论文总字数：22482字

摘 要

随着现代科技的发展，雷达通信一体化成为近几年的研究热点。而雷达通信一体化波形同时携带雷达信号和通信信号，不仅具有通信信号承载信息的优点，而且还具有雷达信号功率大，传播距离很远的优点。因此更加适应复杂的电磁环境，也能更好地利用频谱资源，使效率最大化。本论文围绕雷达通信一体化波形的设计与性能分析展开研究，主要内容包括以下几个方面：

(1) 研究了基于扩频单载波一体化信号最小频移键控-线性调频(Minimum Shift Keying-Linear Frequency Modulation，MSK-LFM)，并且通过仿真图分析了波形的雷达性能和通信性能。

(2) 研究了基于多载波一体化信号正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)，并且通过仿真图分析了波形的雷达性能和通信性能。

(3) 通过以上两种典型一体化波形总结了一体化波形的优势。

关键词：雷达通信一体化 线性调频信号 正交频分复用 模糊函数 Waveform Design of Integrated Radar and Communication

Abstract

With the development of modern science and technology, radar communication integration has become a hot research topic in recent years. The integrated waveform of radar communication carries both radar signal and communication signal, which not only has the advantage of communication signal carrying information, but also has the advantages of high power of radar signal and long propagation distance. Therefore, it is more suitable for the complex electromagnetic environment, and can also make better use of spectrum resources to maximize efficiency. This paper focuses on the design and performance analysis of radar communication integrated waveform, the main contents include the following aspects:

(1) Based on the spread spectrum single carrier integrated signal MSK-LFM (Minimum Shift Keying-Linear Frequency Modulation), the radar performance and communication performance of the waveform are analyzed by simulation diagram.

(2) The orthogonal frequency division multiplexing OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) based on multi-carrier integrated signal is studied, and the radar performance and communication performance of the waveform are analyzed by simulation diagram.

(3) The advantages of the integrated waveform are summarized through the above two typical integrated waveforms.

Key Words: Integrated Radar and Communication; Linear Frequency Modulation Signal; Orthogonal Frequency Division Multiplexing; Fuzzy Function

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 发展历史及现状 2

1.3 论文的内容安排 5

第二章 雷达通信一体化波形设计理论 7

2.1 雷达波形 7

2.2 通信波形 10

2.3 雷达信号和通信信号之间的差异 10

2.4 波形复用准则 11

2.5 波形设计原则 12

2.6 本章小结 13

第三章 两种典型的一体化波形 15

3.1 扩频单载波一体化信号MSK-LFM 15

3.1.1 MSK-LFM信号原理 15

3.1.2 MSK-LFM仿真与分析 17

3.1.3 通信性能分析 21

3.2 多载波一体化信号OFDM 22

3.2.1 OFDM信号原理图 24

3.2.2 OFDM峰均比 25

3.2.3 OFDM模糊函数 26

3.2.4 雷达通信性能分析 29

3.3 本章小结 30

第四章 总结与展望 32

参考文献 33

致 谢 35

绪论

研究背景及意义

随着科技信息技术的发展，现代交战平台需要装有多种不同功用的电子设备，包含通信设备、雷达设备和电子干扰设备等。多种电子设备都在一个交战平台上，不仅仅要大量的占用空间，更多的能源消耗，更大的系统雷达目标反射的面积，而且会有很大的不同的设备之间的电磁干扰，大大地影响了电子设备的综合通信能力。现代雷达面对日益复杂的电磁环境，更别提当受到有针对性的目标威胁和电子干扰的时候，更会使其通信设备的数据传输能力有了极大的降低。现阶段，针对雷达通信一体化实施的研究工作还限定在系统平台范畴的子系统功能叠加以及设备共享层面上，并未能够真正意义上达成资源共享的目标。为实现该项目标，最先要做到的就是建设得到一致的理论模型以及数学框架，然后实现系统整体相关的设计工作^[1]。换言之，需要设计得到共享信号，并且该信号能够支持完成探测以及干扰等相关的功能效果。为降低该类信号带给现有雷达系统方面的冲击影响，设计工作得以实现的最直观的思路就是在不对当前雷达系统加以改动或是施加较少改动的情况下，让信号能够实现携带信息相关的功能效果。

在当代的技术发展中，射频雷达和无线通信技术的前端架构变得越来越相似。尤其是数字信号处理，正在把在过去越来越多的由硬件组件实现的功能代替。同时，通信系统的载体频率已经开始发生了很大变化，微波机制已经变得与传统雷达的数量级相同。因此，共享射频硬件通信和雷达程序平台可以通过当今的术轻松实现。

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