[发明专利]基于OFDM的无线电近感探测方法及探测智能化方法

摘要

本发明涉及一种基于OFDM的无线电近感探测方法及探测智能化方法，尤其涉及应用于无线电近感探测器目标距离估计的方法，属于无线电近感探测领域。本发明的一种基于OFDM的无线电近感探测方法，能够实现无线电近感探测器的目标距离估计，具有下述优点：(1)不需要附加额外的硬件实现探测子系统和通信子系统一体化，有效减小无线电近感探测器的尺寸、重量和功耗；(2)距离估算过程与具体发射数据无关，发射数据具有随机性因此不易被干扰机识别，提高无线电近感探测器的抗干扰性能。本发明还公开一种基于OFDM的无线电近感探测智能化方法，基于OFDM的无线电近感探测方法实现无线电近感探测器目标距离估计的基础上，还能够提高无线电近感探测器的智能化水平。

主权项

1.一种基于OFDM的无线电近感探测方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤(1)，根据无线电近感探测器所执行探测任务对探测算法距离分辨率ΔR和最大不模糊距离R_MUTR的要求，按照公式(1)和公式(2)所示关系，预先设定OFDM系统参数和发射复调制符号D(k)，确定无线电近感探测器发射端OFDM基带脉冲信号x(t)；其中：R_max为无线电近感探测器所执行探测任务的最大探测距离，所述预先设定的OFDM系统参数包括：OFDM基带信号子载波个数N、子载波频率间隔Δf以及循环前缀长度T_g，其中子载波频率间隔Δf必须满足Δf＞＞f_d，f_d＝2v_relf_c/c为目标相对运动产生的多普勒频移，v_rel为目标相对运动速度，f_c为载波频率，循环前缀长度T_g必须满足T_g＞＞2R_max/c；所述无线电近感探测器发射端OFDM基带脉冲信号x(t)的表达式如式(3)所示：其中，f_k＝kΔf为第k个子载波频率，T＝1/Δf为基本OFDM符号持续时间、不计入循环前缀长度T_g；步骤(2)，根据步骤(1)中无线电近感探测器发射端OFDM基带脉冲信号x(t)，得到经目标反射到达无线电近感探测器接收端的OFDM基带脉冲信号y(t)，对接收端OFDM基带脉冲信号y(t)进行OFDM解调得到接收复调制符号D_r(k)；所述接收端OFDM基带脉冲信号y(t)和接收复调制符号D_r(k)的表达式如式(4)所示：其中，R为目标距离，当载波频率f_c远大于子载波频率间隔Δf时，各个子载波的多普勒频移近似相等，T_sym＝T+T_g为包含循环前缀长度的OFDM符号持续时间，接收复调制符号D_r(k)包含了目标距离R和相对运动引起的全部失真信息；步骤(3)，根据步骤(1)中发射复调制符号D(k)和步骤(2)中接收复调制符号D_r(k)，计算信道传递函数I_div(k)；所述信道传递函数I_div(k)的计算公式如式(5)所示：上述信道传递函数I_div(k)的计算公式中通过运算消去了发射复调制符号D(k)，即距离估算过程与具体发射数据无关，由于发射数据具有随机性因此不易被干扰机识别，从而提高无线电近感探测器抗干扰能力；步骤(4)，根据步骤(3)中信道传递函数I_div(k)计算h(n)；所述h(n)通过对信道传递函数I_div(k)进行离散傅里叶逆变换(IDFT)得到，h(n)的计算公式为：其中，l(n)＝n‑2NΔfR/c；步骤(5)，根据步骤(4)中h(n)计算目标距离R，即实现无线电近感探测器的目标距离估计；所述目标距离R的计算公式如式(7)所示：其中，n为所述步骤(4)得到的h(n)的模取最大值时所对应的n值。