高速移动平台雷达式通信自适应波形设计研究

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1、硕士学位论文高速移动平台雷达式通信自适应波形设计研究RESEARCHONADAPTIVEWAVEFORMSFORRADAR-TYPECOMMUNICATIONBASEDONHIGH-SPEEDMOBILEPLATFORM钟晓宇哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TN915学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文高速移动平台雷达式通信自适应波形设计研究硕士研究生：钟晓宇导师：戴伏生教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：信息与电气工程学院答辩日期：2015年

2、6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN915U.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONADAPTIVEWAVEFORMSFORRADAR-TYPECOMMUNICATIONBASEDONHIGH-SPEEDMOBILEPLATFORMCandidate：ZhongXiaoyuSupervisor：Prof.DaiFushengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofE

3、ngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：SchoolofInformationandElectricalEngineeringDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要突飞猛进的科技发展与进步，现有作战平台面临的挑战越来越多。面临众多的威胁，大量的雷达与通信

4、设备被加载到作战平台上。鉴于雷达与通信两系统兼容性，为了提高作战平台的机动性和轻便性，雷达通信一体化的研究日趋深入。日前，雷达通信一体化系统已经逐渐渗透到军用、民用等各个领域。在分析雷达与通信异同和实现机制前提下，给出实现雷达式通信的具体方式，使一体化系统分时或分波束完成雷达探测功能和通信系统信息传输功能。同时，归纳一体化系统的发展及其波形方案的研究现状，分析得知其均没有考虑到高速移动平台下多普勒频移对雷达式通信的影响。因此，本文重点是针对高速移动平台设计可靠有效的雷达式通信波形方案。基于多普勒频移对雷达式

5、通信的影响，分析传统抗频移算法并仿真比较，给出一种双差分对抗多普勒频移的方法。之后从理论上推导双差分对抗频移和噪声性能。结合实际工程应用，提出改进相位法来实现双差分，并仿真分析其性能。参考IEEE802.11，提出了双差分技术分别结合单载波调制、多载波调制以及扩频调制的雷达式通信波形方案。对于双差分技术结合单载波调制方案，分析BPSK、QPSK、8PSK分别结合双差分技术的性能；对于双差分技术结合多载波调制方案，分析OFDM调制在不同子载波数、不同基带调制方式时结合双差分技术的性能；对于双差分技术结合扩频调

6、制方案，分析直接序列扩频、正交补码键控、分组二进制卷积码三种扩频方式分别结合双差分技术的性能。除对方案理论说明外，还基于Matlab、GNURadio软件平台分别对其抗频移和噪声性能进行仿真比较和实际测试，最后给出它们的应用条件。综上表明，一体化系统采用的上述不同方案，在保障高速移动平台下可靠有效雷达式通信时，其所需要信噪比及能达到的通信速率均不同，从而应用场合也不同。因此一体化系统可根据实际情况，自适应地从上述备选方案中选取最优波形方案，以满足对应高速运动环境中不同性能指标的雷达式通信需求。关键词：雷达式

7、通信；波形方案；双差分技术；正交补码键控调制；分组二进制卷积码调制-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththerapiddevelopmentandprogressofscienceandtechnology,theexistingoperationalplatformsarefacingmoreandmorechallenges.Lotsofradarandcommunication’sequipmentsareloadedagainstpossiblethreats.Conside

8、ringthecompatibilitybetweenradarandcommunicationsystems,radar-communicationintegration’sresearchisgraduallydeepenedformobilityandportability.Recently,radar-communicationintegrationsystemhasgraduallypenetrated