OFDM共享信号设计及USRP RIO的实现
发布时间：2021-01-21 20:53
面对日益复杂多变的战时环境,作战平台中相互独立的雷达与通信系统,越来越不能满足新形势下的作战要求。与此同时,智能运输系统常常需要进行车辆之间的感知与信息传递,实现智能安全驾驶。因此,进行雷达通信系统融合,对作战平台的优化和智能运输的发展都具有深刻意义。在进行雷达通信融合系统的设计中,共享信号波形与系统性能密切相关,是设计融合系统的重点和难点。正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM）因其实现复杂度低、频谱利用率高、大时宽带宽积等优点,非常适合用于雷达通信共享信号的设计。本文将基于OFDM信号进行雷达通信共享信号设计与实现,主要工作和创新如下:首先,论述雷达系统与通信系统融合基础。雷达和通信系统作为两个独立系统具有各自功能和特点,本文在分析两个系统的异同点后,从雷达方程与通信方程入手,推导出两者的内在统一性,为后文进行系统融合和共享信号设计打下理论基础。然后分别从雷达模糊函数、信号峰均功率比、雷达截获因子三个方面分析论证,给出雷达通信共享信号的评价与设计标准。其次,进行OFDM共享信号的设计与分析。本文首先介绍传统OFD...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OFDM三维模糊函数图
33图 3. 13 静止多目标模糊函数图从图3.13可以直观的看出只有两个目标信息显示，与设置的三个目标有所出入，为了更加清晰分析，给出探测目标的距离模糊函数图 3.14。从图 3.14 可以看出，有三个尖峰出现，分别出现在 99m、100.5m、210m 三处，分别对应设置的三个目标，并且相距等于距离分辨率 1.5m 的 99m 与 100.5m 目标依然可以被分辨出来。图 3. 14 最小分辨率距离的静止多目标距离模糊函数图
图 4. 2 GNURadio 图形化编程界面 GRC在GRC的信号处理模块类库中，包含了诸如信号输入输出模块、数学运算模块、同步模块、UHD 模块等一系列对应于实际应用中的信号处理模块，并且这些模块大多数不是闭包的，可以根据实际需求进行自由修改和重新配置[41]。因此，GNURadio因其灵活、简单、高效被广泛应用于数字信号处理、开发算法和协议、开发原型设备等无线电认知任务[42]。4.1.2. USRP RIO 硬件实验平台USRPRIO（UniversalSoftwareRadioPeripheral，通用软件无线电外设；ReconfigI/O，可重配置 I/O）实验平台是由美国国家仪器 NI 公司研发的一个软件无线电硬件设备，它可以与 GNURadio 配套使用，构建出灵活可重配置的软件无线电系统[43]，图 4.3 是 USRP RIO 实物图。USRP RIO 在一个无线通信系统中，通常扮演着数字基
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子信息技术在智能运输系统方面的应用[J]. 曹思娴. 数字通信世界. 2018(11)
[2]基于频率调制的多载波Chirp信号雷达通信一体化研究[J]. 李晓柏,杨瑞娟,程伟. 电子与信息学报. 2013(02)
[3]雷达通信一体化共享信号技术研究[J]. 杨瑞娟,陈小民,李晓柏,程伟. 空军预警学院学报. 2013(01)
[4]基于分数阶傅里叶变换的雷达通信一体化信号共享研究[J]. 李晓柏,杨瑞娟,陈新永,程伟. 信号处理. 2012(04)
[5]基于Chirp信号的雷达通信一体化研究[J]. 李晓柏,杨瑞娟,程伟. 雷达科学与技术. 2012(02)
[6]雷达-电子战-通信的一体化[J]. 林志远,刘刚. 上海航天. 2004(06)
[7]低截获概率雷达技术研究[J]. 黄鹏刚. 现代电子技术. 2003(18)
[8]雷达—通信一体化研究[J]. 李廷军,任建存,赵元立,张金华. 现代雷达. 2001(02)
[9]通信方程与雷达方程的统一性分析[J]. 石荣,陈锡明,唐南,唐海,王文松. 电子对抗. 2006 (05)
博士论文
[1]OFDM无线通信系统中几个关键问题的研究[D]. 郑济均.电子科技大学 2010
[2]OFDM无线通信系统中峰均功率比的研究[D]. 江涛.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]基于OFDM的雷达通信一体化信号设计[D]. 何佶明.电子科技大学 2017
[2]双基地雷达收发系统仿真研究[D]. 朱致青.电子科技大学 2014
[3]基于OFDM技术的雷达通信共享信号设计研究[D]. 刘少华.电子科技大学 2014
