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专利号: 2021112209450
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,包括如下步骤:

生成雷达通信一体化信号,具体生成方法为:A1:将每个脉冲中随机步进频OFDM雷达通信一体化基带信号的步进频数调制在第一个脉冲的每个符号中;

A2:将待通信的用户信息调制在第二个脉冲的对应符号中;

A3:将通信信息调制在第三至最后的脉冲中;

A4:根据步进频数对每个脉冲的基带信号进行上变频并发送信号;

接收雷达通信一体化信号,具体接收方法为:B1:对第一个脉冲进行下变频并进行解调得到每个脉冲的步进频数;

B2:根据步进频数对第二个脉冲进行下变频并进行解调得到用户信息;

B3:根据步进频数对第三至最后的脉冲进行下变频并进行解调得到通信信息。

2.根据权利要求1所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤A1中随机步进频OFDM雷达通信一体化基带信号的表达式为:其中,Np为脉冲数,p=0,1,...,Np‑1;Ns为符号数,m=0,1,…,Ns‑1;Nc为子载波数,n=

0,1,...,Nc‑1;c(n,m,p)为第p个脉冲、第m个符号、第n个子载波的通信调制信息,Δf为子载波频率间隔,T=1/Δf为OFDM符号的时间宽度;Tcp为循环前缀的时间宽度,Ts=Tcp+T为完整的OFDM符号的时间带宽;Tp为脉冲重复周期;rect(t)为窗函数,只有当t∈[0,1]时其值为1,否则其值为0。

3.根据权利要求2所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤A1中针对c(n,m,p),采用不同的ZC序列作为不同符号中子载波的调制信息。

4.根据权利要求3所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤A1中规定Ns=Np,并且,规定ZC序列的个数为Nzc,序列的个数和脉冲数需要满足Nzc>Np;规定ZC序列的长度Nk=Nc‑1,改变参数μ生成Nzc个ZC序列,通过补零将其长度扩充为Nc并作为一个符号中不同子载波的调制信息;对Nzc个ZC序列进行编号得到且zc=0,1,...,Nzc‑1;

每个脉冲的步进频数dp为0到Np‑1之间的随机数,将编号与第p个脉冲的步进频数dp相等的ZC序列作为第一个脉冲中第m个符号的Nc个子载波的调制信息,且p=m=zc,至此,每个脉冲的步进频数调制在了第一个脉冲的每个符号中。

5.根据权利要求2所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤A2具体为:规定系统中用户的个数为Nu,用户的个数和符号数需要满足Nu≤Ns,规定Nu=Ns,对Nu个用户进行编号得到 且u=0,1,...,Nu‑1,将编号与待通信用户的编号相等的ZC序列作为第二个脉冲中第m个符号的Nc个子载波的调制信息,且u=m=zc,至此,待通信的用户信息调制在了第二个脉冲的对应符号中。

6.根据权利要求2所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤A3具体为:l l

取令2<Nzc成立的最大l值,对二进制通信信息按每l个进行分割并转换为2进制数,将编号与转换值相同的ZC序列调制在第三至最后的Np‑2个脉冲的Ns(Np‑2)个符号中。

7.根据权利要求2所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤A4中对基带信号进行上变频得到一体化发射信号,表达式为:其中,fp为第p个脉冲的载波频率,且fp=fc+dpB,fc为基础载波频率,B=NcΔf为信号带宽。

8.根据权利要求1所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤B1具体为:由于已知第一个脉冲的载波频率为fc+d0B,且d0=0,在通信接收端对第一个脉冲进行下变频得到基带接收信号,对基带接收信号进行解调得到每个符号中的ZC序列,通过查表得到每个符号中ZC序列的编号即为每个脉冲的步进频数。

9.根据权利要求1所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤B2具体为:在步骤B1得到了第二个脉冲的步进频数d1,其载波频率为fc+d1B,在通信接收端对第二个脉冲进行下变频得到基带接收信号,对基带接收信号进行解调得到每个符号中的ZC序列;编号为Uu的用户利用编号为ZCzc的序列与第m个符号中的解调序列进行相关运算,且u=zc=m,并根据运算结果判断是否为被通信用户。

10.根据权利要求7所述的基于随机步进频OFDM的雷达通信一体化信号生成和接收方法,其特征在于,所述步骤B2中被通信用户的判断方法为:判断所得归一化相关序列的2Nk‑1个幅值,如果只有一个幅值大于设定的阈值,说明所得序列为自相关序列,第m个符号携带的序列和与用户编号相同的ZC序列是同一个序列,该用户是被通信用户,需要继续接收一体化信号;如果有两个及以上的幅值大于设定的阈值,说明所得序列为互相关序列,第m个符号携带的序列为替补序列,该用户不是被通信用户,不需要继续接收一体化信号。