【摘 要】
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作为两类存在差异性的系统,雷达系统和通信系统分别着重于对目标的精确跟踪探测和信息的可靠和有效传播,这两个系统在民用领域和军用领域都有着广泛的应用和广阔的发展前景。但是,随着现代化作战体系的不断演变,无线电设备逐渐增多,频谱资源枯竭、设备冗余、各系统间干扰等问题逐渐凸显。同时随着数字电路和软件无线电技术的进步,雷达系统和通信系统之间的差异性逐渐减小,为雷达和通信的融合提供了基础。设计一种既能满足雷达
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作为两类存在差异性的系统,雷达系统和通信系统分别着重于对目标的精确跟踪探测和信息的可靠和有效传播,这两个系统在民用领域和军用领域都有着广泛的应用和广阔的发展前景。但是,随着现代化作战体系的不断演变,无线电设备逐渐增多,频谱资源枯竭、设备冗余、各系统间干扰等问题逐渐凸显。同时随着数字电路和软件无线电技术的进步,雷达系统和通信系统之间的差异性逐渐减小,为雷达和通信的融合提供了基础。设计一种既能满足雷达探测功能,也能兼顾通信信息传输功能的共享信号,是一种实现雷达通信融合的高效方法,不仅可以充分利用频谱资源,减小信号间的干扰,还可以压缩设备体积,这也是目前相关领域的研究热点之一。因此,本文研究如何通过相关硬件和软件无线电设备利用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)信号来实现雷达通信共享系统。首先,本文介绍了雷达系统和通信系统的基本原理,并分析了两个系统的差异性。之后着重从一致性出发,通过建立模型和推导公式,论证了两类系统融合的可行性,并且给出了几个相关的性能指标,如峰均功率比、模糊函数、截获因子、误码率等,为后续设计中优化系统的探测性能、通信性能提供参考。然后,本文介绍了OFDM信号的基本理论和公式,给出了OFDM信号的时频域结构,再对OFDM信号的调制和解调方法进行推导,并且通过流程图阐述了整个OFDM系统的工作过程。之后分析了OFDM共享信号的雷达模糊函数和星座图,并进行了相关仿真。此外针对在实际通信中遇到的同步问题提出了解决方案并进行了验证。第三,本文制定了相关实验和测试方案,通过USRP RIO(Universal Software Radio Peripheral Reconfig I/O)软件无线电外设,相关编程和分析处理软件搭建了硬件测试平台对整个系统进行测试,再对采集的数据进行分析,判断雷达模块能否利用共享信号准确分辨目标物的位置,共享信号在通信端的解调星座图是否正确。经过分析,共享信号可以达到1.5米的距离分辨率,且能够正确解调。
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