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无线电通信技术2026年第01期:基于功率约束的MIMO雷达通信一体化波形设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:苏佳;程笑雨;刘春静;谷少行;

单位:河北科技大学信息科学与工程学院;安徽信息工程学院电气与电子工程学院;

摘要:随着频谱资源日益紧张,双功能雷达通信(Dual-Function Radar-Communication, DFRC)技术通过共享硬件平台和发射共享波形,为实现通感一体化提供了坚实的技术支持。针对多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output, MIMO)雷达通信一体化中的波束设计,提出一种基于功率约束的发射波形优化方法,旨在实现通信传输与雷达探测的性能协同优化。构建MIMO雷达方向图设计模型,采用复分量分离(Complex Component Separation Optimization, CCSO)方法,使得实际波束图与理想波束图之间的差距最小化。在此基础上构建通信干扰抑制模型,结合奇异值分解(Singular Value Decomposition, SVD)方法和正交普鲁克优化(Orthogonal Procrustes Problem, OOP)方法,最小化多个通信用户之间的干扰。进一步引入通信干扰抑制与波形相似度的加权目标函数,在复超球面上,采用黎曼共轭梯度下降(Riemannian Conjugate Gradient Descent Method, RCG)优化算法,并结合Armijo回溯线性搜索策略开展迭代优化。仿真结果表明,该优化策略在抑制通信干扰的同时,能够有效保持雷达波束性能,实现了通信性能与雷达性能的折中优化。

关键词:多输入多输出雷达通信一体化;;波形优化;;功率约束;;雷达-通信性能折中设计

基金资助:国家重点实验室基金项目(IFN20230113)~~