基于MIMO声纳的探测通信一体化发射信号确定方法和装置

本申请涉及水声探测和通信，特别是涉及一种基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定方法和装置。

背景技术：

1、由于探测技术和通信技术在硬件和软件实现上的相似度较高，使得探测通信一体化技术已经在雷达和声纳领域中被广泛研究，以实现更有效的检测、跟踪目标和数据共享。

2、现有技术中，采用mimo（multiple-in multiple-out，多输入多输出）来实现探测通信一体化技术。

3、然而，这种基于mimo实现的探测通信一体化技术通信效率较低，进而影响探测通信一体化系统的整体性能。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种的基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定方法和装置，该方法能够有效的提高探测通信一体化技术的效率。

2、第一方面，本申请提供了一种基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定方法，包括：

3、根据索引调制参数和相位调制参数对待传输的目标数据进行处理，以得到目标索引号和目标相位符号，该目标索引号为与该目标数据对应的目标波形的索引号，该目标相位符号为与该目标波形对应的相位符号；根据目标特性信息、该目标索引号和该目标相位符号确定发射波束形成权向量；利用该发射波束形成权向量和目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射该发射信号，由该发射信号构成的波束的主瓣用于实现探测功能，由该发射信号构成的波束的旁瓣用于传输该目标数据。

4、在其中一个实施例中，该目标数据包括第一数据和第二数据，该根据索引调制参数和相位调制参数对待传输的目标数据进行处理，以得到目标索引号和目标相位符号，包括：根据该索引调制参数对该第一数据进行串并转换处理和进制转换处理，以得到该目标索引号；根据该相位调制参数对该第二数据进行串并转换处理和进制转换处理，以得到该目标相位符号。

5、在其中一个实施例中，该第一数据为通过索引调制嵌入的数据，该第二数据为通过相位调制嵌入的数据。

6、在其中一个实施例中，该根据目标特性信息、该目标索引号和该目标相位符号确定发射波束形成权向量，包括：根据该目标特性信息确定目标探测方向和目标通信方向；基于目标优化算法、该目标探测方向、该目标通信方向、该目标索引号和该目标相位符号确定该发射波束形成权向量。

7、在其中一个实施例中，该利用该发射波束形成权向量和目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射该发射信号，包括：根据探测通信一体化系统参数和该目标特性信息确定该目标正交线性调频信号；利用该发射波束形成权向量和该目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射该发射信号。

8、在其中一个实施例中，该利用该发射波束形成权向量和该目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射该发射信号，包括：将该发射波束形成权向量和该目标正交线性调频信号进行加权求和处理，以确定该各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射该发射信号。

9、第二方面，本申请还提供了一种基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定装置，包括：

10、执行模块，用于根据索引调制参数和相位调制参数对待传输的目标数据进行处理，以得到目标索引号和目标相位符号，该目标索引号为与该目标数据对应的目标波形的索引号，该目标相位符号为与该目标波形对应的相位符号；

11、第一确定模块，用于根据目标特性信息、该目标索引号和该目标相位符号确定发射波束形成权向量；

12、第二确定模块，用于利用该发射波束形成权向量和目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射该发射信号，由该发射信号构成的波束的主瓣用于实现探测功能，由该发射信号构成的波束的旁瓣用于传输该目标数据。

13、第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面中任一实施例所述的方法。

14、第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一实施例所述的方法。

15、第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一实施例所述的方法。

16、上述基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定方法和装置，根据索引调制参数和相位调制参数对待传输的目标数据进行处理，以得到目标索引号和目标相位符号，该目标索引号为与该目标数据对应的目标波形的索引号，该目标相位符号为与该目标波形对应的相位符号；根据目标特性信息、该目标索引号和该目标相位符号确定发射波束形成权向量；利用该发射波束形成权向量和目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射该发射信号，由该发射信号构成的波束的主瓣用于实现探测功能，由该发射信号构成的波束的旁瓣用于传输该目标数据。本申请提供的基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定方法，由于由发射信号构成的波束的主瓣用于实现探测功能，发射信号构成的波束的旁瓣用于传输该目标数据，并通过索引调制和相位调制的方法对待传输的目标数据进行处理，以实现将待传输的目标数据嵌入在通信方向，不仅避免了探测和通信之间存在竞争干扰的问题，还可以提高通信的效率，因此，采用本申请提供的基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定方法，可以有效的提高探测通信一体化技术的整体性能。

技术特征：

1.一种基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标数据包括第一数据和第二数据，所述根据索引调制参数和相位调制参数对待传输的目标数据进行处理，以得到目标索引号和目标相位符号，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一数据为通过索引调制嵌入的数据，所述第二数据为通过相位调制嵌入的数据。

4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，所述根据目标特性信息、所述目标索引号和所述目标相位符号确定发射波束形成权向量，包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述发射波束形成权向量和目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射所述发射信号，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述发射波束形成权向量和所述目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于mimo声纳发射所述发射信号，包括：

7.一种基于mimo声纳的探测通信一体化发射信号确定装置，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至6中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种基于MIMO声纳的探测通信一体化发射信号确定方法和装置。该方法包括：根据索引调制参数和相位调制参数对待传输的目标数据进行处理，以得到目标索引号和目标相位符号，该目标索引号为与该目标数据对应的目标波形的索引号，该目标相位符号为与该目标波形对应的相位符号；根据目标特性信息、该目标索引号和该目标相位符号确定发射波束形成权向量；利用该发射波束形成权向量和目标正交线性调频信号确定各个阵元的发射信号，并基于MIMO声纳发射该发射信号，由该发射信号构成的波束的主瓣用于实现探测功能，由该发射信号构成的波束的旁瓣用于传输该目标数据。采用本方法能够有效的提高通信探测一体化技术的效率。

技术研发人员：任勇,门伟,杜军,侯向往,王子源
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24