CN103997395B - 基于mimo雷达通信一体化信号的变进制编解码方法 - Google Patents
基于mimo雷达通信一体化信号的变进制编解码方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103997395B CN103997395B CN201410261798.5A CN201410261798A CN103997395B CN 103997395 B CN103997395 B CN 103997395B CN 201410261798 A CN201410261798 A CN 201410261798A CN 103997395 B CN103997395 B CN 103997395B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spread spectrum
- passage
- subcode
- information
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
Abstract
本发明涉及雷达通信技术,其解决了现有MIMO雷达通信可能存在编解码双方的先验信息不同步的问题,提供了一种基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编解码方法,其技术方案为:首先使用遗传算法优化出(M‑1)×Ls个扩频子码串,将其均分为M‑1段,每一段扩频子码串对应一个通道,作为该通道的备用子码串,再将第n个通道所要传送的通信信息映射为数值Dn,然后将包含通信信息的数值Dn转换成变进制数,再得到扩频子码串排列序号,然后再依次生成携带信息的各发射通道的扩频子码串,最后将生成的携带信息的各发射通道的扩频子码串加入基准通道信号序列,构成扩频子码串分配表,经过信号生成及上变频并发射出去。本发明的有益效果是,增加吞吐率,适用于MIMO雷达。
Description
技术领域
本发明涉及雷达通信技术,特别涉及MIMO雷达/通信射频一体化技术。
背景技术
雷达和通信两大系统功能不同,但都依赖于电磁波的发射和接收,系统结构上也有相当大的相似或雷同之处。固态器件和数字信息技术的发展使雷达和通信共享硬件资源变得现实可行。雷达通信一体化系统能够在完成空间目标探测、跟踪和定位的同时,进行制导、控制所需的实时数据传输,对实现装备的通用化、小型化和多功能化,在不增加系统复杂性的前提下提升装备体系的自动化、网络化水平,具有非常现实的意义,是未来电子作战平台综合一体化系统发展的主要方向。
雷达和通信共享信号的方式主要有以下三类类型:①独立波形,分时信道;②独立波形,同时信道;③波形共享,见[基于MIMO的雷达通讯一体化技术刍议[C].刘红明,张玮,李军,何子书,刘娜.雷达会议.2012(11)]。其中波形共享是目前研究的热点,波形设计及信号处理技术的研究是波形共享射频一体化系统的必要基础。本专利的内容即属于这一范畴。
射频一体化已有的研究主要针对相控阵雷达体制进行,由于传统相控阵雷达主要以窄波束工作,很难同时覆盖跟踪目标和导弹、己方飞机等远程通信对象,通信和探测任务只能分时进行,一体化系统时间和能量资源的使用效率受到很大限制,见[基于舰载相控阵雷达的一体化通信系统研究[A].胡玉平.现代雷达,2008(1)]。基于波形共享的射频一体化系统研究仍旧处于起步阶段,采用的共享信号主要是线性调频信号(LFM)或正交频分复用信号(OFDM)等常用的雷达信号波形,加载在发射信号中的通信信息表现为初始频率、调频斜率等参数的变化,这种方式兼顾了雷达与通信系统的不同要求。接收端通过分数阶傅里叶变换完成信息提取,其能量聚集的不同位置代表了信息解码的不同结果,见[基于Chirp信号的雷达通信一体化研究[A].李晓柏,杨瑞娟,程伟.雷达科学与技术,2012(4).180-186]。然而线性调频信号不是通信中常用的信号形式,在解决收发同步、多径环境下的信息提取等方面,会遭遇很难解决的技术问题。
MIMO(多输入多输出)雷达起源于通信中的MIMO思想,相对相控阵雷达具有明显的优势,见[MIMO雷达概念及其技术特点分析.何子述,韩春林,刘波.电子学报.2005,33(12A):2441-2445]。工作于MIMO宽波束照射模式时,探测、跟踪的目标和远程通信对象很容易同时处于MIMO雷达的探测波束之中。因此,以MIMO技术为背景的射频一体化系统更具可行性和实用性。只要选择合理的编码方式,将通信信息以特定的格式包含在雷达探测波形中,便能够在完成目标跟踪或探测的同时,向波束照射范围内的通信设备传送信息。使用大时宽相位编码信号时,MIMO雷达与扩频通信的系统参数非常接近,为本专利提供了又一理论依据,详见专利[刘红明,张玮,严茁,李军,何子述.一种基于MIMO雷达通信的一体化编解码方法:中国,CN103401661[A].2013-11-20[2014-03-05]]。采用其中的扩频码的设计方法和变进制数,按照某一规则对扩频码进行编码,且编码方式必须有对应的译码方式,一一对应保证了其信息传输的有效性。但该方案在编解码双方的先验信息同步的问题上未做深入研究,在编解码的实时性问题上优化不够完善。
