基于Chirp信号的雷达通信一体化研究
基于chirp信号的宽频带相控阵雷达数字补偿技术
基于chirp信号的宽频带相控阵雷达数字补偿技术
刘海波;牛阳;任晓远;王珣
【期刊名称】《北京理工大学学报》
【年(卷),期】2016(36)9
【摘要】针对宽频带大口径相控阵雷达孔径渡越时间问题,提出了一种直接宽带数字中频的宽频带相控阵雷达实现框架,并基于chirp信号提出了使用数字去斜技术补偿孔径渡越时间,使用数字本振相位调整补偿射频通道一致性的信号处理方法.结合实际硬件系统验证了方法的有效性和工程可实现性,结果表明本文方法可有效补偿孔径渡越时间和射频通道的不一致性.
【总页数】5页(P966-970)
【关键词】宽频带相控阵雷达;孔径渡越时间;射频通道不一致性;数字补偿
【作者】刘海波;牛阳;任晓远;王珣
【作者单位】北京理工大学信息与电子学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.5
【相关文献】
1.宽带相控阵雷达Stretch处理孔径渡越时间数字补偿技术 [J], 文树梁;袁起;毛二可;何佩琨
2.雷达发射信号不稳定数字补偿技术的计算机模拟 [J], 谢耘;茅于海
3.一种基于DDS的相控阵雷达数字T/R组件数字信号产生设计 [J], 杨柳;陈婷;智
东杰
4.基于信号聚集度的相控阵雷达识别技术 [J], 张玉虎;周正
5.宽频带相控阵雷达子阵数字调制新技术 [J], 龙腾;毛二可;张洪纲;曾涛;刘海波;刘泉华
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一种基于OFDM的自同步穿墙雷达系统
一种基于OFDM的自同步穿墙雷达系统
王先达;李舟帆;李旦;张建秋
【期刊名称】《复旦学报：自然科学版》
【年(卷),期】2017(56)1
【摘要】本文提出了一个自同步的穿墙雷达系统.不同于现有利用外部同步时钟的穿墙雷达系统,它是采用基于正交频分复用(OFDM)的自同步技术和干扰对消算法,来解决有关收发端同步及强干扰对消问题,进而通过多载波融合波达角估计算法,进一步提供了障碍物后人体运动状况的检测性能,在软件无线电平台上,搭建了两发一收测试系统对提出的系统进行了验证.实验结果表明,该系统可实时探测障碍物后1.5m内的人体运动状况.
【总页数】9页(P71-78)
【关键词】通用软件无线电外设;正交频分复用;穿墙雷达;干扰对消;谱估计
【作者】王先达;李舟帆;李旦;张建秋
【作者单位】复旦大学信息科学与工程学院电子工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TN957.51
【相关文献】
1.一种基于高维频率拟合技术的恒虚警穿墙雷达目标定位算法 [J], 丁一鹏;吴世有;王伟;方广有
2.一种基于多核DSP的穿墙雷达成像算法的并行实现 [J], 张晨华;欧阳缮;叶金才;
马荣华;王鲁豫
3.一种基于OFDM雷达通信一体化共享信号的干扰方法 [J], 马琳值;王理;史洲岩;翁呈祥
4.一种基于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
5.一种基于时域差分的穿墙雷达BP成像算法 [J], 王涵宁;陆必应;周智敏;宋千因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
浅谈Chirp信号原理及其在工程中的应用与前景
浅谈Chirp信号原理及其在工程中的应用与前景作者：王方王莉来源：《中国科技博览》2012年第29期[摘要]：基于Chirp信号原理开发的各种检测仪器在工程中应用广泛，具有良好的市场前景和研究价值。
本文从水域地质检测和工程无损检测两方面论述了chirp信号的研究意义以及有待完善的问题。
[关键词]：chirp信号水域地质勘测锚杆无损检测中图分类号：U452.1+1 文献标识码：U 文章编号：1009-914X(2012)29- 0263 -010 前言随着我国国民经济高速发展，我国工程建设的规模、数量均居世界前列。
工程质量也成为各方日益关注的焦点问题，传统的检测手段已无法满足现有的施工水平。
建设工程无损检测技术由于具有不破坏结构主体，适宜原位上就地适时检测，可取大样本子样检测，快速得出检测结果，供工程技术人员即时判断。
鉴于以上诸多特点，因此建设工程无损检测技术己成为不可缺少，不可替代的一种重要工程技术。
基于Chirp信号原理的应力波检测方法在工程质量无损检测中应用广泛。
在此基础上研究开发的各种检测仪器，经大量实验研究表明，在工程检测当中收到了良好的效果。
本文主要对chirp信号原理、其在工程勘察、检测中的应用前景加以阐述分析。
