理技术被广泛应用,而数字波束形成则是其中的重要技术之一。
数字波束形成技术通过对阵列天线的控制实现波束的定向,能够大幅度提高雷达通信系统的性能。
OFDM技术则被用于实现高效的数据传输,可以通过有效利用频谱资源提高系统信道容量。
因此,将数字波束形成技术和OFDM技术相结合,将有助于提高雷达通信系统的效率和性能。
研究内容和方法:本研究将主要探究OFDM雷达通信一体化系统中数字波束形成技术的应用和优化。
具体研究内容包括:1.数字波束形成的原理和应用2.OFDM技术在雷达通信中的应用3.OFDM雷达通信一体化系统中的数字波束形成技术研究4.数字波束形成算法的优化及其在OFDM雷达通信中的应用本研究将采用文献综述和数值模拟等方法进行研究。
首先,通过文献综述了解OFDM技术、数字波束形成技术的基本原理和应用。
然后,利用Matlab等工具模拟OFDM雷达通信系统中数字波束形成技术的实现过程,并进行性能分析。
最后,针对模拟结果中存在的问题,进行数字波束形成算法的优化研究。
研究预期成果:本研究预期达到以下目标:1.掌握OFDM技术和数字波束形成技术的原理和应用2.深入理解OFDM雷达通信系统中数字波束形成技术的实现过程和关键问题3.对数字波束形成算法进行优化,提高OFDM雷达通信系统的性能4.提出针对OFDM雷达通信一体化系统的数字波束形成技术的改进和优化方案5.发表相关领域的科研论文结语:数字波束形成技术是OFDM雷达通信一体化系统中的重要技术之一,本研究将探究数字波束形成算法在OFDM雷达通信系统中的应用和优化,为实现高效、高性能的雷达通信系统提供理论和技术支持。
多符号OFDM雷达通信一体化波形优化设计方法

correlation function on the ambiguity function and utilizes the Whale Optimization Algorithm to select the
收稿日期:2020 ̄05 ̄31 修回日期:2020 ̄08 ̄17
基金项目:国家自然科学基金(61871203)
作者简介:王小江(1996 —) ꎬ男ꎬ山西长治人ꎬ硕士生ꎮ
复用(Orthogonal Frequency Division MultiplexingꎬOFDM)
一体化波形属于第二种ꎬ由于其具有频带利用率高、抗
制 OFDM 一体化波形设计方法ꎻ文献[6 - 8]提出了采用
一体化信号的产生模型如图 2 所示ꎮ
扩频预处理 OFDM 一体化波形方法ꎮ
以上文献中ꎬ直接信息调制 OFDM 一体化信号由
图 2 加权预处理 OFDM 一体化信号产生模型
于受通信信息的影响ꎬ存在模糊函数旁瓣较高且不稳
Fig. 2 The generation model of weighted preprocessing
the integrated signal modulated by spread spectrum has large bandwidth. To solve the problems an integrated
waveform optimization method with weighted preprocessing is proposed. This paper analyzes the ambiguity
基于OFDM波形的雷达和通信一体化研究

行 了分析 比较 。
关键词 :O F D M; 雷达 ; 通信 ; 一体化 ; 信道估计
Re s e a r c h o n i n t e g r a t e d r a d a r a n d c o mm u n i c a t i o n s b a s e d o n 0FDM wa v e f o r m
2 0 1 4 年第2 期
文章编号 : 1 0 0 9— 2 5 5 2 ( 2 0 1 4 ) 0 2— 0 1 4 4— 0 4 中图分类号 : T N 9 5 7 : 5 1 文 献标 识码 : A
基于 O F D M 波 形 的雷 达 和通 信 一体 化 研 究
鲁立志 ,冯 晔 ,于仁清 ,胡晓雯
( 1 .河海大学 ,南京 2 1 1 1 0 0 ;2 .9 2 7 2 4部队 ,山东 青 岛 2 6 6 1 0 9 )
摘
要 :雷达 和通信 一体化 是一 种 具有 信 息 交 互和 目标信 息探 测 功 能 的 系统 ,是近 年 来 雷达 和
通 信技 术发展 的一 个重要 方 向。O F D M技 术是 公认 的 4 G关键 技 术 ,具 有 良好 的抗 多径 和 抗 干扰
L U Li — z h i , FENG Ye , YU Re n — q i n g , HU Xi a o — we n
( 1 . Ho h a i U n i v e s i t y , N a n j i n g 2 1 1 1 0 0 , C h i n a ; 2 . 9 2 7 2 4 U n i t P L A, Q i n g d a o 2 6 6 1 0 9 , S h a n d o n g P r o v i n c e , C h i n a )
基于OFDM+波形的短波通信与超视距雷达集成实验研究

