基于幅度编码调制的雷达通信一体化信号设计与处理方法研究

推荐 为解决双功能雷达通信（DFRC）系统中高分辨率距离像（HRRP）的误码率（BER）高和虚假目标峰问题，研究人员提出了一种基于幅度编码调制的线性调频（LFM）信号处理方法。通过设计LFM-ASK波形，分别针对通信和雷达功能提出匹配滤波解调和虚假目标消除方法，显著降低了BER并有效抑制了虚假目标，提升了系统性能。

　　

论文解读
在现代科技飞速发展的背景下，雷达和通信技术的进步对电磁频谱资源造成了巨大压力，频谱稀缺和系统间干扰问题日益严重。为应对这些挑战，双功能雷达通信（DFRC）系统应运而生，该系统能够在同一硬件和波形上同时实现雷达和通信功能，成为第六代（6G）移动网络的重要组成部分。然而，DFRC系统在实际应用中面临诸多技术难题，特别是在高分辨率距离像（HRRP）中，误码率（BER）高和虚假目标峰的存在严重影响了系统的检测可靠性和性能。

为解决这些问题，国内的研究人员开展了基于幅度编码调制的雷达通信一体化信号设计与处理方法的研究。他们提出了一种新型的线性调频（LFM）波形，称为LFM-ASK波形，该波形通过幅度编码调制实现通信功能。研究人员首先设计了LFM-ASK波形的参考信号，并基于匹配滤波解调（MFD）方法对接收到的信号进行处理，通过采样匹配滤波输出并在码元起始处进行阈值判决，有效降低了BER。在雷达功能方面，研究人员采用一对互补码对LFM信号进行调制，生成两个HRRP，利用相同阶次虚假目标峰的相位相反特性，通过求和消除了虚假目标峰，显著提高了检测性能。

在研究方法上，研究人员采用了匹配滤波解调和虚假目标消除两项关键技术。匹配滤波解调方法通过设计参考信号，利用LFM-ASK波形的时域特性，降低了BER。虚假目标消除方法则基于频域特性，通过互补码调制和HRRP求和，有效抑制了信号和噪声引起的虚假目标峰。

研究结果表明，所提出的解调方法在0 dB信噪比（SNR）下，BER比包络解调和相干解调分别降低了36%和16%。此外，虚假目标消除方法不仅抑制了信号引起的虚假目标峰，还将噪声引起的虚假目标峰从超过3个减少到0个，显著优于压缩感知（CS）方法。

研究结论和讨论部分强调了该研究的重要意义。首先，所设计的LFM-ASK波形及其特性为雷达通信一体化提供了新的解决方案。其次，提出的匹配滤波解调方法显著降低了BER，提高了通信性能。最后，虚假目标消除方法有效提升了雷达检测的可靠性，具有重要的工程应用价值。该研究为DFRC系统的进一步发展奠定了坚实的理论基础，并为未来的多雷达网络和协同检测等应用提供了技术支持。

总之，这项研究通过创新性的信号设计和处理方法，成功解决了DFRC系统中的关键技术难题，为雷达通信一体化的发展开辟了新的方向。