一种雷达站间低抖动、抗干扰信号通信链路技术的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种雷达站间低抖动、抗干扰信号通信链路技术，尤其涉及一种基于 OFDM技术和LMS算法的雷达站间低抖动、抗干扰的链路通讯技术。
【背景技术】
[0002] 现代战争的特点是全方位、多层次和大纵深立体化战争，运用单一的雷达很难满 足现代战争的需求。于是出现了多基地雷达、分布式雷达等探测网络，通过结合多雷达的信 息，采用数据融合的方法实现对目标的跟踪与探测，可以大大提高探测的准确性。
[0003] 基于多雷达的协同工作，需要雷达站点间进行实时的高效的通讯。与一般通讯相 比，对于雷达站间通讯的实时性和完整性提出了更高的要求。由于信号在信道中传播，要受 到多径衰退与各类噪声的影响，会引起接收信号产生误码和接收在一定范围内的抖动，会 影响后端的信号处理。目前对于无线通讯系统的研究都是基于误码率这一衡量标准。但信 号的抖动现象也是影响信号质量的一个重要因素，信号的抖动会造成接收数据的失真和信 号误码率的上升，影响多雷达站点信息数据融合的效果。
[0004] 目前针对信道中普遍存在的多径衰退和噪声干扰，有0FDM、信道均衡、分集、扩频 等技术。但单一的技术不能够完全满足雷达站间通讯的要求，如OFDM虽然可以有效抑制多 径衰退的影响，但是由于频带间的正交性决定了 OFDM对传输过程中的干扰容忍度低，需要 通过插入导频的方法进行信道估计，目前有MMSE和LS等算法，MMSE信道估计的效果好，但 复杂度高，硬件实现困难。LS算法复杂度低，易于实现，但在信噪比较低的环境中传输，LS 算法估计效果不理想。
[0005] 信道均衡技术通过发送训练序列对信道进行估计。但是对于时变信道，信道均衡 技术的效果不理想。分集技术利用多个独立的频带同时发送信号，虽然可以有效的降低干 扰，但是会占用大量的频带资源，降低频谱的利用率。扩频技术通过用伪随机序列进行扩 频，提高了信号抗干扰的能力，但是增加了带宽，降低频带的利用率。
[0006] 由上面可以看出，单一的技术无法满足本应用的需求，需要综合多种技术综合多 种技术的优点。
【发明内容】
[0007] 针对现有技术的不足，本发明提出了一种雷达站间低抖动、抗干扰信号通信链路 技术，该方法结合OFDM技术抗多径干扰能力强和LMS在抑制噪声的能力强的特点，能够实 现雷达站间低抖动、抗干扰。
[0008] -种雷达站间低抖动、抗干扰信号通信链路技术，具体步骤如下：
[0009] Sl、在发射端对信号X进行卷积编码，交织，QPSK，得到频域复信号X GO '，其中，Ic1 =0, 1，2, . . .，N1-I, &为发送信号数；
[0010] S2、在Sl所述X GO '中插入块状导频，并进行将PAPR变换，得到频域复信号信号 X(k2)，k2= 0, 1，2, · · ·，N2-l，队为 OFDM 的符号周期；
[0011] S3、根据DFT的共辄对称性，对S2所述X (k2)按照公式
进行排布和添〇处理，其中，Xn (·)表示进行信号排布和 添0处理以后的信号，· $表示求共辄；
[0012] S4、对S3进行信号排布和添零后的信号进行IFFT，得到时域实信号χ(η)，η = 0，1，2，...，队-1，对所述以11)添加循环前缀和循环后缀，得到1'（11)，对所述1'（11)和本地 训练序列D (η)进行上采样得到上采样信号s (m)和上采样训练序列d(m)，利用平方根升余 弦滚降数字滤波器对所述s (m)进行低通滤波，同时，利用平方根升余弦滚降数字滤波器对 d(m)进行低通滤波，其中，m = 0, 1，2,. . .，（N2-I) XC，C为上采样系数；
[0013] S5、将S4所述低通滤波后的s (m)和训练序列d(m)进彳丁 IQ调制，将IQ调制后的 信号s(m)和训练序列d(m)并行发送，具体为：将S4所述低通滤波后的s(m)调制到同相 分量I上，将S4所述低通滤波后的训练序列d(m)调制到正交分量Q上；
[0014] S6、接收端进行IQ解调，对解调得到的信号s'（m)和训练序列u(m)进行匹配滤 波；
[0015] S7、利用S6所述u(m)对s'（m)进行信号同步，去除循环前缀和循环后缀；
[0016] S8、利用改进的LMS算法对S7所述去除循环前缀和循环后缀的信号进行信道均 衡；
[0017] S9、对S8所述进行信号均衡后的信号进行FFT，解调出各正交载波上的信号A，对 所述信号A进行降PAPR逆变换；
[0018] S10、根据公式身=4 ?r利用S2所述插入的块状导频对S9所述经过降PAPR逆变 换的信号A进行LS信道估计，其中，Lr为接收到的导频，L τ为发送的导频，#表示对信道的 估计；
[0019] S12、解交织，进行viterbi译码，得到最终信号。
[0020] 进一步地，S8所述信道均衡具体步骤为：