发明内容
本发明的目的是要克服目前MIMO雷达通信可能存在编解码双方的先验信息不同步的缺点,提供一种基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编解码方法。
本发明解决其技术问题,采用的技术方案是,基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编码方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、MIMO雷达设置有M个通道,第M个通道加载时频基准信号,其余M-1个通道加载通信信息;
步骤2、使用遗传算法优化出(M-1)×Ls个扩频子码串,将其均分为M-1段,按照通道顺序及扩频子码串的顺序以每一段扩频子码串对应一个通道,作为该通道的备用子码串,将第n个通道的扩频子码串记为Sn,1、Sn,2、……、Sn,Ls,设每个通道有L个信息位,其中Ls>L,则总共能表示的状态个数为其可携带的信息量为
步骤3、将第n个通道所要传送的通信信息映射为数值Dn,其取值范围为:其中,n=1,2,……,M-1;
步骤4、将包含通信信息的数值Dn转换成变进制数:qn,1qn,2……qn,L,其中,n=1,2,……,M-1,则变进制数第k位的数值即为qn,k;
步骤5、根据转换成的变进制数得到扩频子码串排列序号,记为p(n,1),p(n,2),……,p(n,L);
步骤6、根据扩频子码串排列序号依次生成携带信息的各发射通道的扩频子码串;
步骤7、将生成的携带信息的各发射通道的扩频子码串加入基准通道信号序列,构成所有发射通道的扩频子码串分配表,经过信号生成及上变频并发射出去。
具体的,步骤4中,所述数值Dn为10进制数。
进一步的,步骤4中,所述将包含通信信息的数值Dn转换成变进制数:qn,1qn,2……qn,L的方法为:
步骤41、预设i=0;
步骤42、将Dn除以Ls-L+1+i,得到的余数记为qn,L-i,商记为Dn,L-1-i;
步骤43、令i=i+1,判断i是否大于L-1,若是则进入步骤44,若不是则回到步骤42;
步骤44、得到变进制数qn,1qn,2……qn,L。
再进一步的,步骤5中,所述根据转换成的变进制数得到扩频子码串排列序号,记为p(m,1),p(m,2),……,p(m,L)的方法为:
步骤51、令F为扩频子码串序号数组,初始状态下F(i)=i,i=1,2,……,Ls;
步骤52、预设k=1;
步骤53、设置第k个编码单元分配的扩频子码串序号为p(n,k)=F(qn,k+1);
步骤54、令j=qn,k+1;
步骤55、重排序号数组内容:F(j)←F(j+1);
步骤56、令j=j+1,判断j是否等于Ls-k+1,若是则进入步骤57,若不是则回到步骤55;
步骤57、令k=k+1,判断k是否大于L,若是则进入步骤58,若不是则回到步骤53;
步骤58、编码结束,得到扩频子码串排列序号p(n,1),p(n,2),……,p(n,L);
步骤59、重复步骤51至步骤58,完成除最后一个通道的所有通道的编码。
具体的,步骤6中,所述携带信息的各发射通道的扩频子码串中,每个通道的第一个子码串作为其相偏基准子码串使用。
基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制解码方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A、接收信号,对接收到的信号进行数字下变频,得到接收信号数据y(b),计算完成时延Δb0估计和频偏Δf校正,自接收信号前沿开始截取有信息段的数据;
步骤B、将截取得到的数据分为L段进行处理,每段长度为扩频子码串长度C,第e段信号对应着所有通道的第e位信息,其表示为:ye(b)=y(b+(e-1)C-△b0),其中,1≤b≤C;
步骤C、用相关法一次提取第n通道各信息位的通信信息;
步骤D、由子码串编号矩阵变换得到第n通道的变进制形式的通信信息,其中,第e位的数值记为
步骤E、将变进制形式的通信信息变换成所需要的进制信息。
具体的,所述步骤C包括以下具体步骤:
步骤C1、将分段数据ye(b)分别与扩频子码串Sn,1,Sn,2,……,Sn,Ls进行相关处理,得到相关结果:其中,h=1、2、……、Ls,e=1、2、……、L,n=1、2、……、M-1;
步骤C2、基于多远检测方法,提取第n通道的第e位信息,记为~ 其计算公式为:
