[发明专利]一种NC-CE-OFDM的雷达通信一体化波形设计方法

说明书

本发明公开了一种NC‑CE‑OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，包括：设置信号参数，对目标状态进行初始化；通过动态频谱感知和信道估计技术，确定未占用频段的子载波位置及PAPR情况；利用相位技术降低PAPR，并在未占用带宽的子载波上调制通信信息进行传输；对非连续恒包络一体化信号在加性高斯白噪声信道中的误码率进行求解；求解雷达通信一体化信号中的模糊函数；根据模糊函数求解对一体化信号波形的距离分辨率、多普勒分辨率及多普勒容限特性。本发明将非连续OFDM信号和相位调制技术相结合，可以缓解频谱资源紧张的问题，实现非连续OFDM信号频谱的最大利用率。

技术领域

本发明属于雷达通信一体化领域，涉及一种非连续OFDM系统的相位调制技术，具体为一种NC-CE-OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，可用于非连续OFDM信号的雷达通信一体化中降低PAPR的波形设计。

背景技术

随着电子信息技术的迅猛发展，以非连续OFDM信号为主要支撑的一体化作战平台成为雷达通信一体化中的中坚力量，在最大限度地缓解频谱资源紧张的同时，也大大提高了频谱利用效率。然而，要实现非连续OFDM一体化的发展，主要依赖于非连续OFDM信号对PAPR的抑制，相位调制技术作为抑制OFDM信号PAPR的首选方式，在现代雷达通信一体化中具有重要意义。雷达通信一体化要求非连续OFDM信号有更高的频谱利用效率、更准的目标识别能力、更强的抗干扰能力。

非连续OFDM系统在给定系统带宽内，通过实时侦测频谱方式动态识别可用频谱，生成频谱效用序列，实现非连续频谱通信功能。但是在非连续OFDM系统内存在着PAPR高和旁瓣功率大两大缺陷，使误码率性能受到严重的影响，并且利用传统的方法很难消除。而相位调制技术是抑制OFDM信号PAPR的重要方法，即利用相位调制的方法将信号的PAPR降为0dB，从而达到提高功率放大器效率的目的。近些年来，相位调制技术被普遍应用于连续OFDM信号中，但在非连续OFDM信号中极少涉猎。因此，相位调制技术需要以稳健、高效的工作模式来应对非连续OFDM系统中的这些挑战。

相位调制技术采用干涉技术而具有很高的检测灵敏度和极大的动态测量范围，抗干扰能力强。为缓解频谱资源紧张，通信信息的传输由连续频段过渡到非连续频段。非连续频段以认知无线电技术为核心，感知和利用电磁环境中空闲的频谱资源，并限制和降低冲突的发生。目前，在国际刊物上发表的较为有效的方法是郝敏钟等学者采用预编码的思想，提出了以最小误差率生成PAPR约简矩阵的系统方法。该算法根据所选择的脉冲形状建立预编码矩阵，利用奇异值分解和重构过程，以降低PAPR值。但是，此算法在很大程度上只考虑规律间隔的有源子载波情况，即为了提高系统的PAPR性能简化非连续OFDM信号有源子载波的分布情况。

OFDM系统中提出的PAPR降低技术需要适应NC-OFDM系统。在频谱系统中，有源子载波与被占用子载波处于同一位置。因此，码间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)都可能导致主用户传输失真。基于时域或基于失真的技术，如剪切和滤波，会增加有源子载波的干扰；基于频域相邻子载波的技术，如编码，无法感知有源子载波位置，导致码间干扰；交叉、选择映射(SLM)和部分传输序列(PTS)等技术需要知道有源子载波的位置。在动态频谱接入网中，有源子载波总数及其位置可能会不断变化，大部分PAPR降低技术很难适应这些变化，因此，这些技术很难直接用于降低NC-OFDM信号的PAPR。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种NC-CE-OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，基于非连续OFDM信号，通过相位调制技术，实现非连续OFDM信号频谱的最大利用率。

技术方案：为实现上述目的，本发明提供一种NC-CE-OFDM的雷达通信一体化波形设计方法，包括如下步骤：

S1：设置信号参数，对目标状态进行初始化；

S2：通过动态频谱感知和信道估计技术，确定未占用频段的子载波位置及PAPR情况；