[发明专利]雷达通信一体化系统及该系统的扩容方法

权利要求书

1.一种对雷达通信一体化系统进行扩容的方法，其特征在于，

所述雷达通信一体化系统包括距离为R₂的雷达和控制中心，其中：

所述雷达用于发射射频信号s₁(t)，对距离为R₁的目标观测区间进行侦查，以及接收由目标观测区间内的N个目标反射回来的回波信号，从中提取位置信息并传递给控制中心；其中，雷达接收到的由目标观测区间内的第i个目标反射回来的回波信号和信噪比为：

r_i(t)＝αs₁(t-τ_i)+n_i(t),1≤i≤N

式中，r_i(t)为雷达接收到的由第i个目标反射回来的回波信号，ρ²为雷达接收信号信噪比，α、τ_i分别为发射信号s₁(t)的幅度衰减因子和传播时延，n_i(t)为回波信号r_i(t)的加性噪声，功率谱密度为N₀；

所述控制中心用于对雷达传递的信号进行数据处理，得到目标的位置；其中，控制中心接收到的信号和信噪比为：

c(t)＝Γs₂(t-τ)+w(t)

式中，c(t)为控制中心接收到的信号，snr为c(t)信噪比，s₂(t)为雷达向控制中心传输的信号，Γ、τ分别为信号s₂(t)的幅度衰减因子和传播时延，w(t)为信号c(t)的加性噪声，功率谱密度为N₀；

所述方法包括:

(1)获取所述系统的雷达对目标观测区间内N个目标进行探测时，单位时间内获取的总位置信息量；

(2)在保证所述总位置信息量都能传输到控制中心的前提下，以最大化系统容量为目标建立目标优化函数，求解后得到所述系统的雷达探测和通信传输功率分配以及雷达位置；

(3)按照步骤(2)得到的所述功率分配结果对所述系统进行功率分配，按照得到的雷达位置重新布置雷达，实现容量扩容。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中获取的总位置信息量具体为：

式中，I_t为获取的总位置信息量，T为雷达观测时间，T_r为雷达探测的脉冲重复周期，B_r为雷达信号带宽，β为均方根带宽,ρ为雷达接收信号信噪比的平方根。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中建立的目标优化函数为：

max：C_I

式中，C_I为雷达通信一体化系统的容量，I_t为获取的总位置信息量，C_t为雷达通信一体化系统通信时的信道容量，B_r为雷达信号带宽，且0＜k_b＜＜1，B_C为信道带宽，G_t和G_r分别为发射、接收天线增益，λ为发射信号的波长，σ为雷达目标散射截面积，f_r＝1/T_r为脉冲重复频率，为雷达探测时的发射平均功率，为雷达通信时的发射平均功率，P为系统总功率，h为雷达平台飞行高度，R为目标观测区间与控制中心的距离。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)具体包括：

按照步骤(2)求解得到的雷达探测和雷达通信的功率分配结果对所述系统进行功率分配，按照步骤(2)求解得到的雷达位置、探测中心位置重新布置雷达和控制中心，实现容量扩容。