雷达通信一体化波形设计

今天给大家推荐一本书《雷达通信一体化波形设计》，2018年9月国防工业出版社出版。

传统上，一般认为通信和雷达探测的信号特性具有显著区别：一方面，雷达探测波形所发送的信号大多是规则的已知信号，要求具有优良的自相关特性、很大的信号带宽、很高的动态范围，可以容忍大的多普勒频偏，以估计运动目标的速度；

另一方面，通信信号，不管采用何种调制方式，其波形是随机、不确定的，要求高的频谱效率，除了频率调制信号外，大多对多普勒频偏很敏感。因此，如何解决通信和雷达探测这两类信号波形不共性的难题，成为一体化共享信号波形设计的难题。

现有的通信和雷达探测一体化信号不能完全满足需求，需要寻求设计方法和 技术上的突破，核心关键技术之一是共用信号波形设计。目前的研究主要采用两种思路进行共用信号波形的设计：

1. 利用两个正交的信号波形分别进行雷达和通信信号的调制，然后采用叠加的方式进行发射。这种思路的关键是寻找两个正交的信号波形，一旦信号波形不正交，将严重影响雷达和通信的功能。

更重要的是，如果采用的信号波形在频率正交，则会增加对频率带宽的需求；如果采用的信号波形在空域正交，则会降低雷达使用的相控阵面积和功率，影响雷达探测的性能。

2. 在雷达信号波形中加载通信数据，统一采用一种信号波形进行调制，然后进行发射。这种方法目前有单载波和多载波体制。

在单载波体制中，线性调频、伪随机序列是典型的信号波形，单载波体制普遍存在频谱效率较低的问题。多载波体制主要采用OFDM信号波形。然而，现有的OFDM信号波形由于峰值平均功率比的问题，限制了其在大功率、远距离雷达探测系统中应用。

现有一体化信号波形设计采取的是“序贯设计”的方法，往往是从雷达或者通信单一系统角度出发进行设计，然后通过调整信号波形参数来尽量满足另一系统的需求。

由于在设计之初缺乏一体化的考虑，更没有完善的理论体系对信号波形设计进行规范和指导，导致设计的信号波形很难在兼顾雷达和通 信性能中取得最佳的折中。

现有一体化信号均采用固定的波形，不能适应动态变换的复杂电磁环境。复杂多变的战场电磁环境要求所设计的通探一体化信号波形具有捷变的能力，能够根据频谱时空特性的变化自适应调整波形，实现获取最佳通信和探测性能的同时，实现资源的高效利用。

该书基于变换域和Gabor时频二维格的理论基础，探索新的通信和雷达探测一体化信号波形表征和设计的理论和关键技术，以克服现有一体化信号波形的不足，为作战平台电子设备综合一体化提供共享信号波形的技术支撑。

近年来，在通信信号表征中出现变换域一体化信号表征方法和原型滤波器 设计中提出的基于时-频格的 Gabor system表征方法，为构建通信和雷达探测一体化的共享信号波形提供了新思路和方法。

基于变换域的通信和雷达探测一体化波形设计的基本概念是：通过对通信和雷达探测信号的一体化表征，基于模糊函数统一度量准则，设计同时满 足通信和雷达探测需求的共享信号波形。

第1章 绪论
1.1 无线通信与雷达融合需求
1.2 通信雷达一体化研究现状
第2章 典型序列设计方案研究
2.1 模糊函数
2.2 低相关程度的非周期序列及序列集合设计
2.3 低相关程度的周期序列及序列集合设计
2.4 范围化的序列及序列集合设计方案
第3章 面向复杂电磁环境的认知序列设计
3.1 复杂电磁环境介绍
3.2 基于数值方法的频谱自适应序列设计
3.3 基于理论构造的频谱自适应序列设计
3.4 基于模糊函数旁瓣小化的形设计
3.5 复杂电磁环境下认知序列的简单应用
第4章 基于Chirp信号的通信雷达一体化方案
第5章 基于CE-OFDM的通信雷达一体化方案
第6章 基于非连续频谱的序列设计及应用