[发明专利]一种低旁瓣的FDA雷达通信一体化波形设计方法

权利要求书

1.一种低旁瓣的FDA雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：通过相移键控调制方式将通信信号调制到各阵元的发射波形中，构建FDA雷达通信一体化的信号模型；

S2：对FDA雷达通信一体化信号进行子阵时延设计，提出分别在子阵间和子阵内引入时延的两种设计方法，得到子阵时延模型；

S3：基于子阵时延模型，选取正切调频信号作为基带波形，获得发射信号模型；

S4：根据发射信号计算模糊函数，并进行分析；

S5：在雷达接收端，根据模糊函数设计一种具有时变特性的角度-时间二维匹配滤波器，对回波信号进行脉冲压缩和波束形成联合处理；

S6：在通信接收端，根据发射信号进行相应的解调处理，并分析误码率。

2.根据权利要求1所述的一种低旁瓣的FDA雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，所述步骤S1中FDA雷达通信一体化的信号模型的构建包括如下步骤：

A1：假设阵元数为M，阵列构型为一维均匀线阵，一体化波形采用脉冲发射体制，采用相位调制方式将通信信息调制到各阵元发射子脉冲内，每个脉冲可传输M个通信符号；

A2：计算第m个阵元的发射信号为：

其中，m＝1,2,...,M；0≤t≤T_p，T_p为脉冲持续时间；b_m为第m个阵元调制的相位，用以表征携带的通信信息；x(t)为基带发射信号；rect(·)表示时长为T_p的矩形窗；f_m为第m个阵元发射信号的载频：

f_m＝f_c+(m-1)Δf (2)

其中，f_c为参考信号频率；Δf为频率增量，其大小远小于载频和带宽；

A3：计算在方位角θ处发射的FDA雷达通信一体化远场信号为：

其中，d＝λ/2为阵元间距，λ为载波波长。

3.根据权利要求1所述的一种低旁瓣的FDA雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，所述步骤S2对FDA雷达通信一体化信号进行的子阵时延设计方法按如下步骤进行：

B1：假设共有M个子阵，每个子阵中含有K_m(1≤m≤M)个阵元，每个阵元的发射波形完全相同；

B2：对于子阵间时延的频控阵设计，引入时延Δt在不同子阵间均匀步进；对于子阵内时延的频控阵设计，不同子阵对应不同的时延Δt_m,1≤m≤M，且该时延在每个子阵内的不同阵元之间均匀步进；

计算TBS-FDA第m个阵元的发射信号为：

计算TWS-FDA第m个阵元第k_m个阵元的发射信号为：

其中，1≤k_m≤K_m；

B3：计算TBS-FDA的m个子阵在方位角θ处发射的远场信号为：

其中，K₀＝0；

计算TWS-FDA的m个子阵在方位角θ处发射的远场信号为：

B4：计算TBS-FDA在方位角θ处发射的远场信号为：

4.根据权利要求1所述的一种低旁瓣的FDA雷达通信一体化波形设计方法，其特征在于，所述步骤S3中作为基带波形的正切调频信号模型为：

其中，B为发射信号带宽；β＝arctanα，α为正切调频参数，其取值范围为(-∞,+∞)。