看作是一种调制技术,也可以被当作一种复用技术,
其主要思想是:利用多个正交子信道分担传输任务,
即将原始的串行数据流经串/并转换后映射到多个
相互正交的子载波上进行调制,然后对各子载波求
和后实现传输。在接收端则通过相逆的过程,利用
各子载波的正交关系分离出传输数据。
OFDM 时域基带信号可以简单表示为
∑ s(t)
本文针对超视距雷达组网探测的需求,提出了 一种基于 OFDM 波形的短波通信与超视距雷达探 测一体化工作模式,研究了其实现所涉及的关键技 术,介绍了利用武汉大学新近研制的全数字主被动 一体化高频地波雷达硬件平台实现信息传输和雷达 探测功能的实验结果。
2 OFDM 基本原理及参数设计
OFDM 是一种特殊的多载波传输方案,既可以
为了对抗多径效应导致的ISI,添加循环前缀 (Cyclic Prefix, CP)被证明是十分有效的方法,此 时,OFDM符号的结构可用图2表示,其中Tg为保 护间隔长度,Tu为有效部分长度,符号长度变为Ts=
372
雷达学报
第1卷
图 2 完整 OFDM 符号结构示意图
Tg+Tu。循环前缀长度要求大于多径扩展时延,即 Tg ≥ τmax ,且长度越长,系统抗干扰的能力也就越 强。但因其属于辅助结构,不携带有用信息,故Tg 的增大会导致信号能量与信息速率的损失。
逐渐成熟,高速多层次 QAM 调制技术、网格编码
技术、软判决技术、信道自适应技术、保护间隔技
术、信道均衡快速计算等技术逐步引入到无线通信
图 1 OFDM 信号频谱
领域,使得诸如复杂计算、高速存储器等妨碍 OFDM 实现的问题得到彻底解决。随着无线语音、 视频、宽带接入、无线局域网、多媒体业务等无线 通信业务的发展,OFDM 技术得到了广泛应用。
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不 同脉 冲需要 发射不同的 O F D M雷达通信一体 化波形。在进行 多脉 冲相参积 累时 ,一体化 波形不 同脉 冲间 的差 异可能会导 致 目标能量积累性能下降 。针对该 问题 ,本文 从理论 上推 导发 现 ,当通信 调制信 息服 从相 位均匀 分
布时 ,不 同脉 冲波形 在脉冲压缩处理后 ,主瓣 内的相位 与 时间延迟 成线性 关 系。此外 ,不 同脉 冲间 ,由多普勒
L I U Y o n g - j u n L I A O G u i - ・ s h e n g Y A N G Z h i ・ - w e i
( N a t i o n a l L a b o r a t o r y o f R a d a r S i g n l a P r o c e s s i n g , X i d i a n U n i v e r s i t y , X i ’ a n , S h a a n x i 7 1 0 0 7 1 , C h i n a )
t i o n s y s t e m t o ma x i mi z e t h e c o mmu n i c a t i o n d a t a r a t e .T h e d i v e si r t i e s i n d i f e r e n t p u l s e s ma y r e s u l t i n t h e p e r f o r ma n c e d e - g e n e r a t i o n o f t h e e n e r g y i n t e ra g t i o n o f t a r g e t .F o r t h i s p r o b l e m .t h e d e iv r e d r e s u l t s i n t h e o r y e n a b l e u s t o c o n c l u d e t h a t t h e v a r i a t i o n o f p h a s e i n t h e ma i n l o b e h a s a l i n e r a r e l a t i o n wi t h t i me d e l a y a f t e r t h e p u l s e c o mp r e s s i o n i s p e r f o r me d ,i f t h e p h a - s e s o f c o mmu n i c a t i o n mo d u l a t i o n i n f o r ma t i o n a r e w i t h u n i  ̄r m d i s t i r b u t i o n . Mo r e o v e r ,a mo n g d i f e r e n t p u l s e s ,c o mp a r e d wi t h t h e v a r i a t i o n o f p h a s e c a u s e d b y u n ma t c h e d i f l t e in r g ,t h e v a i r a t i o n o f p h a s e d u e t o Do p p l e r i s d o mi n a n t .T h e o et r i c a l a - n a l y s i s a n d s i mu l a t i o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e c o h e r e n t i n t e ra g t i o n o f t a r g e t e n e r g y i n t h e ma i n l o b i s u n bl a e t o b e i n l f u e n c e d b y t h e i n t e ra g t e d r a d a r a n d c o mmu n i c a t i o n wa v e f o r m b a s e d o n OF DM.
Ab s t r a c t :I n t h e c o n v e n t i o n a l r a d a r s y s t e m 。t h e t r a n s mi t t e d w a v e f o r ms i n d i f e r e n t p u l s e s a r e s 8 1 n e .w h e ea r s i t t r a n s mi t s
O F DM 雷 达 通 信 一体 化 波 形 相 参 积 累研 究
刘永军 廖桂 生 杨志伟
( 西安电子科 技大学雷达信号处理 国家重点实验室 ,陕西西安 7 1 0 0 7 1 )
摘
要: 传统雷达 系统不 同脉冲发射相 同的波形 ,而 在 O F D M雷达通信一 体化 系统 中 ,为 了最 大化通信 数据率 ,
第 3 3卷 第 3期 2 0 1 7年 3月
文章编号 : 1 0 0 3 — 0 5 3 0 ( 2 0 1 7 ) 0 3 - 0 2 5 3 — 0 7
信 号 处 理
J OURN AL OF S I G NAL P ROC E S S I NG
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Vo 1 . 3 3 No. 3 Ma r .2 01 7
引入 的相位变化 占主导因素 ,而时域非 完全 匹配所 造成 的 相位 改变可 忽略 。理论 分析 和仿 真实验 表 明 ,O F D M
雷达通信一体化 波形 不会影 响 目标在主瓣 内能量 的相参 积累。 关键词 :雷达通信一体化 ;波形 ; 正 交频 分复用 ;相参 积累
中图分类号 :T N 9 5 7 . 5 2 文献标识码 : A D OI : 1 0 . 1 6 7 9 8 / j . i s s n . 1 0 0 3 . 0 5 3 0 . 2 0 1 7 . 0 3 . 0 0 1
A S t ud y f o r t he Co h e r e n t I n t e g r a t i o n wi t h I nt e g r a t e d Ra da r a n d
Co mmu n i c a t i o n Wa v e or f m Ba s e d o n OF DM
d i f e r e n t i n t e g r a t e d o r t h o g o n l ̄ a e q u e n e y d i v i s i o n mu l t i p l e x i n g( O F D M)w a v e f o r m s i n t h e i n t e r g a t e d r a d r a a n d c o m mu n i c a —