为提高无人船的安全性、雷达目标探测精度和通信效率,提出一种在船舶间集成无线激光通信与激光雷达的正交频分复用-线性调频(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM)一体化信号系统。运用比...为提高无人船的安全性、雷达目标探测精度和通信效率,提出一种在船舶间集成无线激光通信与激光雷达的正交频分复用-线性调频(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM)一体化信号系统。运用比尔-朗伯定律、瑞利散射及菲涅耳公式对水面光学特性进行建模,分别考察了水面对光的吸收、散射以及水面起伏对光信号的影响。分析了16进制正交振幅调制(16-Quadrature Amplitude Modulation,16QAM)、正交相移键控(Quadrature Phase Shift Keying,QPSK)、二进制相移键控(Binary Phase Shift Keying,BPSK)以及最小频移键控(MinimumShiftKeying,MSK)4种调制方式下系统的通信误码性能,并在确保一体化系统雷达速度分辨率的条件下,引入脉冲压缩技术来提升雷达的距离分辨率。仿真结果表明,无人船OFDM-LFM激光雷达通信一体化信号系统在BPSK调制方式下具有最优性能,其误码率在信噪比为8dB时可达到10^(-5)以下,优于传统连续相位调制(ContinuousPhaseModulation,CPM)下的OFDM-LFM系统3.5dB;一体化信号系统经过脉冲压缩处理后,具有5.9m的最佳距离分辨率和2.04081m/s的速度分辨率。展开更多
随着雷达和通信系统对频谱资源需求日益增长,加之现代战争对雷达生存能力提出的严峻挑战,研究了频谱共存下基于正交频分复用-线性调频波形(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM)的机载组...随着雷达和通信系统对频谱资源需求日益增长,加之现代战争对雷达生存能力提出的严峻挑战,研究了频谱共存下基于正交频分复用-线性调频波形(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM)的机载组网雷达射频隐身波形优化算法。采用信干噪比(Signal to Interference Plus Noise Ratio,SINR)作为机载组网雷达探测性能表征指标。以满足雷达探测性能以及不干扰通信频谱为约束条件,以最小化机载组网雷达总辐射能量为优化目标,构建频谱共存下机载组网雷达射频隐身波形优化模型。在此基础上,针对上述非线性、凸优化模型,采用序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)算法进行求解。构建基于OFDM-LFM的射频隐身波形多径回波模型,分析所设计射频隐身波形的探测性能和抗多径效应性能。仿真结果表明,所提算法能够有效降低机载组网雷达的总辐射能量,进而提升射频隐身性能;此外,基于OFDM-LFM的射频隐身波形具有良好的探测性能和抗多径效应性能。展开更多
文摘随着雷达和通信系统对频谱资源需求日益增长,加之现代战争对雷达生存能力提出的严峻挑战,研究了频谱共存下基于正交频分复用-线性调频波形(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-Linear Frequency Modulation,OFDM-LFM)的机载组网雷达射频隐身波形优化算法。采用信干噪比(Signal to Interference Plus Noise Ratio,SINR)作为机载组网雷达探测性能表征指标。以满足雷达探测性能以及不干扰通信频谱为约束条件,以最小化机载组网雷达总辐射能量为优化目标,构建频谱共存下机载组网雷达射频隐身波形优化模型。在此基础上,针对上述非线性、凸优化模型,采用序列二次规划(Sequential Quadratic Programming,SQP)算法进行求解。构建基于OFDM-LFM的射频隐身波形多径回波模型,分析所设计射频隐身波形的探测性能和抗多径效应性能。仿真结果表明,所提算法能够有效降低机载组网雷达的总辐射能量,进而提升射频隐身性能;此外,基于OFDM-LFM的射频隐身波形具有良好的探测性能和抗多径效应性能。
文摘高弹道弹载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)在对中大型舰船目标进行广域成像时,其高弹道高度和高机动速度特性使图像易产生多重距离模糊,图像质量严重恶化。针对这一问题,提出了一种基于正交频分复用线性调频(orthogonal frequency division multiplexing-linear frequency modulation,OFDM-LFM)信号的正交波形设计方案,该方案采用Bernulli映射的混沌调制序列,对OFDM-LFM信号基进行频率调制,降低了信号的互相关峰值电平和自相关峰值旁瓣电平,进一步提高了发射脉冲间的正交性,且该调制方式可产生多个相互正交的波形,以解决多重距离模糊问题。目标成像仿真结果证明,混沌序列调制的OFDM-LFM信号可有效抑制弹载广域SAR成像的距离模糊。
