【摘要】：雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)融合了雷達(dá)和通信兩個(gè)系統(tǒng)的功能,其由于能有效的降低設(shè)備間的電磁干擾,減小設(shè)備體積等優(yōu)勢(shì)而被廣泛關(guān)注。然而目前尚未有完善的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方案使得雷達(dá)和通信系統(tǒng)能同時(shí)良好運(yùn)行達(dá)到較好的探測(cè)和通信性能。如何設(shè)計(jì)一個(gè)雷達(dá)和通信功能互不干擾的信號(hào)是實(shí)現(xiàn)雷達(dá)通信一體化的難點(diǎn)。鑒于此,本文設(shè)計(jì)了一種基于分?jǐn)?shù)傅里葉變換的一體化信號(hào),致力于實(shí)現(xiàn)雷達(dá)和通信功能的互不干擾。首先,本文對(duì)現(xiàn)有的雷達(dá)通信一體化研究進(jìn)行了歸納分析,總結(jié)了疊加信號(hào)和單一信號(hào)兩種設(shè)計(jì)思路的實(shí)現(xiàn)方式。然后,闡述了脈沖雷達(dá)和連續(xù)波雷達(dá)的基本系統(tǒng)組成與雷達(dá)的測(cè)速測(cè)距工作機(jī)理以及通信系統(tǒng)的基本組成。接著,在分析了雷達(dá)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的相似及差異性后給出了適用于雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)傳輸?shù)男盘?hào)波形,為通信中的單頻信號(hào)。其次,引入了分?jǐn)?shù)傅里葉變換域的基本定義與性質(zhì),分析單頻信號(hào)在分?jǐn)?shù)傅里葉變換域的頻譜特征。一體化信號(hào)采用簡(jiǎn)單的通信中的單頻信號(hào),利用單頻信號(hào)的分?jǐn)?shù)傅里葉變換為線性調(diào)頻信號(hào)這一特征,在分?jǐn)?shù)域處理雷達(dá)數(shù)據(jù)的思想應(yīng)運(yùn)而生。而后建立了雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模型,通信接收機(jī)與傳統(tǒng)的通信接收機(jī)一致,而雷達(dá)接收機(jī)僅僅多了一個(gè)分?jǐn)?shù)傅里葉變換模塊。接下來(lái)對(duì)一體化信號(hào)的探測(cè)機(jī)理進(jìn)行了分析,推導(dǎo)信號(hào)在分?jǐn)?shù)域的鋸齒波調(diào)制與三角波調(diào)制線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的測(cè)速測(cè)距原理。最后,分析了雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的性能。對(duì)于一體化系統(tǒng)中的雷達(dá)性能,分析推導(dǎo)了分?jǐn)?shù)域線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)的最大非模糊距離以及距離分辨率,給出了存在多個(gè)目標(biāo)情況下虛假“鏡像”目標(biāo)的解決方案;從雷達(dá)接收機(jī)匹配濾波器輸出以及時(shí)域-分?jǐn)?shù)域聯(lián)合相關(guān)函數(shù)的角度推導(dǎo)了雷達(dá)的模糊函數(shù)表達(dá)式,其為傳統(tǒng)線性調(diào)頻連續(xù)波雷達(dá)模糊函數(shù)的廣義形式。然后對(duì)通信系統(tǒng)的性能進(jìn)行簡(jiǎn)略分析,并給出了雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)的仿真驗(yàn)證。
【圖文】：

a) 正弦信號(hào)時(shí)域波形 b) 線性調(diào)頻信號(hào)時(shí)域波形圖 3-1 正弦信號(hào)及線性調(diào)頻信號(hào)時(shí)域波形a) 正弦信號(hào)時(shí)間-分?jǐn)?shù)階頻率分析 b) 線性調(diào)頻信號(hào)時(shí)間-頻率分析圖 3-2 分?jǐn)?shù)域信號(hào)與線性調(diào)頻信號(hào)時(shí)頻分析以上為對(duì)信號(hào)的時(shí)域或分?jǐn)?shù)傅里葉變換域的波形進(jìn)行分析，接下來(lái)從分?jǐn)?shù)域頻譜的角度來(lái)表征信號(hào)的分?jǐn)?shù)域特征，并與線性調(diào)頻信號(hào)頻譜特征進(jìn)行對(duì)比研究。信號(hào) 的分?jǐn)?shù)傅里葉變換域頻譜可以表示為：

a) 正弦信號(hào)時(shí)間-分?jǐn)?shù)階頻率分析 b) 線性調(diào)頻信號(hào)時(shí)間-頻率分析圖 3-2 分?jǐn)?shù)域信號(hào)與線性調(diào)頻信號(hào)時(shí)頻分析以上為對(duì)信號(hào)的時(shí)域或分?jǐn)?shù)傅里葉變換域的波形進(jìn)行分析，接下來(lái)從分?jǐn)?shù)域頻譜的角度來(lái)表征信號(hào)的分?jǐn)?shù)域特征，并與線性調(diào)頻信號(hào)頻譜特征進(jìn)行對(duì)比研究。信號(hào) 的分?jǐn)?shù)傅里葉變換域頻譜可以表示為：(3-22)
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TN957.51

【參考文獻(xiàn)】

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1 陳興波;王小謨;曹晨;徐山峰;孫延坤;;雷達(dá)通信綜合化波形設(shè)計(jì)技術(shù)分析[J];現(xiàn)代雷達(dá);2013年12期

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本文編號(hào)：2669763