基于OFDM的雷达通信一体化方案研究

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1、硕士学位论文＿Ｉ０基于ＯＤＭ一体化方案研究Ｆ的雷达通信作者姓名涛指导教师姓名、职称任光亮教授申请学位类别工学硕士１基于OFDM的雷达通信一体化方案研究作者姓名肖涛指导教师姓名、职称任光亮教授申请学位类别工学硕士学校代码10701学号1501120169分类号TN95密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于OFDM的雷达通信一体化方案研究作者姓名：肖涛一级学科：信息与通信工程二级学科：通信与信息系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：任光亮教授学院：通信工程学院提交日期：2018年6月Researchonintegratedschemeofr

2、adarandcommunicationbasedonOFDMAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinCommunicationsandInformationSystemsByXiaoTaoSupervisor:RenGuangliangTitle:ProfessorJune2018西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工

3、作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同事对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处一，本人承担切法律责任。＞．／本人签名：曰期：６＞許西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定：，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文

4、的复印件，允许查阅、借阅论文，；学校可以公布论文的全部或部分内容允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，结合学位论文研究成果完成的论文、发明专利等成果，署名单位为西安电子科技大学。本人签名１：师签名：分身［＋＿导細裒］＇仏日期曰期：：ｈｆｄ摘要摘要长期以来，作为现代电磁理论的两大重要应用，雷达和通信技术已经获得了迅速的发展。但是伴随着当前电子对抗环境的日趋复杂化，无论在战备应用还是在民用领域，都迫切地希望发展集成度高且多功能的系统设备，以此解决资源冗余、系统体积庞大、电子设备互相电磁干扰等问题。在这种大环境下，雷达通信一

5、体化系统的提出引起了雷达和通信领域的密切关注，其为雷达和通信系统的高效利用和集成提供了解决方案。雷达通信一体化就是在现有系统硬件条件下，设计一种既能够进行雷达探测又能实现通信传输功能的系统。本文主要研究基于正交频分复用（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）的雷达通信一体化方案，通过结合OFDM技术在通信和探测方面的优势，设计合理的雷达通信一体化系统。首先，论文在分析雷达通信一体化系统几种主要工作模式的基础上，给出了关于信号共享模式下的一体化信号设计准则，包括模糊函数、截获因子和信号峰均功率比等。另外，针对现有的两种基

6、于线性调频信号的雷达通信一体化系统方案，本文在进行研究后，分析出其问题所在。其次，设计了一种新的基于OFDM的雷达通信一体化系统方案。对于共享信号的设计，通过添加DFT预编码和IFDMA子载波映射两个处理步骤来抑制信号峰均功率比，实现共享信号的包络恒定。通过仿真，验证了共享信号恒包络特性以及良好的模糊函数性能。同时，本文针对设计的一体化系统分别给出了雷达接收端和通信接收端信号处理方案。尤其对于雷达信号处理，提出了结合时域相关粗估计和相位测量精确估计的高精度测距算法，以及利用时频二维搜索和相位估计法实现高性能的雷达速度测量。仿真结果显示，相比现有的一体化方案，无论是测距精

7、度和测速精度还是通信误码性能都得到了有效的提升。最后，对于文中提出的雷达通信一体化系统方案，利用FPGA平台实现基带发送端的硬件设计。首先对系统进行单元模块划分并对各单元进行FPGA程序设计，主要包括主控单元、时钟管理单元和一体化基带发送端各功能实现单元，同时在ISim平台分别进行行为仿真测试其逻辑功能。然后再进行FPGA板上测试，验证系统设计的电路可实现性和功能的正确性。测试结果表明，本文FPGA设计基本完成了基于OFDM的一体化系统基带发送端的功能，且测试结果良好。关键词：OFDM,雷达通信一体化,恒包络,相关处理,相位测量,FPGA