' Α ?"-又:?
[0044] 相对应的时域满足条件为：
[0045]
[0046] 有一特定频谱可以满足无码间干扰传输的条件，它就是已经广泛应用的升余弦 谱。
[0047]此升余弦滤波器的传递函数表示为：
[0048]
[0049] 其中，r为滚降系数（r= 0时为理想低通滤波器），T输入符号周期，
[0050] 时域冲击响应为：
[0051]
[0052] 需要指出的是，升余弦滤波器的严格限频特性，是物理不可实现的，然而由于0 <r< 1升余弦滤波器频率特性的平滑性，使得有可能用物理可实现滤波器近似实现此频 率特性，所以在实际的限带数字通行系统中广泛采用〇 <r< 1的升余弦滤波器。升余弦 滤波器的时域图如图2所示。
[0053] 当消除码间干扰后，则干扰只剩下噪声干扰，就大大降低了误码率。故当r(kTs+t。） 加到判决电路时，在二进制数字通信时，ak的可能取值为0或1，若判决电路的判决门限为 Vd，则这样的判决规则为：
[0054] 当r(kTs+t。）> ，判aA1 ;当r(kTs+t。）< ，判aA0。
[0055] 最终则能够准确提取出通信信号中传输的码元信息。
[0056] 步骤4 :雷达信号探测。
[0057] 雷达信号设计是根据战术要求给定的目标环境条件选择合适信号，设定雷达信 号类型及相关参数，以满足雷达各项战术性能，实现雷达各项功能。一般情况，雷达信号 波形应当能够同时满足以下要求：
[0058] (1)具有足够能量，以保证发现目标和准确测量目标参数；
[0059] (2)具有一定时宽和带宽，以满足测距、测速精度；
[0060] (3)具有足够的目标分辨力；
[0061] (4)对于不需要的杂波，有良好的抑制能力；
[0062] (5)具有低截获特性，提尚反侦察能力，从而提尚反电子对抗能力。
[0063] 雷达中通常使用的接收机滤波器称作匹配滤波器。这种滤波器在噪声是加性的白 高斯噪声（例如接收机噪声）时信噪比最大，因而提供最大的目标检测能力。一般采用模 糊函数来描述雷达信号。模糊函数描述了雷达信号的分辨特性、测量精度等特性。一般情况 下，如果没有理论限制，理想模糊函数将由原点处为无限细而其他地方均为零的单个尖峰 组成，就是一个冲激函数，没有距离和多普勒频率（径向速度）模糊。在原点的无限细（或 者是非常小）将时延和/或频率能同时确定并达到任意高的精度，它也可以分辨两个距离 非常近的空间目标，并抑制除原点处以外的所有杂波。也没有模糊相应。不过，这种非常希 望的模糊图在理论上是不允许的，也不可能获的。在设计雷达信号时需要在分辨率和测量 精度两者之间取折中，达到最好效果。
[0064] 因此为了实现雷达通信一体化，我们分析上述通信信号的模糊函数从而来确定其 是否满足雷达探测的信号要求，如果其模糊函数满足要求则可以用常规的雷达探测方法进 行参数提取（即时延和多普勒）。一般用时频二维相关来提取相关参数。
[0065] -般模糊函数的数学定义表达式为：
[0066]
[0067] 其中：u(t)为发射波形，τ为时延，fd为多普勒频，*表示共辄；
[0068] -般情况下对模糊函数描述还有下面两种形式：
[0069]
[0070]
[0071] 在下面的实施例中将具体分析上述发射通信信号的模糊函数，从而分析来判断其 是否能将其作为雷达信号进行探测目标。
[0072] 实施例中，通过分析利用随机码元作为通信信号，然后分析发射信号的模糊函数， 从而论证该方案的可行性。本次仿真平台操作系统是WIN7,采用MATLAB进行编译。通过观 察和分析其模糊函数的图形来验证该方案的雷达通信一体化的方案。
[0073] 下面将给出仿真相关参数。
[0074]
[0075] 仿真之后，加入码元信号的时域图如图3所示，其对应的模糊函数图如图4所示， 具有两个尖峰不能作为雷达探测所用。
[0076] 调整相关参数：
[0077]
[0078] 仿真之后，加入码元信号的时域图如图5所示，其对应的模糊函数图如图6所示， 具有单个尖峰，能用于雷达探测。
[0079] 经仿真实验发现，当码元个数大于31时，其对应的模糊函数图具有单个尖峰，能 用于雷达探测。
[0080] 结论分析：由上述仿真可以得出，我们提出的雷达-通信一体化信号满足通信系 统无码间干扰的条件，同时随着码元数的增加，其模糊函数的分辨效果越好，则其雷达探测 效果更好。
[0081]
[0082] 仿真之后，其对应的模糊函数如图7所示。
[0083] 结论分析：由仿真可知，减小码元符号间隔对应的模糊函数在多普勒频方向上进 行了拉伸，但不会影响雷达的探测性能。
【主权项】
1. 一种雷达-通信一体化实现方法，其特征在于，包括以下步骤： 雷达-通信一体化信号生成步骤：一个发射周期内处理将N个通信码元输入脉冲成型 滤波器，脉冲成型滤波器用于消除通信码元的码间干扰，再将脉冲成型滤波器输出的通信 码元输入发射机，发射机对输入的滤波后的通信码元进行调制后得到发射信号，并通过发 射天线将发射信号发射到无线信道；发射周期内处理的通信码元数N需满足：发射信号波 形的模糊函数图仅有单个尖峰； 实现通信的接收步骤：对接收天线输出的信号进行解调得到基带信号，再将基带信号 输入匹配滤波器，对匹配滤波后的基带信号进行抽样判决得到通信码元； 实现雷达探测的接收步骤：对接收天线输出的信号进行解调得到基带信号，再将基带 信号输入匹配滤波器，对匹配滤波后的基带信号进行相干累积输出至雷达探测模块。2. 如权利要求1所述一种雷达-通信一体化实现方法，其特征在于，脉冲成型滤波器的 传输函数Gt(W)与匹配滤波器的传输函数G r(w)满足：其中，r为滚降系数，O 1，T为输入符号周期，|f|为频率。3. 如权利要求1所述一种雷达-通信一体化实现方法，其特征在于，发射周期内处理的 通信码元数N大于等于31。
【专利摘要】本发明提供一种雷达-通信一体化实现方法，通过分析通信系统其发射信号的模糊函数的特性，在一个发射周期内发射的码元个数满足要求时，直接发射通信信号，通信码元通过脉冲成型滤波器，然后对利用发射机通过天线将信号发射出去；接收端直接利用通信信号进行雷达探测处理：接收端通过接收机进行解调，得到基带信号，基带信号通过匹配滤波器使输出信噪比最大，如果系统实现的为通信功能，则对解调的基带信号进行抽样判决，从而得出通信码元信息来实现通信功能；如果系统实现的为雷达功能，需要对信号进行一定的码元积累，这样具有较好的雷达分辨率，通过相关技术进行参数提取出时延和多普勒频，最终达到雷达探测的功能。
【IPC分类】H04W64/00, H04L25/02, G01S7/28
【公开号】CN105425218
【申请号】CN201511019127
【发明人】李万春, 田正武, 王斌, 唐遒
【申请人】电子科技大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月31日