雷达学报

北大核心,JST,EI,CSCD,WJCI

国内刊号:10-1030/TN

国际刊号:2095-283X

雷达学报杂志2025年第4期:面向射频隐身的FDA-MIMO雷达通信一体化发射接收波束联合设计方法

发布日期:

作者:武浩正, 时晨光, 周建江

单位:南京航空航天大学雷达成像与微波光子技术教育部重点实验室 南京 211106;

关键词:射频隐身, 雷达通信一体化, 频率分集阵列, 多输入多输出, 波束形成

基金:国家自然科学基金面上项目(62271247),江苏省自然科学基金优秀青年基金项目(BK20240181),航空科学基金(20220055052001),江苏高校青蓝工程,江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX25_0592)

雷达通信一体化(DFRC)系统的射频隐身性能是雷达隐身探测和通信隐蔽传输的关键。然而,传统基于相控阵和MIMO体制的波束形成方案不具备距离维辐射能量控制能力,导致一体化发射信号容易被敌方无源探测系统截获。针对此问题,该文提出一种面向射频隐身的频控阵-多输入多输出(FDA-MIMO)雷达通信一体化发射接收波束联合设计方法。首先,构建基于正交波形生成、频率分集调制和发射波束形成加权的FDA-MIMO一体化发射信号模型,通过匹配滤波和接收波束形成获得雷达等效发射波束图与通信传输信道的距离角度二维表达式。其次,以通信信息嵌入和通信可达速率为约束条件,以雷达目标处的等效发射波束图功率最小化和输出信干噪比最大化为双优化目标函数,建立面向射频隐身的FDA-MIMO雷达通信一体化发射接收波束联合优化模型。最后,提出基于加权均方误差最小化(WMMSE)和共享交替方向乘子法(C-ADMM)的联合优化算法,推导各变量的闭式表达式并结合凸优化算法,实现低复杂度求解。仿真结果表明,该文所提方法的雷达探测与通信传输在距离角度二维平面上均为“点对点”模式,具备良好的射频隐身能力,同时能够提供较高的杂波和干扰抑制性能以及较低的通信误码率。

来源:2025年第4期

《雷达学报》期刊编辑部

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