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导航通信探测一体化信号设计探究

王腾飞 姚铮 陆明泉

王腾飞, 姚铮, 陆明泉. 导航通信探测一体化信号设计探究[J]. 全球定位系统, 2022, 47(5): 1-8. doi: 10.12265/j.gnss.2022112
引用本文: 王腾飞, 姚铮, 陆明泉. 导航通信探测一体化信号设计探究[J]. 全球定位系统, 2022, 47(5): 1-8. doi: 10.12265/j.gnss.2022112
WANG Tengfei, YAO Zheng, LU Mingquan. Research on integrated signal design for navigation, communication and detection[J]. GNSS World of China, 2022, 47(5): 1-8. doi: 10.12265/j.gnss.2022112
Citation: WANG Tengfei, YAO Zheng, LU Mingquan. Research on integrated signal design for navigation, communication and detection[J]. GNSS World of China, 2022, 47(5): 1-8. doi: 10.12265/j.gnss.2022112

导航通信探测一体化信号设计探究

doi: 10.12265/j.gnss.2022112
基金项目: 国家重点研发计划(2021YFA0716603);第六届中国科协青年人才托举工程(YESS20200226);国家自然科学基金资助课题(42274018)
详细信息
    作者简介:

    王腾飞:(1991—),男,博士,研究方向为区域定位系统、无线电导航信号设计和处理

    姚铮:(1983—),男,博士,研究方向为新一代卫星导航系统信号设计以及复杂环境下新型导航信号的接收处理

    陆明泉:(1965—),男,博士,研究方向为导航信号设计与处理、接收机研制与专用芯片开发以及PNT新理论与新方法

    通讯作者:

    姚铮 E-mail: yaozheng@tsinghua.edu.cn

  • 中图分类号: TN911

Research on integrated signal design for navigation, communication and detection

  • 摘要: 随着现代社会从信息化时代向智能化时代发展,导航通信探测信号的数量急剧增长,指标要求也日益提高,在有限的频谱资源、设备重量、体积与功耗约束下,人们对资源共享多功能一体化信号的需求愈发迫切. 如何通过灵活的信号设计实现资源高效利用和功能动态调整,是该领域当前亟待解决的难题. 本文首先提出了基于“积木单元”思想的信号设计框架,将信号表征为信号矢量和波形基函数的形式,选择基函数的系数组合重构信号矢量,就可以等价地表示对应的信号设计,从而将波形域的信号优化设计转换为信号空间的矢量优化问题. 进一步,分析了传统的信号评估方法,在所提的一体化信号设计框架下推导了导航、通信、探测信号度量准则. 最后,提出了一体化信号度量准则,为信号设计提供了可解释、可量化的优化目标,并讨论了一体化信号设计需要考虑的部分约束,包括能量约束、电磁频谱约束、峰均比等.

     

  • 图  1  基于“积木单元”的一体化信号设计

    表  1  典型滤波器特性

    特性典型滤波器函数
    优化符号间干扰(ISI)或
    载波间干扰(ICI)
    矩形函数、根据通道色散设计脉冲
    减少单元外时域和
    频域能量泄露
    Prolate窗、凯泽函数、高斯函数、
    扩展高斯函数
    实现频域旁瓣快速衰减升余弦函数、锥形余弦函数、
    修正Kaiser函数
    可在频谱特定位置放置零点汉明滤波器、布莱克曼滤波器
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2022-06-14
  • 网络出版日期:  2022-09-26

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