雷达通信一体化系统射频隐身技术教学课件 第5章-面向射频隐身的双基地雷达通信一体化系统辐射功率优化分配.pptxVIP

雷达通信一体化系统射频隐身技术 第五章 面向射频隐身的双基地雷达通信一体化系统辐射功率优化分配 主要内容 算法 引言 1 3 系统模型 2 仿真结果与分析 4 主要内容 算法 引言 1 3 系统模型 2 仿真结果与分析 4 5.1 引言 双基地雷达指使空间上处于不同位置的雷达天线进行发射和接收工作所组成的雷达工作体制。 双基地雷达 5.1 引言 由于双基地雷达系统能够有效避免单基地雷达距离盲区等突出问题，且允许其平台上的通信系统采用半双工通信，因此，在工作模式上，双基地雷达与通信系统可实现较好地兼容。 双基地雷达通信一体化 主要内容 算法 引言 1 3 系统模型 2 仿真结果与分析 4 5.2 系统模型 考虑由一部雷达与一部通信基站构成的雷达通信一体化系统。 双基地雷达通信一体化系统模型 5.2 系统模型 雷达只能接收到经目标散射的雷达信号，而接收不到通信系统到雷达的直达波信号。 双基地雷达通信一体化系统模型 5.2 系统模型 通信基站还可作为双基地雷达接收机，能够接收并处理经目标散射的雷达信号。 双基地雷达通信一体化系统模型 5.2 系统模型 通过目标探测信道 （雷达-目标-雷达）和双基地信道 （雷达-目标-通信基站）对目标进行跟踪。 双基地雷达通信一体化系统模型 5.2 系统模型 假设目标探测信道和双基地信道的频率响应信息先验已知，双基地雷达通信一体化系统采用具有 个子载波的OFDM信号形式。 5.2 系统模型 对于探测信道，雷达接收到的目标回波信号可以表示为： 通信基站接收到的信号可以表示为： 5.2 系统模型 雷达和通信基站接收到信号的频域表示形式为： 5.2 系统模型 假设通信基站可通过数据链路获得雷达发射信号形式，则通信基站可根据预测的目标时延对经目标散射的雷达信号进行重构。 通信基站重构后的雷达信号可以表示为： 5.2 系统模型 类似地，雷达接收到的信号频域表示形式可以重写为： 主要内容 算法 引言 1 3 系统模型 2 仿真结果与分析 4 5.3 算法 面向射频隐身的双基地雷达通信一体化系统辐射功率优化分配算法：在保证预先设定的目标时延估计性能阈值的条件下，通过优化各子载波的功率分配，使系统总辐射功率最小化。 5.3.1 问题描述 5.3 算法 CRLB是费舍尔信息（FI）的逆，可以用来确定目标参数估计性能的下限。当信噪比值较大时，对于无偏估计或渐近无偏估计，其最大似然估计的均方误差逼近CRLB。 5.3.2 目标时延估计的克拉美-罗下界 5.3 算法 采用CRLB表征雷达系统的目标时延估计精度。 假设目标探测信道和双基地信道的频率响应信息先验已知。 5.3.2 目标时延估计的克拉美-罗下界 5.3 算法 假设雷达系统量测矢量 服从复高斯分布，即 ，均值矢量 和协方差矩阵 可以表示为： 5.3.2 目标时延估计的克拉美-罗下界 5.3 算法 双基地雷达通信一体化系统的FI可以表示为： 5.3.2 目标时延估计的克拉美-罗下界 5.3 算法 于是，双基地雷达通信一体化系统目标时延估计的CRLB可以表示为： 5.3.2 目标时延估计的克拉美-罗下界 5.3 算法 类似地，单基地雷达通信一体化系统的FI可以表示为： 5.3.2 目标时延估计的克拉美-罗下界 5.3 算法 需要注意的是，双基地的FI比单基地的多了 。 因此，在同样的系统参数情况下，双基地雷达通信一体化系统的目标时延估计CRLB低于单基地雷达通信一体化系统，即双基地雷达通信一体化系统的目标时延估计精度优于单基地情况。 5.3.2 目标时延估计的克拉美-罗下界 5.3 算法 通过优化各子载波上的辐射功率，在保证一定目标时延估计CRLB阈值的条件下，最小化雷达通信一体化系统的总辐射功率，可建立如下优化模型： 5.3.3 优化模型的建立与求解 5.3 算法 由于 是 的倒数，则优化模型（P5.1）可以重写为： 5.3.3 优化模型的建立与求解 算法5.1：双基地雷达通信一体化系统辐射功率优化分配算法 5.3.3 优化模型的建立与求解 5.3 算法 主要内容 算法 引言 1 3 系统模型 2 仿真结果与分析 4 5.4 仿真结果与分析 5.4.1 仿真参数设置 设双基地雷达通信一体化系统的信号载频为3GHz，目标时延估计CRLB阈值为10-8。 双基地雷达通信一体化系统参数设置 5.4 仿真结果与分析 目标探测信道功率