高速移动平台下高速率雷达方式通信方法研究

摘要

随着科技的发展和进步，探究多种电子设备、多种信号处理技术的一体化设计，采用相关技术去除高速环境下多普勒频移的影响，实现高速移动平台下的实时高速率雷达方式通信已成为研究热点。
　　在雷达方式通信可行性的基础上，借用雷达系统实现通信信息的加载，使得一体化系统既能够实现对目标的探测和定位，又能够实现信息的交互。利用OFDM技术的高频带利用率实现信息的高速率传输，然而，移动平台的高速运动产生较大的多普勒频移，导致信号幅度衰减、相位偏移，并引起载波间干扰。通过对双差分技术的分析，虽然双差分技术对信噪比要求高，但该技术可有效去除多普勒频移的影响，因此提出将双差分技术与OFDM技术结合，实现高速移动平台下的信息实时高速率传输。
　　通过对OFDM技术的分析，以及相关算法性能的比较和验证，采用双差分技术去除多普勒频移的影响实现系统的载波同步，采用Park算法实现系统的定时同步、采用Nyquist脉冲成形技术降低系统的峰均比。当多普勒频移确定时，基带数字调制方式编码进制越高，采用双差分技术的OFDM系统所需信噪比越大，但高进制编码的OFDM系统频带利用率更高，在带宽相同的情况下，信息的传输速率较高。
　　将通过双差分处理的OFDM信号加载到雷达信号上，以S波段、X波段、K波段雷达通信系统为例，当载波间隔远远大于多普勒频移时，系统自身能够实现信息传输。但在某些特殊应用场合下，移动平台的运动速度可达到第一宇宙速度，产生较大的多普勒频移导致系统性能恶化；当系统运动速度达到第一宇宙速度，多普勒频移确定时，在信噪比满足要求的情况下，采用双差分技术的雷达通信系统能够有效去除较大多普勒频移的影响，且具有较高的信息传输速率，能够实现信息的实时高速率传输。
　　雷达系统与通信系统、OFDM技术与双差分技术的结合，能够有效实现高速移动平台下的实时高速率雷达方式通信。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2相关理论的发展现状及分析

1.3主要研究内容及结构

第2章 雷达方式通信

2.1脉冲多普勒雷达

2.2雷达方式通信可行性分析

2.3雷达方式通信的实现

2.4 本章小结

第3章 对抗多普勒频移的方法研究

3.1多普勒效应

3.2双差分技术对抗多普勒频移

3.3本章小结

第4章 OFDM系统关键技术研究

4.1 OFDM技术的原理及特点

4.2 双差分技术实现OFDM系统的载波同步

4.3 OFDM系统的定时同步

4.4降低OFDM系统峰均比技术

4.5 OFDM系统信息传输速率的计算

4.6 本章小结

第5章 高速移动平台下OFDM+DDPSK系统性能

5.1 OFDM+DDPSK系统模型

5.2 BPSK编码方式下系统性能

5.3 QPSK编码方式下系统性能

5.4 16QAM编码方式下系统性能

5.5 64QAM编码方式下系统性能

5.6与FDM系统性能比较

5.7本章小结

第6章 高速移动平台下雷达通信系统多波段性能仿真

6.1 雷达方式通信

6.2 S波段雷达通信系统性能

6.3 X波段雷达通信系统性能

6.4 K波段雷达通信系统性能

6.5载波个数对雷达通信系统的影响

6.6 对比结论

6.7 本章小结

结论

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