1.一种基于正负调频的探测通信一体化信号处理方法,其特征在于,包括:步骤1,MIMO-OFDM雷达系统生成雷达探测信号和通信信号的探测通信一体化波形,包括:通信码元信息经过串并转换后被分配到MIMO-OFDM雷达系统的各发射通道,并映射到各天线发射的雷达LFM波形中,所生成的LFM信号的调频斜率的正或负由通信码元信息的值确定;步骤2,所述MIMO-OFDM雷达系统的各接收通道分别接收目标反射回波后,与相应发射阵元载频差混频后经过带通滤波处理,分离出各通道的发射信号,对各通道的发射信号分别进行通信信号处理和雷达信号处理,以得到通信发射端的串行通信序列以及对目标检测的结果;所述步骤2包括:步骤21,MIMO-OFDM雷达系统接收到通信目标的回波信号,分别使用各发射通道的载频 f m 进行混频处理,步骤22,使用与各发射通道对应的带通滤波器对混频后的信号进行滤波处理,分离出与各发射通道对应的分离信号,所述分离信号为对应发射通道所发射的探测通信一体化信号经目标侧处理得到的;步骤23,对分离出的分离信号分别执行通信信号处理和雷达信号处理,通过通信信号处理恢复出通信发射端的串行通信序列,通过雷达信号处理完成对目标的检测和对目标信息的提取;所述步骤23中执行雷达信号处理包括:步骤b1,分别使用相应的正调频信号或负调频信号对通道分离出的分离信号 x m ( t )进行匹配滤波处理,具体处理方式为: ;其中, f dr 为远场目标的多普勒频率, 为雷达目标回波的时延;步骤b2,基于多普勒频率匹配方案,对所有接收通道的匹配滤波结果进行通道分选,得到通道分选空间H;步骤b3,对通道分选后的结果进行接收合成处理,得到的接收合成信号为: ;步骤b4,对接收合成信号进行动目标显示和相干积累处理,完成对目标的检测和对目标信息的提取;所述步骤b2包括:设定发射的并行通信序列{I(m)}中通信码元信息为“0”和“1”对应的通道空间分别为H 0 和H 1 ;在通道分选过程中,根据两个空间的大小,选择所含元素更多的空间作为通道空间: 。
2.根据权利要求1所述的基于正负调频的探测通信一体化信号处理方法,其特征在于,所述步骤1中,当通信码元信息为“1”时,所生成的LFM信号的调频斜率的正;当通信码元信息为“0”时,所生成的LFM信号的调频斜率的负。
3.根据权利要求2所述的基于正负调频的探测通信一体化信号处理方法,其特征在于,所述步骤1包括:步骤11,通过串并转换处理将通信序列中的M个串行通信码元转换成并行码元序列{I(m)},其中,m为0~M-1的正整数;步骤12,将所述并行码元序列{I(m)}中的各码元映射到MIMO-OFDM雷达系统的各发射通道的调频斜率上,形成各阵元的探测通信一体化基带信号;步骤13,MIMO-OFDM雷达系统的对各阵元的一体化基带信号进行相应频谱的载波调制,形成各阵元的探测通信一体化信号;步骤14,根据通信目标和通信接收机角度,调整MIMO-OFDM雷达系统的天线波束,以使得通信目标接收到各阵元的探测通信一体化信号后,对各发射通道发射的探测通信一体化信号进行空域波束合成。
4.根据权利要求3所述的基于正负调频的探测通信一体化信号处理方法,其特征在于,所述步骤12中,I(m)=1时,第 m 个阵元发射信号的调频斜率 μ m = μ ;I(m)=0时, μ m =- μ ,所述步骤12中,形成的第 m 个阵元的一体化基带信号为:其中, μ=B/T p 表示LFM信号斜率, B 和 T p 分别表示LFM信号的带宽和时宽。
5.根据权利要求4所述的基于正负调频的探测通信一体化信号处理方法,其特征在于,所述步骤13中,对第 m 个阵元的载波频率为 ,第 m 个阵元的探测通信一体化信号为;所述MIMO-OFDM雷达系统发射的探测通信一体化信号的矢量表示为: 。
6.根据权利要求5所述的基于正负调频的探测通信一体化信号处理方法,其特征在于,所述通信目标的回波信号为对空域波束合成后的信号 S(t) 进行延迟和多普勒调频处理的信号,即为: ;其中, f dc 为通信目标的多普勒频率, 为通信目标回波的时延;所述步骤22中分离出的与各发射通道对应的分离信号为:发射处理阶段各发射通道所发射的探测通信一体化信号叠加延迟和多普勒频率,即为: 。
7.根据权利要求6所述的基于正负调频的探测通信一体化信号处理方法,其特征在于,所述步骤23中执行通信信号处理包括:步骤a1,分别使用通信码元信息为“1”对应的正调频信号和通信码元信息为“0”对应的负调频信号作为匹配滤波因子,对通道分离出的分离信号 x m ( t )进行脉冲压缩,得到m对脉压信号 和 ;步骤a2,通过包络检波处理对m对脉压信号 和 进行取模操作,得到m对脉压模数据组 和 ;步骤a3,通过抽样判决处理对每一对脉压模数据组 和 的最大幅度进行比较,确定出接收通道中每一对脉压模数据组对应的通信符号为: ;步骤a4,对各接收通道解调出的通信符号进行并串转换处理后得到串行输出数据,并恢复出通信发射端的串行通信序列。