其中,h=1、2、……、Ls,e=1、2、……、L,n=1、2、……、M-1;
步骤C3、重复步骤C1至步骤C2,提取各个通道的扩频子码串编号估计值。
进一步的,所述步骤D包括以下步骤:
步骤D1、令
步骤D2、令e=2;
步骤D3、令
步骤D4、判断是否大于若是则令进入步骤D5,若不是则直接进入步骤D5;
步骤D5、令j=j+1,判断j是否等于e,若是进入步骤D6,若不是则回到步骤D4;
步骤D6、令e=e+1,判断e是否大于L,若是则进入步骤D7,若不是则回到步骤D3;
步骤D7、重复步骤D1至步骤D6,依次解出除最后一个通道的所有通道的变进制形式的通信信息;
步骤D8、解码结束,得到各通道发射信号序列。
具体的,步骤E中,所述所需要的进制信息为十进制信息。
本发明的有益效果是,在本发明方案中,通过上述基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编解码方法,在信息速率一样的情况下可以传输更多的信息量,信息量取决于优化出的子码串数量和信息位个数,子码串数量和信息位个数越多,传递的信息量就越多;且将每个通道的相偏基准位用可以表达信息的扩频子码串代替,增加信道容量,提高频带利用率;另外,即使在低信噪比的情况下依然有较高的比特传输率。针对雷达发射功率和传输带宽的资源有限,相对其他一体化信号该编解码方法设计信号具有增加吞吐率的作用。
附图说明
图1为编码时根据转换成的变进制数得到扩频子码串排列序号的流程图。
图2为解码时由子码串编号矩阵变换得到第n通道的变进制形式的通信信息的流程图。
图3为C=128,L=6时,第4通道的自模糊图。
图4为C=128,L=6时,第2、3通道的互模糊图。
图5为C=128,L=6时,第1个通道的第1编码位的子码串归一化自相关峰。
图6为C=128,L=6时,第1通道的第1和第2个编码位的互相关峰。
图7为C=128,L=6,Ls=7时,接收信号信噪比与误信率的关系曲线。
图8为C=128,L=6,Ls=7时,接收信号信噪比与吞吐率的关系曲线,码片间隔VF=10-6s,脉冲持续时间Tm=CLVF。
具体实施方式
下面结合实施例及附图,详细描述本发明的技术方案。
本发明所述基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编码方法为:首先MIMO雷达设置有M个通道,第M个通道加载时频基准信号,其余M-1个通道加载通信信息,然后使用遗传算法优化出(M-1)×Ls个扩频子码串,将其均分为M-1段,按照通道顺序及扩频子码串的顺序以每一段扩频子码串对应一个通道,作为该通道的备用子码串,将第n个通道的扩频子码串记为Sn,1、Sn,2、……、Sn,Ls,设每个通道有L个信息位,其中Ls>L,则总共能表示的状态个数为其可携带的信息量为再将第n个通道所要传送的通信信息映射为数值Dn,其取值范围为:其中,n=1,2,……,M-1,然后将包含通信信息的数值Dn转换成变进制数:qn,1qn,2……qn,L,其中,n=1,2,……,M-1,则变进制数第k位的数值即为qn,k,再根据转换成的变进制数得到扩频子码串排列序号,记为p(n,1),p(n,2),……,p(n,L),然后再根据扩频子码串排列序号依次生成携带信息的各发射通道的扩频子码串,最后将生成的携带信息的各发射通道的扩频子码串加入基准通道信号序列,构成所有发射通道的扩频子码串分配表,经过信号生成及上变频并发射出去。本发明所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制解码方法为:首先接收信号,并对接收到的信号进行数字下变频,得到接收信号数据y(b),计算完成时延Δb0估计和频偏Δf校正,自接收信号前沿开始截取有信息段的数据,然后将截取得到的数据分为L段进行处理,每段长度为扩频子码串长度C,第e段信号对应着所有通道的第e位信息,其表示为:ye(b)=y(b+(e-1)C-△b0),其中,1≤b≤C,再用相关法一次提取第n通道各信息位的通信信息,然后再由子码串编号矩阵变换得到第n通道的变进制形式的通信信息,其中,第e位的数值记为最后将变进制形式的通信信息变换成所需要的进制信息。
实施例
本发明实施例中采用本发明所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编码方法进行编码,并采用本发明所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制解码方法进行解码。
其中,编码时具体步骤如下:
步骤1、MIMO雷达设置有M个通道,第M个通道加载时频基准信号,其余M-1个通道加载通信信息。
步骤2、使用遗传算法优化出(M-1)×Ls个扩频子码串,将其均分为M-1段,按照通道顺序及扩频子码串的顺序以每一段扩频子码串对应一个通道,作为该通道的备用子码串,将第n个通道的扩频子码串记为Sn,1、Sn,2、……、Sn,Ls,设每个通道有L个信息位,其中Ls>L,则总共能表示的状态个数为其可携带的信息量为
