CN113791390A - 基于rs序列及软扩频技术雷达通信一体化信号设计方法 - Google Patents

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Abstract

基于Reed‑Solomon(RS)序列及软扩频技术的雷达通信一体化信号设计方法，采用具有良好自、互相关性能的RS序列作为扩频序列，并将k位通信信息的二进制状态表示相应状态所对应长度为2k的RS序列，从而实现扩频增益为2k/k的软扩频信号；然后将扩频信号通过BPSK调制到线性调频雷达信号上，形成携带通信信息的雷达通信一体化信号。在通信接收端，通过解调、解扩后得到通信数据；对于雷达信号，在经过探测目标后，回波信号经过匹配滤波后得到探测信息。本发明能够有效解决扩频雷达通信一体化信号频谱资源占用过高的问题，相比于其他直接序列扩频雷达通信一体化信号而言具有抗干扰能力强，频谱资源利用率高的优点。

Description

基于RS序列及软扩频技术雷达通信一体化信号设计方法
技术领域
本发明涉及雷达通信领域，具体而言，涉及提高雷达通信一体化***抗干扰性能、频谱资源利用率。
背景技术
在雷达通信一体化***中，为保证探测通信的准确性，需要雷达通信一体化***具有较强的抗干扰性能。在一般的雷达通信***中，采用直接序列扩频技术提高雷达通信一体化波形的抗干扰能力，该技术能够有效改善信号的抗干扰性能，但该技术是以牺牲频谱带宽来换取的信道容量。本***采用RS序列软扩频技术提升***的抗干扰性能，通过编码技术实现频谱扩展，该技术相比于一般直接序列扩频技术而言，具有频谱资源利用率高、抗干扰能力更强的优点。
发明内容
本发明基于RS序列及软扩频技术的雷达通信一体化信号设计方法应用于雷达通信一体化***中，首先通过RS序列对通信信息进行扩频，将雷达信号作为载波对扩频后的通信信号进行BPSK调制后形成雷达通信一体化信号通过发射机发送；在通信接收端，通过解调、解扩后得到通信数据；对于雷达信号，在经过探测目标后，回波信号经过匹配滤波后得到探测信息，其原理框图见附图2。
本发明解决的技术问题是：通过将RS序列技术和编码技术应用于雷达通信一体化信号设计中，能够有效提升雷达通信一体化***的抗干扰能力和频谱资源利用率，本发明实现简单，计算复杂度小、适用面广，能够广泛应用于各种雷达通信一体化场景。
本发明的技术方案是：基于RS序列及软扩频技术雷达通信一体化信号设计方法，步骤如下：
1)将数字通信信号分为每k位/组，每组信号的二进制状态分别各自对应长度为2k的RS序列，用对应的RS序列代表相应的k位通信信息，从而实现扩频增益为2k/k的软扩频信号，RS序列产生模型见附图3。
2)然后将雷达信号作为载波对通信信号进行BPSK调制后形成雷达通信一体化信号通过发射机发送。
本发明与现有技术相比的优点在于：本发明的雷达通信一体化信号设计方法，实现提高雷达通信一体化信号的抗干扰能力、频谱资源利用率，相比传统的直接序列扩频雷达通信一体化信号，能够提高信号的抗干扰能力以及频谱资源利用率。
附图说明
图1是本发明方法的***框图。
图2是本发明方法的雷达通信一体化***原理框图。
图3是本发明方法中RS序列产生模型框图。
具体实施方式
本发明基于RS序列及软扩频技术的雷达通信一体化信号设计框图见附图1，具体步骤为：
1)先将通信信号利用RS序列软扩频技术进行扩频，得到通信扩频信号；其具体操作如下：
将数字通信信号分为每k位/组，每组信号的二进制状态分别各自对应长度为2k的RS序列，用对应的RS序列代表相应的k位通信信息，从而实现扩频增益为2k/k的软扩频信号。设通信数据为a(t)，其频谱扩展后的信号表示如下：
Figure BDA0003238429160000021
其中an为通信数据码元，Tb为码宽，其中gn(t)为门函数，表达式为：
Figure BDA0003238429160000022
对an(t)进行k位并行处理并对k位信息码求加权值可得：
Figure BDA0003238429160000031
其中j表示RS序列相应的标号，根据此标号完成编码空间RS序列选取，由此可得频谱扩展后的基带信号为：
Figure BDA0003238429160000032
上述式中，cj(t)表示k位信息对应的RS码，T为RS序列周期。
2)然后将雷达信号作为载波对通信信号进行BPSK调制后形成雷达通信一体化信号通过发射机发送。雷达信号采用线性调频信号，将该线性调频信号作为载波与通信扩频信号进行BPSK调制后的一体化信号如下。
Figure BDA0003238429160000033
其中rect(t)为矩形函数，其表达式为：
Figure BDA0003238429160000034
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.基于RS序列及软扩频技术的雷达通信一体化信号设计方法，其特征在于步骤如下：
1)首先将数字通信信号分为每k位/组，每组信号的二进制状态分别各自对应长度为2k的RS序列，用对应的RS序列代表相应的k位通信信息，从而实现扩频增益为2k/k的软扩频信号；
2)然后将软扩频信号通过BPSK调制到载波线性调频雷达信号上，形成携带通信信息的雷达通信一体化信号。
2.根据权利要求1所述的基于RS序列及软扩频技术的雷达通信一体化信号设计方法，其特征在于：步骤1)将数字通信信号分为每k位/组，每组信号的二进制状态分别各自对应长度为2k的RS序列，用对应的RS序列代表相应的k位通信信息，从而实现扩频增益为2k/k的软扩频信号。设通信数据为a(t)，其频谱扩展后的信号表示如下：
Figure FDA0003238429150000011
其中an为通信数据码元，Tb为码宽，其中gn(t)为门函数，表达式为：
Figure FDA0003238429150000012
对an(t)进行k位并行处理并对k位信息码求加权值可得：
Figure FDA0003238429150000013
其中j表示RS序列相应的标号，根据此标号完成编码空间RS序列选取，由此可得频谱扩展后的基带信号为：
Figure FDA0003238429150000014
上述式中，cj(t)表示k位信息对应的RS码，T为RS序列周期。
