基于無網格壓縮感知的雷達通信一體化系統目標參數估計方法研究

劉飛峰 劉鴻杰 繆穎杰 李 浩 胡 程

（1.北京理工大學信息與電子學院雷達技術研究所，北京 100081；2.衛星導航電子信息技術教育部重點實驗室（北京理工大學），北京 100081）

1 引言

傳統應用場景中，雷達與通信設備分別占用不同的硬件平臺與頻譜資源，這種分立式的設計會導致電子系統的體積、功耗以及成本增加，惡化了電磁環境，容易造成電磁頻譜擁擠與干擾等諸多問題。鑒于此，雷達通信一體化設計可以讓雷達與通信共享硬件平臺，系統綜合化、集成化、小型化程度更高，可更高效地利用頻譜資源，從而解決上述難題［1-2］。

正交頻分復用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）是一種多載頻調制的波形，憑借其高維度、高通信速率、強抗干擾能力等優勢得到了廣泛的關注，被廣泛用于一體化波形設計中，Sturm 等人研究了OFDM 在車載雷達通信中的應用，可實現平臺間通信，并通過傅里葉變換處理實現目標測速測距［3］；Oziewicz 通過MUSIC 的方法實現了OFDM 信號多徑時延估計［4］。劉永軍等人采用子空間投影方法實現對目標的距離與速度估計［5］，此方法性能優于傳統傅里葉變換方法，但是其性能依然受噪聲影響大，難以保證低信噪比下的探測性能。

近些年來，壓縮感知技術被廣泛應用在信號處理領域，Sen 等人利用稀疏恢復理論實現OFDM 信號對目標距離和多普勒的估計，但運算量較大，且估計精度受限于網格估計［6］；為克服以上難題，一種稱為原子范數最小化（Atomic Norm Minimization，ANM）的無網格壓縮感知技術被提出，該方法將優化問題凸優化為一……