步骤3、将第n个通道所要传送的通信信息映射为数值Dn,其取值范围为:其中,n=1,2,……,M-1。
步骤4、将包含通信信息的数值Dn转换成变进制数:qn,1qn,2……qn,L,其中,n=1,2,……,M-1,则变进制数第k位的数值即为qn,k。
本例中,数值Dn为10进制数,则将包含通信信息的数值Dn转换成变进制数:qn, 1qn,2……qn,L的方法为:
步骤41、预设i=0;
步骤42、将Dn除以Ls-L+1+i,得到的余数记为qn,L-i,商记为Dn,L-1-i;
步骤43、令i=i+1,判断i是否大于L-1,若是则进入步骤44,若不是则回到步骤42;
步骤44、得到变进制数qn,1qn,2……qn,L。
步骤5、根据转换成的变进制数得到扩频子码串排列序号,记为p(n,1),p(n,2),……,p(n,L)。
本步骤中,根据转换成的变进制数得到扩频子码串排列序号,记为p(m,1),p(m,2),……,p(m,L)的方法为:
步骤51、令F为扩频子码串序号数组,初始状态下F(i)=i,i=1,2,……,Ls;
步骤52、预设k=1;
步骤53、设置第k个编码单元分配的扩频子码串序号为p(n,k)=F(qn,k+1);
步骤54、令j=qn,k+1;
步骤55、重排序号数组内容:F(j)←F(j+1),即令F(j+1)左移到F(j);
步骤56、令j=j+1,判断j是否等于Ls-k+1,若是则进入步骤57,若不是则回到步骤55;
步骤57、令k=k+1,判断k是否大于L,若是则进入步骤58,若不是则回到步骤53;
步骤58、编码结束,得到扩频子码串排列序号p(n,1),p(n,2),……,p(n,L);
步骤59、重复步骤51至步骤58,完成除最后一个通道的所有通道的编码。
其流程图参见图1。
步骤6、根据扩频子码串排列序号依次生成携带信息的各发射通道的扩频子码串。
本步骤中,携带信息的各发射通道的扩频子码串中,每个通道的第一个子码串作为其相偏基准子码串使用。其结果如表1所示:
表1扩频子码串结果分配表
其中,Rn为第m个通道的相偏基准子码串,为第m个通道第t个信息位的扩频子码串。表示将各个通道的第一个扩频子码串作为相偏基准子码串使用,其中,n=1、2、……、M-1,t=1、2、……、L。
步骤7、将生成的携带信息的各发射通道的扩频子码串加入基准通道信号序列,构成所有发射通道的扩频子码串分配表,经过信号生成及上变频并发射出去。
其解码时,具体步骤如下:
步骤A、接收信号,对接收到的信号进行数字下变频,得到接收信号数据y(b),计算完成时延Δb0估计和频偏Δf校正,其计算方法可以采用公开号为“CN103401661A”的专利申请文件中所公开的时延估计和频偏校正方法进行计算,自接收信号前沿开始截取有信息段的数据。
步骤B、将截取得到的数据分为L段进行处理,每段长度为扩频子码串长度C,第e段信号对应着所有通道的第e位信息,其表示为:ye(b)=y(b+(e-1)C-△b0),其中,1≤b≤C。
步骤C、用相关法一次提取第n通道各信息位的通信信息。
本步骤中,可以包括如下具体步骤:
步骤C1、将分段数据ye(b)分别与扩频子码串Sn,1,Sn,2,……,Sn,Ls进行相关处理,得到相关结果:其中,h=1、2、……、Ls,e=1、2、……、L,n=1、2、……、M-1;
步骤C2、基于多远检测方法,提取第n通道的第e位信息,记为其计算公式为:
其中,h=1、2、……、Ls,e=1、2、……、L,n=1、2、……、M-1;
步骤C3、重复步骤C1至步骤C2,提取各个通道的扩频子码串编号估计值。
步骤D、由子码串编号矩阵变换得到第n通道的变进制形式的通信信息,其中,第e位的数值记为
本步骤中,包括如下具体步骤:
步骤D1、令
步骤D2、令e=2;
步骤D3、令
步骤D4、判断是否大于若是则令进入步骤D5,若不是则直接进入步骤D5;
步骤D5、令j=j+1,判断j是否等于e,若是进入步骤D6,若不是则回到步骤D4;
步骤D6、令e=e+1,判断e是否大于L,若是则进入步骤D7,若不是则回到步骤D3;
步骤D7、重复步骤D1至步骤D6,依次解出除最后一个通道的所有通道的变进制形式的通信信息;
步骤D8、解码结束,得到各通道发射信号序列。
其流程图参见图2。
步骤E、将变进制形式的通信信息变换成所需要的进制信息。
本步骤中,所需要的进制信息可以为十进制信息等。
整个编解码的工作原理为:
要实现在MIMO雷达背景下完成雷达通信一体化的工作,发射信号首先得满足MIMO雷达的基本要求,即各发射通道信号严格正交、低的自相关峰值旁瓣和低的互相关值,如附图3、附图4所示。在满足以上条件后,以不影响雷达信号探测性能的方式将通信信息包含在雷达各发射通道中。每个通道的子码串亦具有低的自相关峰值旁瓣和低的互相关值,这保证了编译码过程的有效性,如附图5、附图6所示,且相关性能越好,误码率就越低。
