毫米波频段雷达系统与通信系统电磁兼容分析与一体化设计

发布时间：2020-06-11 01:46

【摘要】：随着雷达系统与通信系统在军事及民用中不断向毫米波频段发展,为做好毫米波频段的通信系统与雷达系统的用频协调,有必要分析它们之间的电磁兼容情况,合理规划其频谱。此外,面对日益复杂的电磁环境,雷达通信一体化设计成为了新的研究趋势。本文对毫米波频段雷达系统与通信系统的相互干扰进行确定性分析,并在此基础上建立典型雷达和通信系统的物理层链路级仿真模型。分析同频段内的通信系统与雷达系统的电磁兼容问题,从而得到各系统设备分布隔离距离门限参考值,其结果可以为我国相关部门提供一定的参考。此外,针对雷达系统与通信系统共存兼容条件较高,以及目前雷达通信一体化设计存在的通信速率较低,灵活性较差等问题,本文基于波形共享的思想,将游程编码、混沌编码和正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术相结合,研究了OFDM游程混沌相位编码(OFDM-RLC-LCC)雷达通信一体化的设计方案。将通信数据通过游程编码提高通信效率,然后利用混沌码携带游程编码数据,最后将生成的混沌码调制到OFDM雷达中从而实现雷达通信一体化设计。随后分析了雷达回波信号的处理过程,完成通信数据的解调和雷达数据的提取。最后分析了一体化信号中雷达与通信系统各自的相关性能,分析结果表明OFDM-RLC-LCC雷达通信一体化方案具有较高的通信速率,与此同时,保留了较好的雷达性能。
【图文】：

逦解广．．．．．Ｊ、Ｊ邋１邋： —」、＇邋１邋」、信逡逑源逦１１逦３逦制｜逦，调．１篇逦ｉ逦宿｜逡逑图２－１通信系统模型逡逑低频段的众多优异技术仍可以应用于毫米波通信系统中，如为提高信道可靠逡逑性设计的Ｔｕｒｂｏ或ＬＤＰＣ邋（Ｌｏｗ邋Ｄｅｎｓｉｔｙ邋Ｐａｒｉｔｙ邋Ｃｈｅｃｋ）信道编码、增加通信传输逡逑速度的正交频分复用技术和ＰＳＫ等多种数字信号调制方式。逡逑２．２．２物理信道逡逑通信系统往往支持较多的上行和下行物理信道，其中上行物理信道主要有逡逑ｔｈｅ邋Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｒａｎｄｏｍ邋Ａｃｃｅｓｓ邋Ｃｈａｎｎｅｌ邋（ＰＲＡＣＨ），邋ｔｈｅ邋Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｕｐｌｉｎｋ邋Ｓｈａｒｅｄ邋Ｃｈａｎｎｅｌ逡逑（ＰＵＳＣＨ）和邋ｔｈｅ邋Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｕｐｌｉｎｋ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ邋Ｃｈａｎｎｅｌ邋（ＰＵＣＣＨ），下行物理信道主要有逡逑ｔｈｅ邋Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｄｏｗｎｌｉｎｋ邋Ｓｈａｒｅｄ邋Ｃｈａｎｎｅｌ邋（ＰＤＳＣＨ），邋ｔｈｅ邋Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｄｏｗｎｌｉｎｋ邋Ｃｏｎｔｒｏｌ逡逑Ｃｈａｎｎｅｌ邋（ＰＤＣＣＨ）和邋ｔｈｅ邋Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｂｒｏａｄｃａｓｔ邋Ｃｈａｎｎｅｌ邋（ＰＢＣＨ）［４７］。本文选择典型邋５Ｇ逡逑的ＰＤＳＣＨ邋（物理下行共享信道）做相应的介绍和实现。对于ＰＤＳＣＨ的数据

Ｃｈａｎｎｅｌ邋（ＰＤＣＣＨ）和邋ｔｈｅ邋Ｐｈｙｓｉｃａｌ邋Ｂｒｏａｄｃａｓｔ邋Ｃｈａｎｎｅｌ邋（ＰＢＣＨ）［４７］。本文选择典型邋５Ｇ逡逑的ＰＤＳＣＨ邋（物理下行共享信道）做相应的介绍和实现。对于ＰＤＳＣＨ的数据，逡逑每个码字的处理流程如下图２－２所示。逡逑通信数据－添加ＣＲＣ邋—？码块分割一？邋ＬＤＰＣ编码一？速率匹配一？码块级联逡逑逦邋逦邋逦邋逦邋Ｔ逡逑物源｜＜逦１预编码——｜层映射［＜——｜调制逦丨加扰逡逑映射逦丨…’丨逦丨…’丨邋｜＿＿＿＿＿逡逑图２－２邋ＰＤＳＣＨ信道数据处理流程逡逑法国的Ｃ．Ｂｅｒｒｏｕ等学者在１９９３年提出了邋Ｔｕｒｂｏ码，经过理论验证和实际应逡逑用中得到了较好的反馈［４８］。其能够在长码时接近于香农极限，同时解码复杂度逡逑相对不高，在过去的１０多年中得到了广泛的应用。其中移动通信３Ｇ和４Ｇ的数逡逑据信道编码均采用ｔｕｒｂｏ码。随着对ｔｍ＿ｂｏ码的深入研究，学者提出了性能更优逡逑异的低密度校验码（ＬＤＰＣ）。ＬＤＰＣ码是一种码长《非常大的线性分组码，码长逡逑的长度一般在１０００以上。其校验矩阵Ｈ也具有长度较大的特性。除此之外，Ｈ逡逑中的非零元素也很少，故称为稀疏矩阵。２０１６年１０月１４日０７时２３分，，３ＧＰＰ选逡逑定ＬＤＰＣ为５Ｇ中长码编码方案。由于硬件水平的提升及ＬＤＰＣ优异的性能
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TN958

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本文编号：2707200