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龍圖騰網(wǎng)恭喜電子科技大學(xué)申請(qǐng)的專利基于接收端空間調(diào)制的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116500579B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-15發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202310471112.4，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01S7/42；該發(fā)明授權(quán)基于接收端空間調(diào)制的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法是由劉亮;孫俊賢;甘露;廖紅舒設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-04-27向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本基于接收端空間調(diào)制的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法在說(shuō)明書摘要公布了：本發(fā)明屬于信號(hào)處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于接收端空間調(diào)制的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明首先設(shè)計(jì)發(fā)射協(xié)方差矩陣，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)雷達(dá)目標(biāo)以及通信接收天線的空間功率分配，對(duì)發(fā)射協(xié)方差矩陣秩一分解得到波束形成權(quán)向量。該權(quán)向量將功率集中指向期望的通信接收天線，同時(shí)抑制對(duì)其余接收天線的功率泄露。對(duì)所有的接收天線均可設(shè)計(jì)具備對(duì)應(yīng)天線功率指向性的權(quán)向量，這些權(quán)向量構(gòu)成波束形成權(quán)向量集合。所有的正交發(fā)射波形采取集合內(nèi)的權(quán)向量進(jìn)行發(fā)射，通信接收端接收信號(hào)后采用匹配濾波器解調(diào)得到每個(gè)正交波形對(duì)應(yīng)的接收天線索引，所有接收天線索引構(gòu)成的矩陣作為通信符號(hào)，可將信息比特與通信符號(hào)進(jìn)行映射從而實(shí)現(xiàn)通信信息嵌入。

本發(fā)明授權(quán)基于接收端空間調(diào)制的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法在權(quán)利要求書中公布了：1.基于接收端空間調(diào)制的雷達(dá)通信一體化信號(hào)設(shè)計(jì)方法，用于MIMO雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)，定義系統(tǒng)包括Nt個(gè)陣元的一體化發(fā)射陣列、Nr個(gè)陣元的雷達(dá)接收陣列以及Nc個(gè)陣元的通信接收陣列；通信接收機(jī)與發(fā)射陣列之間的信道信息被精確估計(jì)且被發(fā)射端已知；其特征在于，所述信號(hào)設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：S1、通過(guò)求解以下優(yōu)化問(wèn)題得到Nc個(gè)發(fā)射協(xié)方差矩陣Wn，n＝1,…,Nc： 其中·H為共軛轉(zhuǎn)置，·T為轉(zhuǎn)置，diag·表示取矩陣的對(duì)角元并排為列向量；α和ε分別是雷達(dá)目標(biāo)以及期望通信接收天線的功率系數(shù)；矩陣G＝[aθrHH]，其中aθr為期望主瓣方向θr對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向矢量，H為Nc×Nt維的信道矩陣；fn＝[fr,nfc,n]T為功率分配向量，其中fr,n＝[α]控制雷達(dá)目標(biāo)功率，fc,n＝[0...ε...0]控制通信接收天線功率，其第n個(gè)元素為ε，其余元素為0；P0為發(fā)射功率；ρ為預(yù)設(shè)的旁瓣電平；雷達(dá)方向圖旁瓣區(qū)域存在Ls個(gè)角度采樣，aθk為采樣角度θk對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向矢量；tr·表示求矩陣的跡，≥表示半正定，rank·表示求矩陣的秩；S2、將得到的Nc個(gè)發(fā)射協(xié)方差矩陣Wn,n＝1,...,Nc進(jìn)行秩一分解得到Nc個(gè)波束形成權(quán)向量wn，對(duì)矩陣Wn進(jìn)行奇異值分解得到： 其中U為奇異向量構(gòu)成的矩陣，Λ為Nt個(gè)奇異值構(gòu)成的實(shí)對(duì)角矩陣；取矩陣Λ的第一列并對(duì)第一個(gè)元素開根號(hào)得到向量σ： 則波束形成權(quán)向量wn表示為：wn＝Uσ進(jìn)行Nc次秩一分解后構(gòu)建波束形成權(quán)向量集合其中每個(gè)權(quán)向量在雷達(dá)主瓣范圍內(nèi)貢獻(xiàn)相同，但功率指向的通信接收天線均不同；S3、利用波束形成權(quán)向量集合構(gòu)建通信字典：定義MIMO雷達(dá)發(fā)射L個(gè)正交波形，從發(fā)射權(quán)向量集合中選擇第n個(gè)權(quán)向量wn作為第l個(gè)波形的發(fā)射權(quán)向量wn,l，則第l個(gè)波形對(duì)應(yīng)的接收天線索引向量為： 其中hn為信道矩陣H的第n行，n＝1,...,Nr；L個(gè)接收天線索引向量構(gòu)成了接收天線索引矩陣Sm，其滿足： 定義通信字典內(nèi)符號(hào)數(shù)量為Mb，則實(shí)際的通信符號(hào)為接收天線索引矩陣Sm，m＝1,...,Mb，通信字典符號(hào)數(shù)量需滿足則最大傳輸速率為比特每秒，其中表示不大于參數(shù)的最大整數(shù)，fPRF為脈沖重復(fù)頻率；S4、生成Nt×1維的發(fā)射信號(hào)st為： 其中，φl(shuí)t是MIMO雷達(dá)發(fā)射的L個(gè)正交波形，l＝1...L，定義共有Q個(gè)遠(yuǎn)場(chǎng)的雷達(dá)目標(biāo)位于方向θq,q＝1,...,Q，且位于雷達(dá)主瓣范圍內(nèi)；則雷達(dá)接收陣列在一個(gè)脈沖周期內(nèi)接收到的Nr×1維信號(hào)xrt為： 其中βq為第q個(gè)雷達(dá)目標(biāo)的反射系數(shù)，aθq和bθq分別為雷達(dá)發(fā)射和接收陣列在角度θq的導(dǎo)向矢量，向量nrt代表雷達(dá)接收噪聲；通信接收機(jī)處接收到的Nc×1維信號(hào)xct為： 其中為信道矩陣，nct為通信過(guò)程的高斯噪聲；S5、使用發(fā)射的L個(gè)正交波形φl(shuí)t對(duì)通信接收機(jī)的接收信號(hào)xct進(jìn)行L次匹配濾波，則第l個(gè)通道的輸出yc,l為： 其中nMF,l為噪聲nct通過(guò)第l個(gè)匹配濾波器的輸出；L次匹配濾波的結(jié)果構(gòu)成矩陣Yc：Yc＝[yc,1...yc,L]定義通信符號(hào)等概率發(fā)射，則使用最大似然檢測(cè)進(jìn)行通信符號(hào)檢測(cè)，檢測(cè)準(zhǔn)則如下： 其中為估計(jì)的符號(hào)索引，||·||F表示矩陣的F范數(shù)。

如需購(gòu)買、轉(zhuǎn)讓、實(shí)施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請(qǐng)人或?qū)＠麢?quán)人電子科技大學(xué)，其通訊地址為：611731 四川省成都市高新西區(qū)西源大道2006號(hào)；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。