以变进制思想将通信信息包含在雷达各发射通道中,第一个编码单元的子码串是Ls中的某一个,第二个编码单元的子码串是Ls-1中的某一个,以此类推,第L个编码单元的子码串是Ls-L+1中的某一个,用变进制数将此性质表达成数学形式,记变进制数为qn, 1qn,2……qn,L,其中第一位的进制数为Ls,逢Ls进1,第二位的进制数为Ls-1,逢Ls-1进1,直至末位的进制数为Ls-L+1,逢Ls-L+1进1。所以qn,1qn,2……qn,L表示的十进制数为其中Dn,w=qn,w×(Ls-k)×……×(Ls-L+1)。用满足以上规则的变进制数对扩频码进行编码,qn,1的取值空间:0、1、……、Ls-1,qn,1+1表示qn,1在其取值空间中的序号数,记扩频码序号数组F(i)=i,i=1、2、……、Ls,取数组F中的第qn,1+1个作为第一个编码单元的子码串,自此第qn,1+1个子码串被抽出,为了填补空缺位,使qn,1+1后的子码串总体往前移动一位,同理,取Ls-1个扩频码中的第qn,2+1位中的取值作为第二个编码单元的子码串序号。以此类推,使L个扩频码分配到L个编码单元中。
根据技术方案中可知,编码得到的最终子码串为将序列中的1对应于二相码的0,-1对应于二相码的1,设码片间隔为VF,每个子码串长度为N,二元码序列为Xn,则M-1个通道的基带信号为:
其中:n=1、2、……、M-1,
将基带信号调制在载频中的发射信号为:
其中,n=1、2、……、M-1。
根据数字通信原理,若两带通信号的等效低通信号相互正交,则这两带通信号也是相互正交的。所以各个通道的扩频码彼此正交,则各个通道的发射信号也是彼此正交的,且具有低的自相关峰值旁瓣和低的互相关值。
接收信号以子码串长度N为单位分为L路处理,每路数据是雷达各发射通道信号单元的叠加,因此每路数据需要M-1个相关接收器中进行相关处理,系统需要的相关接收器总共有(M-1)L个。经过比较判决器后,输出的是具有最大值的相关值及其编号,因为根据子码串之间的相关特性,在第n个相关接收器的第e路时,最大值编号就是第n通道的第e个编码单元分配的子码串序号。记子码串序号为由序号解出的变进制数记为1、解出由编码原理可知,第一个编码单元的子码串序号比变进制数的第一位qn,1大1,解得2、解出因编第一个编码单元时扩频码序号数组F在第qn,1+1=pn,1位后的位数总体往前移一位,所以自qn,1+1位开始的数值比其在数组F中的序号值大1,数值对应其分配的子码串序号pn,2,在数组F中的序号值对应qn,2+1,所以解码时,当大于时,说明比大1,解得变进制数值第qn,1+1位之前的数值比其在数组F中的序号值一致。解码时,当小于时,说明与相等,解得3、解出由1、2的解码原理,可知,若第e个编码单元的子码串序号大于前e-1位的个数为xe,则第e位的数值比其在数组F中的序号值大xe,所以解得当为C=128,L=6,Ls=7时,接收信号信噪比与误信率的关系曲线参见图7,当为C=128,L=6,Ls=7时,接收信号信噪比与吞吐率的关系曲线参见图8,其中,码片间隔VF=10-6s,脉冲持续时间Tm=CLVF。
Claims (9)
1.基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编码方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、MIMO雷达设置有M个通道,第M个通道加载时频基准信号,其余M-1个通道加载通信信息;
步骤2、使用遗传算法优化出(M-1)×Ls个扩频子码串,将其均分为M-1段,按照通道顺序及扩频子码串的顺序以每一段扩频子码串对应一个通道,作为该通道的备用子码串,将第n个通道的扩频子码串记为Sn,1、Sn,2、……、Sn,Ls,设每个通道有L个信息位,其中Ls>L,则总共能表示的状态个数为其可携带的信息量为
步骤3、将第n个通道所要传送的通信信息映射为数值Dn,其取值范围为:其中,n=1,2,……,M-1;
步骤4、将包含通信信息的数值Dn转换成变进制数:qn,1qn,2……qn,L,其中,n=1,2,……,M-1,则变进制数第k位的数值即为qn,k;
步骤5、根据转换成的变进制数得到扩频子码串排列序号,记为p(n,1),p(n,2),……,p(n,L);
步骤6、根据扩频子码串排列序号依次生成携带信息的各发射通道的扩频子码串;
步骤7、将生成的携带信息的各发射通道的扩频子码串加入基准通道信号序列,构成所有发射通道的扩频子码串分配表,经过信号生成及上变频并发射出去。
2.如权利要求1所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编码方法,其特征在于,步骤4中,所述数值Dn为10进制数。
