技术摘要：
一种利用随机矩阵调制雷达成像波形实现共享通信的方法，利用基础波形和随机矩阵在OFDM波形上构造随机矩阵调制‑OFDM波形库，在发射端根据不同的通信方式确定不同的发射方式，并根据雷达性能和通信传输要求选取相应的参数，最后在雷达接收端，利用发射信号的伪正交性分  全部
背景技术：
共享雷达通信是指通过共享信号、信道、天线等软件或硬件资源，同时实现雷达探 测与数据通信的功能，其具有资源集约化和功能增强等优点，能有效解决传统功能叠加体 制的资源浪费、功能冲突、成本高和机动性差等缺点。 利用波形实现雷达通信功能共享具有简化结构、节约频谱资源、避免产生大量电 磁干扰、提高雷达系统和通信系统的工作效率等优点。从实现方式上，利用波形实现雷达通 信双功能共享主要分为两种：利用雷达探测波形实现通信功能共享和利用数据通信波形实 现雷达功能共享。前者是指在已有雷达波形中按照一定调制方式嵌入通信信息，在保证雷 达性能的同时实现共享通信；后者是指利用数据通信信号波形直接实现雷达功能(探测或 成像)，在保证通信性能的同时实现共享雷达；本发明属于前者。 利用OFDM波形实现雷达通信功能共享是一种广泛使用的方法。OFDM波形在通信中 有着广泛的应用，具备良好的抗干扰能力，高速传输能力和子载波调制灵活的优势；同时 OFDM波形基于良好的频谱利用率、大时间带宽积的优势，在雷达领域应用广泛。目前，OFDM 波形正取代超宽带波形，成为雷达SAR成像的典型波形。 随机矩阵调制OFDM波形是用于MIMO雷达SAR成像的一种优异波形，具备低峰均功 率比、大时间带宽积、弱互相关干扰等优势。(Wang  W  Q.MIMO  SAR  OFDM chirp  waveform  diversity  design  with  random  matrix  modulation[J] .IEEE  Transactions  on Geoscience  and  Remote  Sensing,2014,53(3):1615-1625.)文献中给出了不同随机矩阵 调制波形的构造方法；按照子载波的调频规律可以分为上升调频基、下降调频基、混合调频 基；并讨论了子载波个数、每一列所用波形基个数、子载波的调频规律对峰均功率比、互相 关干扰等的影响。 以上文献所设计的随机矩阵调制-OFDM波形(Random  Matrix-OFDM，RM-OFDM)  仅 针对于线性调频基础波形进行讨论，没有考虑利用其他可用基础波形(如非线性调频波形 等)获取更丰富的波形组。 以上文献仅考虑利用随机矩阵调制-OFDM波形实现雷达SAR成像，没有考虑利用该 波形实现共享通信的能力。
技术实现要素：
本发明提出了一种利用随机矩阵调制雷达成像波形实现共享通信的方法，在不影 响雷达成像能力的同时进行数据通信，从而实现雷达功能和通信功能的共享。 本发明是通过以下技术解决方案实现的。 6 CN 111585934 A 说　明　书 2/10 页 本发明所述的一种利用随机矩阵调制雷达成像波形实现共享通信的方法，步骤如 下： 步骤1：利用基础波形和随机矩阵在OFDM波形结构上构造随机矩阵调制-OFDM  波 形库； 步骤2：选取参数仿真步骤1中的波形的自模糊函数和互模糊函数，若自模糊函数 近似图钉状，不同的波形之间的互模糊函数的旁瓣低，则证明该波形的相关性能佳，否则返 回步骤1； 步骤3：采用步骤1中构造的随机矩阵调制-OFDM波形库，在发射端根据不同的通信 方式确定不同的发射方式，并根据雷达性能和通信传输要求选取相应的参数； 步骤4：在雷达接收端，利用发射信号的伪正交性分离出回波信号实现雷达成像； 在通信接收端，利用接收信号在与发射波形相对应的匹配滤波器的输出端有较高的目标尖 峰，来解调出通信信息； 步骤5：在雷达接收端，进行雷达SAR成像，以验证该波形的雷达成像性能；在通信 接收端，计算数据通信误码率，以验证该波形的通信性能；若雷达和通信性能验证不通过则 重新返回步骤3进行设计。 本发明突出的特点和显著的有益效果是： 本发明利用随机矩阵调制-OFDM波形之间的正交性，在实现雷达SAR成像的同时， 实现了共享数据通信；并有效解决了通信数据随机性对OFDM雷达成像能力的影响，在几乎 不影响雷达成像能力的基础上实现了通信的功能；该波形的通信性能优异，其较低的峰均 功率比(Peak  to  Average  Power  Ratio,PAPR)降低了通信系统复杂性，正交波形库的丰富 性保证了数据通信质量和通信效率；同时，本发明在接收端以较小的处理复杂度实现了雷 达通信无干扰波形共享。 附图说明 图1为本发明方法流程图。 图2为本发明中利用随机矩阵调制-OFDM雷达成像波形实现共享通信的架构图。 图3为本发明中实施例仿真中采用的RM-OFDM波形的例子，其中，图3-a是8  种RM- OFDM-LFM波形，图3-b是8种RM-OFDM-NLFM波形。 图4为本发明中实施例仿真中8种RM-OFDM-LFM波形的自模糊函数仿真图， 图5为本发明中实施例仿真中8种RM-OFDM-NLFM波形的自模糊函数仿真图。 图6为本发明中实施例仿真中采用的RM-OFDM波形的互模糊函数示意图。其中，图 6-a是RM-OFDM-LFM波形的互模糊函数仿真图，分别是波形 和波形 波形 和波 形 波形 和波形 波形 和波形 图6-b是与图6-a  同等条件下RM- OFDM-NLFM波形互模糊函数仿真图。 图7为本发明中利用随机矩阵调制-OFDM雷达成像波形实现共享通信的过程图。 图8为本发明中实施例仿真中多天线通信模式中波形选择的过程。 图9为本发明中单天线单用户通信模式接收端的解调流程。 图10为本发明中单天线多用户通信模式接收端的解调流程。 7 CN 111585934 A 说　明　书 3/10 页 图11为本发明中多天线单用户通信模式接收端的解调流程。 图12为本发明中多天线多用户通信模式接收端的解调流程。 图13为本发明中实施例雷达SAR成像仿真结果比较图。 图14为本发明中实施例通信误码率随信噪比变化曲线仿真结果比较图。