[发明专利]一种雷达与通信联合系统射频隐身性能优化方法

说明书

本发明公开了一种雷达与通信联合系统射频隐身性能优化方法，包括：获取目标探测信道频率响应与通信信道频率响应先验信息；分别构建表征目标参数估计性能的互信息表达式和表征通信性能的数据传输速率表达式；构建雷达与通信联合系统射频隐身优化模型；求解雷达与通信联合系统射频隐身优化模型，得到最优雷达发射波形和最优通信发射功率分配。本发明方法在考虑预定的互信息阈值参数估计和一定的通信数据速率交付信息的情况下，通过优化雷达发射波形设计和通信发射功率分配，最小化雷达与通信联合系统的总发射功率，从而提升系统的射频隐身性能。

技术领域

本发明涉及雷达波形设计技术，具体涉及一种雷达与通信联合系统射频隐身性能优化方法。

背景技术

随着计算机技术、雷达通信技术和集成电路技术的快速发展，雷达与通信联合系统受到了极大的关注。雷达与通信联合系统能够从雷达返回信号中同时估计环境参数并解码接收到的通信信号，在设计阶段雷达与通信联合系统性能，可显著降低雷达被无源电子侦察设备探测、发现、识别，以及被反辐射导弹攻击的概率，从而提高雷达自身及其搭载平台的战场生存力和作战效能。

目前，关于雷达与通信联合系统性能优化方法的研究主要考虑两个方面：一是雷达的目标参数估计性能，二是基站的通信性能。分别用定位信息率和通信数据率评估雷达和通信性能，在给定约束条件下，通过优化雷达波形设计，使雷达与通信联合系统的性能达到最大化。

上述方法虽然提出了优化雷达与通信联合系统性能的方法，提高了杂波环境下系统的目标检测性能与参数估计性能，但这些方法均未考虑雷达与通信联合系统下基于射频隐身性能的优化设计。

发明内容

发明目的：为解决现有技术的不足，本发明提出了一种雷达与通信联合系统射频隐身性能优化方法，降低了雷达与通信联合系统总发射功率，提升了系统的射频隐身性能。

技术方案：为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种雷达与通信联合系统射频隐身性能优化方法，包括以下步骤：

(1)获取目标探测信道频率响应与通信信道频率响应；

(2)分别构建表征目标参数估计性能的互信息表达式和表征通信性能的数据传输速率表达式；

(3)构建雷达与通信联合系统射频隐身优化模型；

(4)求解雷达与通信联合系统射频隐身优化模型，得到最优雷达发射波形和最优通信发射功率分配。

进一步的，步骤(1)中根据先验知识，获取各子频带上的目标探测信道频率响应与通信信道频率响应。

进一步的，步骤(2)中表征目标参数估计性能的互信息Ι_rad表达式为：

其中，K_rad＝B_rad/△f为雷达频段子频带数目，B_rad为雷达频带宽度，△f为子频带间距，T_y为信号持续时间，H_rad(f_k)为子频带f_k上的目标探测信道频率响应，|R(f_k)|²为子频带f_k上的雷达发射信号能量谱密度；

表征通信性能的数据传输速率R_com表达式为：