3.如权利要求1所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编码方法,其特征在于,步骤4中,所述将包含通信信息的数值Dn转换成变进制数:qn,1qn,2……qn,L的方法为:
步骤41、预设i=0;
步骤42、将Dn除以Ls-L+1+i,得到的余数记为qn,L-i,商记为Dn,L-1-i;
步骤43、令i=i+1,判断i是否大于L-1,若是则进入步骤44,若不是则回到步骤42;
步骤44、得到变进制数qn,1qn,2……qn,L。
4.如权利要求3所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编码方法,其特征在于,步骤5中,所述根据转换成的变进制数得到扩频子码串排列序号,记为p(n,1),p(n,2),……,p(n,L)的方法为:
步骤51、令F为扩频子码串序号数组,初始状态下F(i)=i,i=1、2、……、Ls;
步骤52、预设k=1;
步骤53、设置第k个编码单元分配的扩频子码串序号为p(n,k)=F(qn,k+1);
步骤54、令j=qn,k+1;
步骤55、重排序号数组内容:F(j)←F(j+1);
步骤56、令j=j+1,判断j是否等于Ls-k+1,若是则进入步骤57,若不是则回到步骤55;
步骤57、令k=k+1,判断k是否大于L,若是则进入步骤58,若不是则回到步骤53;
步骤58、编码结束,得到扩频子码串排列序号p(n,1),p(n,2),……,p(n,L);
步骤59、重复步骤51至步骤58,完成除最后一个通道的所有通道的编码。
5.如权利要求3所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制编码方法,其特征在于,步骤6中,所述携带信息的各发射通道的扩频子码串中,每个通道的第一个子码串作为其相偏基准子码串使用。
6.基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制解码方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤A、接收信号,对接收到的信号进行数字下变频,得到接收信号数据y(b),计算完成时延Δb0估计和频偏Δf校正,自接收信号前沿开始截取有信息段的数据;
步骤B、将截取得到的数据分为L段进行处理,每段长度为扩频子码串长度C,第e段信号对应着所有通道的第e位信息,其表示为:ye(b)=y(b+(e-1)C-△b0),其中,1≤b≤C;
步骤C、用相关法一次提取第n通道各信息位的通信信息;
步骤D、由子码串编号矩阵变换得到第n通道的变进制形式的通信信息,其中,第e位的数值记为
步骤E、将变进制形式的通信信息变换成所需要的进制信息。
7.如权利要求6所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制解码方法,其特征在于,所述步骤C包括以下具体步骤:
步骤C1、将分段数据ye(b)分别与扩频子码串Sn,1,Sn,2,……,Sn,Ls进行相关处理,得到相关结果:其中,h=1、2、……、Ls,e=1、2、……、L,n=1、2、……、M-1;
步骤C2、基于多远检测方法,提取第n通道的第e位信息,记为其计算公式为:
<mrow>
<msub>
<mover>
<mi>p</mi>
<mo>~</mo>
</mover>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>,</mo>
<mi>e</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>=</mo>
<mi>m</mi>
<mi>a</mi>
<mi>x</mi>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mo>|</mo>
<msubsup>
<mi>U</mi>
<mrow>
<mi>n</mi>
<mo>,</mo>
<mi>e</mi>
</mrow>
<mi>h</mi>
</msubsup>
<mo>|</mo>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
其中,h=1、2、……、Ls,e=1、2、……、L,n=1、2、……、M-1;
步骤C3、重复步骤C1至步骤C2,提取各个通道的扩频子码串编号估计值。
8.如权利要求7所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制解码方法,其特征在于,所述步骤D包括以下步骤:
步骤D1、令
步骤D2、令e=2;
步骤D3、令j=1;