1 Chirp信号原理Chirp信号，也称为线性调频信号(LTTIeaTFrequency Modulatiou} LFM)是当前应用最广泛的脉冲压缩信号。
而由于调制出的此类脉冲压缩信号以声波形式发射出来，听到的声音如同鸟类的啁啾声，所以LFM信号会有Chirp信号的名称。
Chirp信号是非常典型的非平稳信号，不仅是自然存在的一种常见信号形式，也是人类使用最多的一种检测信号形式。
自然界中，海豚和蝙蝠等动物发出的用来定位的声波信号就是Chirp信号的一种，另外还有天体间的万有引力波、色散介质中的声脉冲等等。
Chirp信号形式代表了一些实际过程和物理现象，其信号参数反映了客观对象的某种状态和属性，因而对Chirp信号的参数估计是实际应用的需要。
通信雷达一体化波形设计及信号处理
研究不足与展望
由于时间限制，本研究仅对通信雷达一体化波形设计及信号处理进行了初步探索， 尚未对其他性能指标进行深入研究。
在实际应用中，还需要考虑其他因素的影响，如环境噪声、多径效应等，需要进一 步研究和改进。
未来可以进一步优化该方法，提高其性能指标，并探索其在其他领域的应用前景。
应用前景与展望
傅里叶变换
将时域信号转换为频 域信号，用于频谱分 析和滤波。
拉普拉斯变换
将时域信号转换为复 数域信号，用于系统 分析和稳定性判断。
Z变换
将离散信号转换为复 数域信号，用于系统 分析和稳定性判断。
小波变换
将信号分解成不同尺 度的成分，用于图像 处理、信号压缩和去 噪等。
神经网络算法
模拟人脑神经元网络 结构，用于模式识别 、分类和预测等任务 。
信号预处理
对采集到的信号进行滤波、放 大等操作，以提高信噪比和信 号质量。
模式识别与分类
利用提取的特征信息对信号进 行分类和识别。
信号采集
通过传感器将待处理的物理信 号转换为电信号。
特征提取
从预处理后的信号中提取出与 目标相关的特征信息。
决策与控制
根据分类和识别的结果进行决 策和控制。
常见信号处理算法
硬件校准
对实验平台的各个硬件设备进行校 准，确保实验数据的准确性。
波形设计与生成
波形设计
根据通信和雷达的需求，设计合适的波形，如线性调频（LFM） 波形、相位编码波形等。
波形生成
利用数字信号处理技术，生成所需的波形。
波形调制
将信息加载到波形上，实现信息的传输。
信号处理与分析
信号接收
通过天线接收来自目标的信号，并进行初步的信号处 理。
改进的chirp信号lmmse参数估计算法
改进的chirp信号lmmse参数估计算法改进的Chirp信号LMMSE参数估计算法一、前言Chirp信号是一种频率随时间变化的信号，广泛应用于雷达、通信、地震勘探、医学超声等领域。
本文主要介绍一种改进的Chirp信号LMMSE参数估计算法。
该算法能够有效地提高Chirp信号的参数估计精度和准确性，为实际应用中的高精度Chirp信号处理提供了一种新的解决方案。
二、Chirp信号的基本原理Chirp信号是指信号频率随时间变化的信号，在时域上呈现出线性或非线性的调频（或变频）特性。
Chirp信号的数学表达式一般为：$$s(t)=e^{j[\theta_0+\theta_1t+\frac{1}{2}\thet a_2t^2]}$$其中，$\theta_0$表示初始相位，$\theta_1$表示初始频率，$\theta_2$表示带宽（或调频速率）。
从时间域角度看，Chirp信号呈现出从低频到高频或从高频到低频的变化趋势。
从频域角度看，Chirp信号呈现出一定带宽的频谱特性。
Chirp信号的参数估计是Chirp信号处理的关键环节，包括初始相位、初始频率和带宽等参数的估计。
三、LMMSE参数估计算法基本原理线性最小均方误差（LMMSE）参数估计算法是一种基于最小均方误差准则的最优参数估计方法。
在估计过程中，通过最小化估计值和真实值之间的均方误差来得出最优的参数估计结果。
LMMSE参数估计算法的推导基于贝叶斯定理，可以利用已知的事实和经验推断未知的参数值，具有较强的通用性和稳定性，在信号处理、统计学、机器学习等领域被广泛应用。
四、改进的Chirp信号LMMSE参数估计算法针对传统的Chirp信号LMMSE参数估计算法在低信噪比下精度不高的问题，本文提出一种改进的算法。
改进的算法基于传统的LMMSE参数估计框架，增加了先进的信噪比增强技术，可有效提高信噪比，并通过序列最小二乘（SLS）算法对信号序列进行分析处理。
通信感知一体化技术思考
通信感知一体化技术思考作者：潘成康来源：《中兴通讯技术》2022年第05期摘要：通信感知一体化具有丰富的技术内涵和应用场景，已成为当前6G研究热点。
分析了通信与雷达技术特征的异同，并从网络感知角度探讨了通感一体化面临的理论、技术与工程挑战。
