Problème d'optimisation de la forme d'onde dans le système de communication radar

Avec la croissance explosive du nombre d'appareils connectés et la demande croissante de spectre sans fil, il est nécessaire d'intégrer plusieurs fonctions RF sur des plates-formes telles que les avions et les navires, telles que les radars, les liaisons de données et les systèmes de guerre électronique. En concevant un système de communication radar à double fonction, il est possible de partager le spectre sur la même plate-forme matérielle et de prendre en charge simultanément la détection de cibles et la communication sans fil. En équilibrant les performances du radar et des communications, il est possible de concevoir un système de communication radar à double fonction, ce qui constitue une technologie prometteuse.

La conception de formes d'onde est l'une des tâches clés des systèmes de communication radar. Une bonne forme d'onde doit pouvoir permettre une détection d'objet et une transmission de données efficaces. Lors de la conception des formes d'onde, de nombreux facteurs doivent être pris en compte, tels que le rapport signal/bruit, l'effet Doppler de la cible, l'effet multitrajet, etc. Parallèlement, en raison des différents modes de fonctionnement du radar et de la communication, la forme d'onde doit pouvoir pour répondre aux besoins des deux.

Il n'existe actuellement aucune méthode de conception fixe pour la conception optimale de la forme d'onde des systèmes de communication radar à double fonction, qui doit être basée sur des scénarios et des exigences d'application spécifiques. Voici quelques méthodes de conception possibles :

1. Conception basée sur la théorie de l'optimisation : en établissant un modèle mathématique d'indicateurs de performance (tels que les performances de détection, le taux de communication, etc.), puis en utilisant des algorithmes d'optimisation (tels que la descente de gradient, l'algorithme génétique, etc.) pour trouver la forme d'onde. qui maximise les indicateurs de performance. Cette méthode nécessite des modèles cibles précis et des algorithmes d’optimisation efficaces, et se heurte à de nombreux défis.

Premièrement, les exigences en matière de radar et de communication peuvent entrer en conflit les unes avec les autres, ce qui rend difficile la recherche d'une forme d'onde capable de satisfaire les deux simultanément. Deuxièmement, l'environnement radar et de communication réel peut différer du modèle, ce qui peut conduire à de mauvaises performances de la forme d'onde conçue dans la pratique. Enfin, l’optimisation des algorithmes peut nécessiter une quantité importante de ressources informatiques, ce qui peut limiter leur application dans des systèmes pratiques.

2. Conception basée sur l'apprentissage automatique : utilisation d'algorithmes d'apprentissage automatique pour apprendre la forme d'onde optimale grâce à une grande quantité de données d'entraînement. Cette méthode peut gérer des environnements complexes et des incertitudes, mais nécessite une grande quantité de données et de ressources informatiques.

3. Conception basée sur l'expérience : sur la base de l'expérience des systèmes de radar et de communication existants, concevez des formes d'onde par essais et erreurs. Cette méthode est simple et réalisable, mais elle ne permettra peut-être pas de trouver la solution optimale.

Les méthodes de conception ci-dessus ont leurs avantages et leurs inconvénients, et la conception réelle peut nécessiter la combinaison de plusieurs méthodes. De plus, en raison des conflits potentiels entre les exigences du radar et des communications, le processus de conception doit également résoudre ces conflits. Par exemple, différentes exigences peuvent être satisfaites en équilibrant les performances de détection et la vitesse de communication, ou en concevant une forme d'onde pouvant être ajustée dynamiquement.