步骤D4、判断是否大于若是则令进入步骤D5,若不是则直接进入步骤D5;
步骤D5、令j=j+1,判断j是否等于e,若是进入步骤D6,若不是则回到步骤D4;
步骤D6、令e=e+1,判断e是否大于L,若是则进入步骤D7,若不是则回到步骤D3;
步骤D7、重复步骤D1至步骤D6,依次解出除最后一个通道的所有通道的变进制形式的通信信息;
步骤D8、解码结束,得到各通道发射信号序列。
9.如权利要求6所述的基于MIMO雷达通信一体化信号的变进制解码方法,其特征在于,步骤E中,所述所需要的进制信息为十进制信息。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410261798.5A CN103997395B (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 基于mimo雷达通信一体化信号的变进制编解码方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410261798.5A CN103997395B (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 基于mimo雷达通信一体化信号的变进制编解码方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103997395A CN103997395A (zh) | 2014-08-20 |
CN103997395B true CN103997395B (zh) | 2017-08-25 |
Family
ID=51311406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410261798.5A Expired - Fee Related CN103997395B (zh) | 2014-06-13 | 2014-06-13 | 基于mimo雷达通信一体化信号的变进制编解码方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103997395B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104155637B (zh) * | 2014-08-30 | 2017-01-11 | 电子科技大学 | 一种基于步进变频波的雷达-通信一体化方法 |
CN104601505A (zh) * | 2015-01-04 | 2015-05-06 | 哈尔滨工业大学(威海) | 雷达/通信一体化综合电子系统中抗相位和频率偏差技术 |
CN105306399B (zh) * | 2015-07-24 | 2019-02-19 | 西安电子科技大学 | 一种雷达通信一体化信号的优化方法 |
CN105162742B (zh) * | 2015-07-28 | 2018-06-19 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种非对称三角调频雷达通信一体化信号波形确定方法 |
CN108983226B (zh) * | 2018-07-20 | 2021-01-12 | 北京航空航天大学 | 一种基于天线布阵调制的mimo雷达通信一体化方法 |
CN109507661B (zh) * | 2018-09-28 | 2023-04-07 | 西南电子技术研究所(中国电子科技集团公司第十研究所) | 雷达和通信一体化信号处理方法 |
CN109459726B (zh) * | 2018-11-12 | 2020-12-01 | 长沙莫之比智能科技有限公司 | 波形设计方法、计算机设备和存储介质 |
CN110677368B (zh) * | 2019-09-30 | 2021-04-09 | 北京邮电大学 | 一种雷达与通信一体化系统的协同工作方法及系统 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110013716A1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | Mitre Corporation | Time-Frequency Space Constructions of Families of Signals |
CN102394683A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-03-28 | 哈尔滨工业大学 | 基于互补码的双天线多载波mimo系统 |
CN103401661A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-11-20 | 电子科技大学 | 一种基于mimo雷达通信的一体化编解码方法 |