[4]基于GNURadio和USRP的认知无线电频谱感知技术研究[D]. 曹俊杰.西安电子科技大学 2014
[5]雷达通信一体化系统的信号分离技术研究[D]. 钱文菊.西安电子科技大学 2013
[6]基于GNU Radio和USRP软件无线电平台的中继方案的设计与实现[D]. 庄建华.东北大学 2012
[7]基于GNU Radio和USRP的认知无线电平台研究[D]. 黄凌.华南理工大学 2010
[8]雷达与干扰机一体化中信号共享的概念与波形设计[D]. 徐崔春.电子科技大学 2002
本文编号：2991873
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
OFDM三维模糊函数图
33图 3. 13 静止多目标模糊函数图从图3.13可以直观的看出只有两个目标信息显示，与设置的三个目标有所出入，为了更加清晰分析，给出探测目标的距离模糊函数图 3.14。从图 3.14 可以看出，有三个尖峰出现，分别出现在 99m、100.5m、210m 三处，分别对应设置的三个目标，并且相距等于距离分辨率 1.5m 的 99m 与 100.5m 目标依然可以被分辨出来。图 3. 14 最小分辨率距离的静止多目标距离模糊函数图
图 4. 2 GNURadio 图形化编程界面 GRC在GRC的信号处理模块类库中，包含了诸如信号输入输出模块、数学运算模块、同步模块、UHD 模块等一系列对应于实际应用中的信号处理模块，并且这些模块大多数不是闭包的，可以根据实际需求进行自由修改和重新配置[41]。因此，GNURadio因其灵活、简单、高效被广泛应用于数字信号处理、开发算法和协议、开发原型设备等无线电认知任务[42]。4.1.2. USRP RIO 硬件实验平台USRPRIO（UniversalSoftwareRadioPeripheral，通用软件无线电外设；ReconfigI/O，可重配置 I/O）实验平台是由美国国家仪器 NI 公司研发的一个软件无线电硬件设备，它可以与 GNURadio 配套使用，构建出灵活可重配置的软件无线电系统[43]，图 4.3 是 USRP RIO 实物图。USRP RIO 在一个无线通信系统中，通常扮演着数字基
【参考文献】：
期刊论文
[1]电子信息技术在智能运输系统方面的应用[J]. 曹思娴. 数字通信世界. 2018(11)
[2]基于频率调制的多载波Chirp信号雷达通信一体化研究[J]. 李晓柏,杨瑞娟,程伟. 电子与信息学报. 2013(02)
[3]雷达通信一体化共享信号技术研究[J]. 杨瑞娟,陈小民,李晓柏,程伟. 空军预警学院学报. 2013(01)
[4]基于分数阶傅里叶变换的雷达通信一体化信号共享研究[J]. 李晓柏,杨瑞娟,陈新永,程伟. 信号处理. 2012(04)
[5]基于Chirp信号的雷达通信一体化研究[J]. 李晓柏,杨瑞娟,程伟. 雷达科学与技术. 2012(02)
[6]雷达-电子战-通信的一体化[J]. 林志远,刘刚. 上海航天. 2004(06)
[7]低截获概率雷达技术研究[J]. 黄鹏刚. 现代电子技术. 2003(18)
[8]雷达—通信一体化研究[J]. 李廷军,任建存,赵元立,张金华. 现代雷达. 2001(02)
[9]通信方程与雷达方程的统一性分析[J]. 石荣,陈锡明,唐南,唐海,王文松. 电子对抗. 2006 (05)
博士论文
[1]OFDM无线通信系统中几个关键问题的研究[D]. 郑济均.电子科技大学 2010
[2]OFDM无线通信系统中峰均功率比的研究[D]. 江涛.华中科技大学 2004
硕士论文
[1]基于OFDM的雷达通信一体化信号设计[D]. 何佶明.电子科技大学 2017
[2]双基地雷达收发系统仿真研究[D]. 朱致青.电子科技大学 2014
[3]基于OFDM技术的雷达通信共享信号设计研究[D]. 刘少华.电子科技大学 2014
[4]基于GNURadio和USRP的认知无线电频谱感知技术研究[D]. 曹俊杰.西安电子科技大学 2014
[5]雷达通信一体化系统的信号分离技术研究[D]. 钱文菊.西安电子科技大学 2013
[6]基于GNU Radio和USRP软件无线电平台的中继方案的设计与实现[D]. 庄建华.东北大学 2012
[7]基于GNU Radio和USRP的认知无线电平台研究[D]. 黄凌.华南理工大学 2010
[8]雷达与干扰机一体化中信号共享的概念与波形设计[D]. 徐崔春.电子科技大学 2002
本文编号：2991873
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