雷达与通信系统间的频谱共享：基于MATLAB的方法

本书提出了以不干扰通信系统的方式转换雷达信号的新方法，通过将雷达信号投影到雷达和通信系统之间的无线信道的零空间来实现。提出的信号整形设计方法既能满足雷达目标，又能满足频谱共享目标。然而，在频谱共享的下，信号整形或设计新的雷达信号会导致雷达性能的下降。因此，本书还研究了目标检测概率、目标到达角的Cramer-Rao下限和优选似然估计、雷达波束方向图等性能指标对性能的影响。结果表明，该方法对雷达性能的影响最小，隔离区明显减小，表明了该方法的有效性。

1 引言2 基于投影的频谱共享方法2.1 系统模型2.1.1 雷达模型2.1.2 目标模型渠道2.1.3 信号模型2.1.4 建模假设2.1.5 统计假设2.1.6 正交波形2.1.7 通信系统2.1.8 干扰通道2.1.9 协作射频环境2.2 雷达-蜂窝系统频谱共享2.2.1 结构2.3 小型MIMO雷达的频谱共享算法2.3.1 性能指标2.3.2 干扰信道选择算法2.3.3 修正的零空间投影(NSP)算法2.3.4仿真结果2.4 大型MIMO雷达的频谱共享算法2.4.1 投影矩阵2.4.2 频谱共享和投影算法2.4.3 用于目标检测的统计决策检验2.4.4 数值结果2.5 结论2.6 MATLAB代码3 MIMO雷达和CoMP蜂窝系统3.1 雷达CoMP系统频谱共存模型3.1.1 协作多点(CoMP)系统3.1.2 聚类算法3.1.3 共址MIMO雷达3.1.4 频谱共存场景3.2 频谱共存的信号设计3.2.1 减少干扰的雷达预编码器设计3.2.2 协作的雷达预编码器设计3.2.3 抑制干扰的CoMP信号设计3.2.4 协作的CoMP信号设计3.2.5 舰船运动对雷达预测器设计的影响3.2.6 雷达的两种工作模式和优先级3.3 频谱共享算法。3.3.1 很优聚类选择算法3.3.2 小奇异值空间投影(SSVSP)算法3.4 雷达预编码器的理论性能分析3.5 仿真结果。3.5.1 抗干扰预编码器性能分析3.5.2 信息交换预编码器的性能分析3.6 结论3.7 MATLAB代码3.7.1 干扰抑制模式3.7.2 协作模式3.7.3 两种模式的多个功能4 叠覆MIMO雷达和MIMO蜂窝系统4.1 共存系统模型4.1.1 雷达模型4.1.2 通信系统模型4.1.3 共存信道模型4.1.4 关键假设4.2 共址MIMO雷达4.3 叠覆MIMO雷达4.4 叠覆MIMO雷达的性能指标4.4.1 波束方向图改进4.4.2 信噪比增益提升4.5 叠覆MIMO雷达的很好子阵尺寸4.6 以雷达为中心的频谱共享算法4.6.1 零空间投影(NSP)4.6.2 投影矩阵4.7 NSP的假设和因素4.8 仿真和结果4.9 结论4.10 MATLAB代码4.10.1 叠覆MIMO主模块4.10.2 上行波束形成矩阵4.10.3 虚拟转向矢量4.10.4 子阵列编号