-
2014
- 2014-06-13 CN CN201410261798.5A patent/CN103997395B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20110013716A1 (en) * | 2009-07-17 | 2011-01-20 | Mitre Corporation | Time-Frequency Space Constructions of Families of Signals |
CN102394683A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-03-28 | 哈尔滨工业大学 | 基于互补码的双天线多载波mimo系统 |
CN103401661A (zh) * | 2013-08-08 | 2013-11-20 | 电子科技大学 | 一种基于mimo雷达通信的一体化编解码方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
雷达通信一体化共享信号技术研究;杨瑞娟等;《空军预警学院学报》;20130228;第27卷(第1期);第39-42页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103997395A (zh) | 2014-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103997395B (zh) | 基于mimo雷达通信一体化信号的变进制编解码方法 | |
US10921456B2 (en) | Method and system of real-time transmission and demodulation of beidou satellite navigation signals | |
CN1097358C (zh) | 通信系统中利用相干解调和判决引导信道估计的方法和设备 | |
CN103401661B (zh) | 一种基于mimo雷达通信的一体化编解码方法 | |
CN106059970A (zh) | 基于容量最大化的稀疏编码多址接入码本设计方法 | |
CN103747448B (zh) | 一种移动通信网络中能量效率最优化的方法 | |
CN103209051A (zh) | 一种协作多点联合传输系统在多用户场景下的两步预编码方法 | |
CN101547020B (zh) | 一种多进制正交编码扩频的无人机数据链的实现方法 | |
CN106549894B (zh) | 融合码下标调制的码复用差分混沌调制解调器 | |
CN105246158A (zh) | 基于高信噪比的能效最大化多天线中继系统功率分配方法 | |
CN103152074B (zh) | 一种直接序列扩频通信系统发射与接收方法 | |
CN106301521A (zh) | 一种在无线供能通信网络中能量与信息的传输方法及装置 | |
CN101047474B (zh) | 一种结合mimo技术的td-scdma上行链路方法 | |
CN104168659A (zh) | Mrt预编码策略下的多小区mimo系统用户调度方法 | |
CN103152070B (zh) | 一种基于可变位标序列的扩频通信方法 | |
CN108347258B (zh) | 一种ks-css调制方法 | |
CN108900449B (zh) | 多小区mimo-imac的干扰对齐方法 | |
CN104168244B (zh) | 一种认知无线电通信系统中的系统参数传输方法 | |
CN103974274B (zh) | 一种提升多小区能效的鲁棒性波束赋形方法 | |
CN101662304B (zh) | 正交幅度调制星座上的零相关区序列设计方法 | |
CN103561430A (zh) | 一种均衡能量效率和频谱效率的方法 | |
CN102811189B (zh) | 一种基于概率控制的认知cdma通信系统抗干扰方法 | |
CN103117981B (zh) | 一种基于矢量叠加的直扩通信方法 | |
CN113726396B (zh) | 一种全双工无线携能中继通信系统高能效保密传输方法 | |
CN103475445B (zh) | 上行共享信道的信号处理方法及装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170825 Termination date: 20180613 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |