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申请/专利权人：郑州大学

摘要：本发明属于雷达信息处理领域，具体涉及一种雷达通信一体化数字水印加密抗干扰波形设计方法，其包括以下步骤：1、建立基于数字水印加密的频率连续调制波FMCW雷达信号模型；2、构建群时延滤波器对雷达接收信号进行包络匹配；3、将对齐后的信号进行基于解码的通信译码和拉伸处理；针对雷达通信一体化波形设计的问题，本发明利用相位编码作为数字水印，与FMCW雷达结合实现加密联合通信和抗干扰。本发明使雷达波形同时具有信息传输和目标检测功能，具备抗干扰性，且使用的信号接收处理方法和译码方法提高了译码和解码效率。

主权项：1.一种雷达通信一体化数字水印加密抗干扰波形设计方法，该方法包括如下步骤：步骤1：建立基于数字水印加密的FMCW雷达信号模型；一个信号发生器产生瞬时频率的波形，设波形的瞬时频率为fit＝kt，其中波形的斜率k＝BT，等于带宽B和波形的持续时间T的比值，具有初始相位φ0的射频波形的瞬时相位定义为 水印信号Ct采用相位编码波形，将脉冲划分为Lc个时间片段，对于二进制序列当Lc个比特αn∈{-1,1}时，数字水印信号的一个单周期在数学上可以表示为 其中φn∈{0,π}，表示序列第n位对应的相位，当码片持续时间Tc＝TLc时，相位保持恒定，对发射波形进行双极性相位编码Ct∈{-1,1}调制实现数字水印加密，则一个包络为Ct的发射波形可以写为 以视线速度v从距离R0处的目标反射回来的接收波形可以写成发射信号的延迟副本 其中往返时延为 为了降低所需的采样率，在接收端将接收的信号和未加密的发射信号进行混合，混频产生的中频信号为 然后对中频信号进行低通滤波，以消除高频成分，然后以至少两倍最大差频频率fb,max的速率被ADC数字化，只有低频分量通过低通滤波器，产生的差频信号为 步骤2：构建群时延滤波器对雷达接收信号进行包络匹配；在雷达检测目标时，对于任意范围R，差频信号的精确时间延迟写为 而差拍频率则是 其中，一个差频信号fb被延迟了 由于最大距离Rmax存在最大时延的性质，最大差频fb,max＝fs2随最大时延τmax延迟，为了对齐所有差频信号的包络，需要将每个差频信号延迟到与fb,max相同的时刻，因此，所有差拍频率为0＜fb＜fb,max的差频信号需要延迟 构建一个时域群时延滤波器处理偏移的接收信号包络，即Ct-τ，它独立地延迟输入信号的所有频率成分，滤波器的群时延被定义为相位的负导数，对于幅值响应为|Hf|，相位响应为∠Hf的滤波器，系统响应为Hf＝|Hf|∠Hf其群时延定义为 对于任意yt＝Etcosφt形式的信号，其中Et为包络，定义群时延滤波器ht的输出为 其中，包络函数由群时延延迟，而差频信号由相位时延延迟，即 定义一个滤波器hGD，其幅频响应为|Hf|＝1，群时延τGD＝τD，产生相位响应 经过群时延滤波后的时域输出信号，再左移τmax，差频信号就可以在无延迟处对齐，对齐后就可以将信号进行基于解码的通信译码和拉伸处理。

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