[0021] S81、初始化，令 η = 0,》'(0) = 0:，: e(〇) = D(O)，输入训练序列 U(O) = [u(0),...... ，u (M) ]τ，其中，《表示改进的LMS算法中使用的滤波器的权向量《(*)的第0列，e (·)为估 计误差，D( ·)为本地训练序列，M为LMS算法中使用的滤波器系统的阶数；
[0022] S82、更新数据，十l) = 'Av(")+//DF('!)e*⑷，办+ = ，咖十 1) = β(?}-??(?)，[ · ]τ 表示转置，μ为步长参数，0 <Κ ^，λ _为S7所述u (m)的自相关矩阵的最大特征值；
[0023] S83、迭代更新，令η = n+1，若η < N2-I则转到S82,否则转到S84 ;
[0024] S84、初始化，令η = 0, LMS算法中使用的滤波器输入信号Sin(n) = [s(n*C),… …，s((n+l)*C-l)]T，
[0025] S85、输出信号足(》卜驴㈧)叫《)，;
[0026] S86、迭代更新，令η = η+1，若η < N2-I,则转到S84,否则转入S9。
[0027] 进一步地，S4所述上采样次数C等于S81所述LMS滤波器系统的阶数Μ。
[0028] 本发明的有益效果是：
[0029] 本发明在接收端首先采用LMS算法对信号进行估计，然后对经过FFT变换以后的 信号基于导频进行LS算法的信道估计，与现存基于MMSE算法相比，其性能接近，但运算量 小，比MMSE算法更易于实现，并且与现存基于DFT的信道估计算法相比，在接收端信道估计 中，不需要进行额外的IFFT运算，减小了硬件消耗，
[0030] 本发明的信号和训练序列通过IQ调制同时同频发送，与现有技术通常采用的块 状导频和梳状导频进行信道估计相比更能适应于快变和定频干扰的信道。
【附图说明】
[0031] 图1为本发明流程图。
[0032] 图2为误码率随信噪比变化的曲线图。
【具体实施方式】
[0033] 下面结合实施例和附图，详细说明本发明的技术方案。
[0034] 如图1所示：
[0035] -种雷达站间低抖动、抗干扰信号通信链路技术，具体步骤如下：
[0036] Sl、在发射端对信号X进行卷积编码，交织，QPSK，得到频域复信号X GO '，其中，Ic1 =0, 1，2, . . .，N1-I, &为发送信号数；
[0037] S2、在Sl所述X GO '中插入块状导频，并进行将PAPR变换，得到频域复信号信号 X(k2)，k2= 0, 1，2, · · ·，N2-l，队为 OFDM 的符号周期；
[0038] S3、根据DFT的共辄对称性对S2所述X (k2)进行排布和插0 :
[0039] 根据傅里叶变换的性质，DFT以（0, N-1)为变换空间，以为对称中心，有
号，η = 0, 1，2,...，N2-1，DFT为离散傅里叶变换，xr (η)为X (η)的实部，Xi (η)为X (η)的虚 部，j为虚数单位，XJk)为Xn(k)的圆周共辄对称分量，XcipGO为Xn(k)的圆周共辄反对称 分量。
[0040] 据此可以看出，要使经过IFFT以后的信号为实信号，必须满足XcipGO = 0。 Xn(k) = X：(N-k)
[0041] 即Xn(k)满足以下条件夂(f) = 0 ^
[0042] 又由于在OFDM系统中需要在发射机和接收机中使用低通滤波器进行限频，将会 滤除掉加载在高频正交载波上的信号，因此实际的OFDM系统中，在一个OFDM符号周期内， 数据只能调制到低频正交子载波上，高频正交子载波上不调制信号，做置〇处理，
[0043]
[0044] S4、对S3添零后的信号进行IFFT，根据IFFT把信号调制到相互正交的载波上， 得到时域实信号x(n)，对所述x(n)添加循环前缀和循环后缀，防止由于多径衰弱产生的 码间干扰（ISI)，得到X'（η)，对所述X'（η)和本地训练序列D(n)进行上采样得到上采 样信号s(m)和上采样训练序列d(m)，利用平方根升余弦滚降数字滤波器对所述s(m)进 行低通滤波，同时，利用平方根升余弦滚降数字滤波器对d(m)进行低通滤波，其中，m = 0, 1，2, ···，（N2-I) XC，C 为上采样系数。
[0045] S5、将S4所述低通滤波后的s (m)和训练序列d(m)进行IQ调制，将IQ调制后的 信号s(m)和训练序列d(m)并行发送，具体为：将S4所述低通滤波后的s(m)调制到同相 分量I上，将S4所述低通滤波后的训练序列d(m)调制到正交分量Q上。用同相分量I来 调制有用数据，用正交分量Q来调制训练序列。这种有用信号和训练序列同频发送的方式， 可以在接收端实时的对信号进行自适应的信号估计，能够有效的适应多径快衰信道。
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