联合AC-ICF和TR技术的多功能波形设计方法

发布时间：2021-01-05 00:50

　　分布式网络雷达的多功能承载是目前雷达领域研究的一个热点,基于OFDM信号的雷达通信共享的多功能波形设计受到人们广泛关注,其核心问题之一是较高的包络峰均比（PMEPR）。基于OFDM信号,本文联合自适应限幅门限的迭代限幅滤波技术（AC-ICF）和子载波预留（TR）技术研究了一种面向分布式组网雷达的多功能波形设计方法。首先,建立雷达网络的OFDM信号模型。其次,联合AC-ICF和TR技术研究了低PMEPR的多功能波形设计方法。最后,通过计算机仿真验证了多功能波形设计方法的可行性,并对其中面临的问题进行了分析与讨论,同时对优化设计后波形的雷达和通信性能进行了简要分析。 

【文章来源】：信号处理. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

多功能波形优化流程

优化设计后信号的时域图和频谱如图3所示。频谱中带内虚线部分用于通信,其余为预留符号部分。根据预留率可知,信号8%频带宽度用于通信信息传输。为进一步增加通信频带宽度,可通过降低预留率来实现,但相应会恶化信号PMEPR。设置限幅率为:η=-6 dB, -2.5 dB, -2 dB, 0 dB, 2 dB, 2.5 dB。对不同限幅率下的多功能波形进行蒙特卡洛仿真,PMEPR性能与采用传统ICF技术对比如图4所示。从图中可看出,在10-3概率下,采用传统ICF技术,限幅率越低,PMEPR性能越好,但不是越低越好,当η=-6 dB时,PMEPR性能恶化。与传统ICF技术对比发现,采用AC-ICF方法在合适的限幅率(η=2 dB)下能够得到更好的PMEPR性能。为进一步降低PMEPR,可考虑增加预留率,即增大波形设计自由度,或调整Rc中的元素,即调整通信符号的位置(如通信符号位置随机变化)。在不同的限幅率,如η=0 dB和η=2 dB下,对比传统ICF和AC-ICF两种方法的PMEPR收敛曲线,如图5所示。可见,相同迭代次数下,采用AC-ICF方法得到的PMEPR性能更优。但若想要得到更低的PMEPR,就需要更多的迭代次数,因此有必要开展性能更佳的波形优化算法,如多限幅算法等。

设置限幅率为:η=-6 dB, -2.5 dB, -2 dB, 0 dB, 2 dB, 2.5 dB。对不同限幅率下的多功能波形进行蒙特卡洛仿真,PMEPR性能与采用传统ICF技术对比如图4所示。从图中可看出,在10-3概率下,采用传统ICF技术,限幅率越低,PMEPR性能越好,但不是越低越好,当η=-6 dB时,PMEPR性能恶化。与传统ICF技术对比发现,采用AC-ICF方法在合适的限幅率(η=2 dB)下能够得到更好的PMEPR性能。为进一步降低PMEPR,可考虑增加预留率,即增大波形设计自由度,或调整Rc中的元素,即调整通信符号的位置(如通信符号位置随机变化)。在不同的限幅率,如η=0 dB和η=2 dB下,对比传统ICF和AC-ICF两种方法的PMEPR收敛曲线,如图5所示。可见,相同迭代次数下,采用AC-ICF方法得到的PMEPR性能更优。但若想要得到更低的PMEPR,就需要更多的迭代次数,因此有必要开展性能更佳的波形优化算法,如多限幅算法等。图5 PMEPR迭代曲线


本文编号：2957685