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摘 要

雷达通信一体化信号的研究是以雷达和通信的信号以及传播方式作为基础，将两种信号进行融合而形成的新型信号。雷达通信一体化信号不但具有雷达信号的传播距离远，信号功率大的特点还具备了通信信号携带信息的特点。这种信号能够更好的适应目前日益复杂的电磁环境，并且可以更有效的利用现有资源，达到效率最大化的目的。为设计与分析雷达通信一体化信号本文主要进行了以下工作：

(1) 研究了基于线性调频信号（Linear Frequency Modulation, LFM）的雷达通信一体化信号的设计，介绍了雷达中常用的LFM信号和通信中多种信号调制方式，并利用最小频移键控(Minimum Shift Keying，MSK)调制技术合成雷达通信一体化信号：MSK-LFM，同时对该一体化信号在雷达和通信方面的性能进行了详细分析；

(2) 研究了基于正交频分复用技术(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM) 的雷达通信一体化信号的设计，介绍了有关OFDM信号的理论知识以及常用的基于OFDM信号一体化的调制方式，并给出了基于OFDM的雷达通信一体化信号的模糊函数、峰值平均功率比(Peak to Average Power Ratio，PAPR)以及通信性能进行了分析。

关键词：雷达通信一体化 线性调频信号 最小频移键控 正交频分复用

Design and Analysis of Radar Communication Integrated Signal

Abstract

Radar communication integrated signal research is based on radar and communication signals and propagation methods as a basis, the two signals are formed by the fusion of new signals. The radar communication integrated signal not only has the far distance of the radar signal, but also has the characteristics that the communication signal carries information. This signal can better adapt to the current increasingly complex electromagnetic environment, and can more effectively use existing resources to achieve maximum efficiency. For the design and analysis of radar communications integration signal. This article mainly carried out the following work:

(1) The design of radar communication integrated signal based on linear frequency modulation signal (LFM) is studied. The commonly used LFM signals in radar and various signal modulation methods in communication are introduced, and the minimum shift keying is used. Modulation technology synthesizes radar communication integrated signal: MSK-LFM, and analyzes the performance of this integrated signal in radar and communication at the same time;

(2) Researched the design of radar communication integrated signal based on Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) technology, introduced the theoretical knowledge about OFDM signal and the commonly used modulation method based on OFDM signal integration. The ambiguity function, peak-to-average power ratio (PAPR) and communication performance of radar integrated signal based on OFDM are analyzed.

Keywords: radar communication integration；linear frequency modulation signal；minimum frequency shift keying；orthogonal frequency division multiplexing

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的背景及研究意义 1

1.2 国内外研究现状概述 3

1.3 章节安排 5

第二章 基于LFM的雷达通信一体化信号设计与分析 7

2.1 线性调频信号 7

2.1.1 信号模型 7

2.1.2 LFM信号性质 9

2.2 信号调制方式 9

2.3 MSK-LFM信号 12

2.4 MSK-LFM信号的雷达性能分析 13

2.4.1 模糊函数 13

2.4.2 LFM信号的模糊函数分析 14

2.4.3 MSK-LFM信号的模糊函数分析 18

2.5 MSK-LFM信号的通信性能分析 21

2.6 本章小结 22

第三章 基于OFDM的雷达通信一体化信号设计与分析 23

3.1 OFDM技术简介 23

3.1.1 OFDM雷达通信一体化信号 23

3.1.2 OFDM信号的峰均比 25

3.2 基于OFDM一体化信号雷达性能分析 26

3.2.1 模糊函数 26

3.2.2 OFDM信号峰均比分析 29

3.3 基于OFDM一体化信号通信性能分析 30

3.3.1 传输速率 30

3.3.2 误码率 31

3.4 本章小结 31

第四章 总结与后期展望 32

4.1 工作总结 32

4.2 后期展望 32

致 谢 34

参考文献 35

1. 绪论

课题的背景及研究意义

随着时代的发展，无论在军事领域还是民用领域的电磁环境都日趋复杂，传统的单一电子对抗的设备已经不是主流发展方向了。雷达与通信相结合^[1]，可以充分发挥各自的优势，相互弥补各自的不足，不仅能够实现多种资源共享，也能够提升系统的应变能力，大大提高整体作战的威力。因此，雷达通信一体化已成为未来综合电子信息系统的重要发展趋势。

雷达和通信都是通过电磁波的发射和接收实现其功能，然而两者的不同之处在于，雷达所接收的经过目标反射回来的二次散射信号，而在通信领域中接收机所接收到的发射信号没有经过二次散射信号。但是无论是雷达还是通信它们所做的工作主要都是对信号进行检测和估计且都用到了上下变频、相关处理、滤波、调制和解调等技术。

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