给出了语义视角下的一体化研究建议，以及未来网络部署运营在频谱、产品形态和感知专网等方面的建议。
认为在5G增强版和6G系统中开展通感一体化标准化工作，必将推动通信产业与雷达产业的融合发展。
关键词：6G；通信感知一体化；感知专网Abstract： The integrated sensing and communication （ISAC） has rich technical connotations and application scenarios， becoming a hot re？ search topic in 6G. The similarities and differences between the technical characteristics of communication and radar are analyzed. The theory，technology， and engineering challenges of the ISAC from the perspective of network sensing function are discussed. The research suggestions on the joint design of ISAC and semantic communications are proposed， as well as the suggestions for future network deploy？ ment and operation in terms of spectrum， product form， and private sensing network. It is believed that the standardization of ISAC in the 5G enhanced version and 6G system will certainly promote the integrated development of communication industry and radar industry.Keywords： 6G； ISAC； private sensing network1通信感知一体化技术背景感知与通信分别是信息处理的前端与中间环节，负责信息采集与信息传递，支撑后端的信息计算与应用。
雷达通信一体化系统设计与实现
雷达通信一体化系统设计与实现摘要：雷达通信一体化通过一套共用的硬件设备实现雷达探测与通信传输，相比于传统单一的雷达或者通信设备，更易集成化、小型化和高效利用频谱。
该文系统地介绍了雷达通信一体化的原理与特点，指出了一体化研究中急需解决的问题，从典型的基于线性调频(LFM)的雷达通信一体化信号出发，全面梳理了国内外针对雷达通信一体化的相关研究，着重归纳了正交频分复用(OFDM)与多入多出(MIMO)技术在雷达通信一体化波形设计、信号处理、一体化系统设计等几个重点方向的研究进展，并分析了雷达通信一体化未来的可能发展趋势及其在军事领域和民用智能交通领域的重要应用前景。
关键词：雷达通信；一体化；源相控阵雷达一、雷达通信—体化的研究意义雷达通信一体化的研究是十分有必要的，其研究意义主要有以下三点：1.1雷达通信一体化的研究可以为战场中电子技术的运用方式提供更多的工作方式，给设备带来更大的利用空间。
现代战争与传统战争不同，信息化的要求越来越高，现代战争实际上就是信息的战争，谁能在信息的竞争上取得先机，谁就在战争中取得巨大的优势。
因此不断提高作战军队的信息化和技术化的程度，为赢得现代战争打下坚实的基础。
随着信息化程度而不断提高，作战的综合指挥方式也发生了巨大的变化，为了在指挥和执行上更好的交互，就要不断提高资源的利用率，提高信息化的程度，以达到现在作战信息化的要求。
1.2雷达通信一体化的研究可以极大地提升军队空中的作战能力。
如通过对雷达进行简单的基础改造，让雷达实现通讯，不仅可以减少通讯设备，简化通讯系统，节约空间资源和作战成本，是十分有意义的。
1.3雷达通信一体化的研究还可以实现通信设备的多样化，给信息的传递带来极大的便利，使得指挥部更具有智能性和灵活性。
将雷达与通信结合起来，不仅可以提高设备的工作效率，并且也简化了设备的开发过程。
开发者不用再研究一部新的设备，而把研究重点放到提高设备的功能多样性上来，利用雷达的优势，能实现设备的多样化。
通信雷达一体化波形设计及信号处理
通信雷达一体化波形设计及信号处理摘要：近年来我国社会会发展迅速，科技不断进步。
随着现代信息技术的快速发展，人工智能、大数据等技术与传统的电子信息领域深度融合，催生出沉浸式体验、全息传送、拓展现实、数字孪生等一系列新兴业务，这些新兴业务的实现往往依赖于多种传统的信息技术手段。