3.根据权利要求1所述的基于RS序列及软扩频技术的雷达通信一体化信号设计方法，其特征在于：步骤2)雷达信号采用线性调频信号，将该线性调频信号作为载波与通信扩频信号进行BPSK调制后的一体化信号如下：
Figure FDA0003238429150000021
其中rect(t)为矩形函数，其表达式为：
Figure FDA0003238429150000022
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Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020009125A1 (en) * 2000-06-12 2002-01-24 Shi Zhen Liang High bandwidth efficient spread spectrum modulation using chirp waveform
US20030152136A1 (en) * 2002-02-11 2003-08-14 Roman Vincentzio Isachar Communication system with concatenated matched filter and doppler-tolerant polyphase codes
CN103209145A (zh) * 2013-04-15 2013-07-17 深圳市力合微电子有限公司 一种基于ofdm调制的电力线载波信道检测方法
CN103414670A (zh) * 2013-08-21 2013-11-27 电子科技大学 一种基于半定规划的长码dsss信号盲解扩方法
CN104811222A (zh) * 2015-04-23 2015-07-29 西安电子工程研究所 一种雷达通信一体化信号的设计方法
CN106291610A (zh) * 2015-06-12 2017-01-04 北京信息科技大学 一种用于gnss信号压缩捕获处理装置的压缩并行相关模块及其实现方法
CN107086975A (zh) * 2017-03-21 2017-08-22 西安电子科技大学 一种实现ofdm雷达通信信号一体化的方法
CN107425953A (zh) * 2017-05-26 2017-12-01 北京理工大学 同步装置、同步方法以及使用该同步装置的高速接收机
CN107666333A (zh) * 2017-01-20 2018-02-06 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 扩/跳频信号体制阵列天线自适应波束形成***
CN108768446A (zh) * 2018-05-30 2018-11-06 西安电子科技大学 低截获雷达通信一体化***的信号波形设计方法
CN108833025A (zh) * 2017-12-29 2018-11-16 西安电子科技大学 扩频雷达通信一体化***的低截获性能评估方法
CN112235224A (zh) * 2020-10-12 2021-01-15 电子科技大学 一种基于Link16的增强型数据链传输波形设计方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020009125A1 (en) * 2000-06-12 2002-01-24 Shi Zhen Liang High bandwidth efficient spread spectrum modulation using chirp waveform
US20030152136A1 (en) * 2002-02-11 2003-08-14 Roman Vincentzio Isachar Communication system with concatenated matched filter and doppler-tolerant polyphase codes
CN103209145A (zh) * 2013-04-15 2013-07-17 深圳市力合微电子有限公司 一种基于ofdm调制的电力线载波信道检测方法
CN103414670A (zh) * 2013-08-21 2013-11-27 电子科技大学 一种基于半定规划的长码dsss信号盲解扩方法
CN104811222A (zh) * 2015-04-23 2015-07-29 西安电子工程研究所 一种雷达通信一体化信号的设计方法
CN106291610A (zh) * 2015-06-12 2017-01-04 北京信息科技大学 一种用于gnss信号压缩捕获处理装置的压缩并行相关模块及其实现方法
CN107666333A (zh) * 2017-01-20 2018-02-06 西南电子技术研究所（中国电子科技集团公司第十研究所） 扩/跳频信号体制阵列天线自适应波束形成***
CN107086975A (zh) * 2017-03-21 2017-08-22 西安电子科技大学 一种实现ofdm雷达通信信号一体化的方法
CN107425953A (zh) * 2017-05-26 2017-12-01 北京理工大学 同步装置、同步方法以及使用该同步装置的高速接收机
CN108833025A (zh) * 2017-12-29 2018-11-16 西安电子科技大学 扩频雷达通信一体化***的低截获性能评估方法
CN108768446A (zh) * 2018-05-30 2018-11-06 西安电子科技大学 低截获雷达通信一体化***的信号波形设计方法
CN112235224A (zh) * 2020-10-12 2021-01-15 电子科技大学 一种基于Link16的增强型数据链传输波形设计方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
RS码的性能分析与仿真: "RS码的性能分析与仿真" *
刘明: "短波通信关键技术研究与DSP实现" *
张玮: "基于MIMO的雷达通信一体化技术研究" *
曾孝平等: "软扩频技术及其编码与性能分析" *
苏宇航等: "一种降低新型OFDM数据链误码率的方法" *

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