QAM-OFDM雷达通信一体化信号雷达性能研究
发布时间:2021-01-22 07:36
要提高正交频分复用(OFDM)雷达通信共享信号的通信速率,子载波须采用高阶正交幅度调制(QAM),则需要深入研究QAM-OFDM共享信号的雷达处理性能。针对此问题,研究了高阶QAM对匹配滤波及目标检测性能的影响,得出了信噪比损失公式和推广的目标检测概率公式。理论推导与仿真结果表明:大于四阶的QAM调制使OFDM共享信号在匹配滤波过程中产生了信噪比损失,而提高时宽带宽积可以有效减小这种损失,当时宽带宽积大于256时,QAM-OFDM共享信号具有与常规雷达信号基本相同的目标检测性能,并且提高调制阶数几乎不会影响其性能。由此证明了高阶QAM-OFDM信号是一种适用于高速通信的雷达通信一体化共享信号。
【文章来源】:现代雷达. 2020,42(08)北大核心
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
16PSK与16QAM星座图对比
表1 QAM星座图的δ0值 调制阶数QAM δ0值 4QAM 0 16QAM 0.341 3 64QAM 0.387 0 128QAM 0.345 4 256QAM 0.396 8图2表明:大于四阶的QAM调制使信号产生了信噪比损失,并且在高SNR0时更为明显。原因是当SNR0较小时热噪声的功率更大;当SNR0提高时,δ0的影响才逐渐显现出来。而在高信噪比下,雷达的工作状态比较理想,对一定程度的信噪比损失相对不敏感。因此,增加QAM调制阶数对信噪比损失的影响不大。
实验方法:模拟产生随机通信信息,通过蒙特卡洛仿真统计信号匹配滤波后的输出信噪比。仿真参数:采用64QAM-OFDM信号,时宽带宽积MN分别为64、256、1 024,蒙特卡洛仿真5 000次,结果如图3所示。从图3可以看出:在不同的时宽带宽积下,蒙特卡洛仿真结果均与理论值高度吻合,验证了理论推导的正确性。图3还表明:通过提高时宽带宽积,能够有效减小输出信噪比的损失,当时宽带宽积达到1 024时,SNR0=30 dB处的信噪比损失仅有1.4 dB,对雷达性能的影响非常小。因此,QAM-OFDM共享信号存在的信噪比损失是可控的,采用大的时宽带宽积可抵消信噪比损失。
【参考文献】:
期刊论文
[1]雷达通信一体化的六种主要技术体制[J]. 曾瑞琪,刘方正,姜秋喜,樊霖晖,刘鑫. 现代雷达. 2019(02)
[2]QAM-OFDM调制的雷达通信一体化系统性能分析[J]. 杨勇军,梅进杰,胡登鹏,雷云龙. 空军预警学院学报. 2018(02)
[3]Design of integrated radar and communication system based on MIMO-OFDM waveform[J]. Yongjun Liu,Guisheng Liao,Zhiwei Yang,Jingwei Xu. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(04)
[4]OFDM雷达通信一体化波形相参积累研究[J]. 刘永军,廖桂生,杨志伟. 信号处理. 2017(03)
[5]基于OFDM的雷达通信一体化波形模糊函数分析[J]. 刘永军,廖桂生,杨志伟. 系统工程与电子技术. 2016(09)
[6]雷达通信一体化波形应用研究[J]. 袁刚. 现代雷达. 2014(03)
本文编号:2992843
【文章来源】:现代雷达. 2020,42(08)北大核心
【文章页数】:5 页
【部分图文】:
16PSK与16QAM星座图对比
表1 QAM星座图的δ0值 调制阶数QAM δ0值 4QAM 0 16QAM 0.341 3 64QAM 0.387 0 128QAM 0.345 4 256QAM 0.396 8图2表明:大于四阶的QAM调制使信号产生了信噪比损失,并且在高SNR0时更为明显。原因是当SNR0较小时热噪声的功率更大;当SNR0提高时,δ0的影响才逐渐显现出来。而在高信噪比下,雷达的工作状态比较理想,对一定程度的信噪比损失相对不敏感。因此,增加QAM调制阶数对信噪比损失的影响不大。
实验方法:模拟产生随机通信信息,通过蒙特卡洛仿真统计信号匹配滤波后的输出信噪比。仿真参数:采用64QAM-OFDM信号,时宽带宽积MN分别为64、256、1 024,蒙特卡洛仿真5 000次,结果如图3所示。从图3可以看出:在不同的时宽带宽积下,蒙特卡洛仿真结果均与理论值高度吻合,验证了理论推导的正确性。图3还表明:通过提高时宽带宽积,能够有效减小输出信噪比的损失,当时宽带宽积达到1 024时,SNR0=30 dB处的信噪比损失仅有1.4 dB,对雷达性能的影响非常小。因此,QAM-OFDM共享信号存在的信噪比损失是可控的,采用大的时宽带宽积可抵消信噪比损失。
【参考文献】:
期刊论文
[1]雷达通信一体化的六种主要技术体制[J]. 曾瑞琪,刘方正,姜秋喜,樊霖晖,刘鑫. 现代雷达. 2019(02)
[2]QAM-OFDM调制的雷达通信一体化系统性能分析[J]. 杨勇军,梅进杰,胡登鹏,雷云龙. 空军预警学院学报. 2018(02)
[3]Design of integrated radar and communication system based on MIMO-OFDM waveform[J]. Yongjun Liu,Guisheng Liao,Zhiwei Yang,Jingwei Xu. Journal of Systems Engineering and Electronics. 2017(04)
[4]OFDM雷达通信一体化波形相参积累研究[J]. 刘永军,廖桂生,杨志伟. 信号处理. 2017(03)
[5]基于OFDM的雷达通信一体化波形模糊函数分析[J]. 刘永军,廖桂生,杨志伟. 系统工程与电子技术. 2016(09)
[6]雷达通信一体化波形应用研究[J]. 袁刚. 现代雷达. 2014(03)
本文编号:2992843
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