业务量的增加本质上是对带宽资源需求的扩张，而在频谱拥塞问题日益严重的今天，更好地推进信息技术需要发展一体化技术。
得益于先进的数字信号处理技术，雷达感知和无线通信系统可以采用相似的架构实现，这使感知通信一体化成为可能。
该技术通过共享收发系统，实现更有效、更紧凑的硬件设计，能够显著提升资源利用效率，因此受到了许多研究机构的关注。
关键词：通信雷达；一体化；波形设计；信号处理引言作为使用无线频谱的两种典型方式，通信和雷达在各自领域内取得了深入发展。
近年来，为提高平台智能化水平，在同一平台中同时配置通信和雷达两种功能的需求日益强烈。
传统意义上，配置通信和雷达功能，需要两套独立硬件，但这极大地增加了硬件成本，也给系统集成带来了较大困难。
近年来，通信雷达一体化设计理念被提出，其基本思想是：前端共用射频通道及天线，后端采用统一数字处理硬件。
由于该方法能够将通信和雷达功能在同一硬件平台中实现，因此能够极大地降低硬件成本、减小系统集成复杂度，从而近年来得到了广泛关注。
1雷达通信一体化基本概念及其优势雷达通信一体化是指在同一软件或者硬件平台上实现雷达探测和无线通信两种功能。
2021年，WeijieYuan等人提出，在车联网场景中，路边小基站通过接收到的回波信号估计车辆的位置和速度等各种运动相关参数，借助这些信息，在基站发射端预测雷达信道参数，在下一次发送一体化信号之前做预处理来补偿雷达信道的路径损耗和多普勒频移，车辆接收到基站发射的信号后可以绕过复杂的信道估计进行下行传输。
2015年，DCiuonzo等人为了实现在雷达感知过程中的隐蔽通信，采用了一种经济有效的方法，将通信信号嵌入雷达回波，以掩盖通信数据传输。
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随 着 共 享孔 径和 软 件 无 线 电 的发 展 ， 达通 信 一 体 化 技 术 已 经 引起 了越 来 越 多 的 关 注 。基 于信 号 能 量 共 享 雷
的 原 则 ， 出 了一 个 基 于 线 性 调 频 信 号 的 雷 达 通 信 一 体 化 系统 ， 采 用 同 调 频 率 不 同初 始 频 率 的 Ｃｈｒ 提 其 ｉｐ信
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中 图分 类号 ： ＴＮ９ ７ ＴＮ ７ ５ ； ９ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ ２２ ３ （ ０ ２ ０ — １ ００ １ ７ — ３ ７ ２ １ ） ２０ ８ — ７
Ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｄ ｒａ ｄ Ｃｏ ｍｕ ｉａ ｉ ｎ Ｂａ ｅ ｎ Ｃｈ ｒ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ Ｒａ ａ ｎ ｍ ｎ ｃ ｔｏ ｓ ｄ ｏ ｉｐ
（ ． 军 雷 达 学 院研 究 生 管 理 大 队 ，湖 北 武 汉 ４０ １ ； １空 ３ ０ ９ ２ 空 军 雷 达 学 院 预警 情 报 监 视 系 ，湖 北 武 汉 ４ ０ １） ． ３ ０ ９ 摘 要 ：为 了减 少电 子 战 平 台 的体 积 和 电磁 干扰 ， 种 有 效 的 途 径 就 是 实 现 雷 达 与 通 信 一 体 化 ， 此 ， 一 因
第 ２期 ２１ ０ ２年 ４月
雷 达 科 学 与技 术
Ｒ ａｄａｒ Ｓｃ ｉ ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔ ｅｃｈｎｏ１ ｙ ｏｇ
Ｖｏ ． ０ Ｎｏ ２ １１ ．
Ａｐ ｉ ２ ２ ｒ１ ０１
基于 Ｃ ｉ ｈｒ ｐ信 号 的 雷 达 通 信程 伟。
号 ， 在 不 影 响 雷 达 性 能 的 前提 下 ， 可 实现 二 进 制 数 据 的 传送 ， 特 殊 共 用 信 号 的 设 计 使 得 通 信 信 号 隐 藏 在 雷 此
达信 号之 中 ， 强 了 系统 的抗 干扰 能 力 和信 号 的低 截 获 率 。 同 时对 该 系统 的 初 始 频 率 分 辨 能 力和 解 调 性 能 增 进 行 了分析 ， 过 系统 仿 真表 明 ， 系统 具 有 很 好 的低 误码 率 和 高稳 健 性 特 性 。 通 此 关 键 词 ：雷 达 通 信 一 体化 ； 号 共 享 ； 数 阶 傅 里 叶 变换 ； ｈｒ 信 分 Ｃｉ ｐ信 号
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