Problemă de optimizare a formei de undă în sistemul de comunicații radar

Odată cu creșterea explozivă a numărului de dispozitive conectate și creșterea cererii pentru spectrul wireless, este necesar să se integreze mai multe funcții RF pe platforme precum avioane și nave, cum ar fi radare, legături de date și sisteme de război electronic. Prin proiectarea unui sistem de comunicație radar cu două funcții, este posibil să partajați spectrul pe aceeași platformă hardware și să suportați simultan detectarea țintei și comunicarea fără fir. Prin echilibrarea performanței radar și a comunicațiilor, se poate realiza proiectarea unui sistem de comunicații radar cu două funcții, care este o tehnologie promițătoare.

Proiectarea formei de undă este una dintre sarcinile cheie în sistemele de comunicații radar. O formă de undă bună trebuie să poată realiza detectarea eficientă a obiectelor și transmiterea datelor. La proiectarea formelor de undă, trebuie luați în considerare mulți factori, cum ar fi raportul semnal-zgomot, efectul Doppler al țintei, efectul multipath etc. Între timp, datorită diferitelor moduri de lucru ale radarului și de comunicare, forma de undă trebuie să fie capabilă pentru a satisface nevoile ambelor.

În prezent, nu există o metodă de proiectare fixă ​​pentru proiectarea optimă a formei de undă a sistemelor de comunicații radar cu funcție dublă, care trebuie să se bazeze pe scenarii și cerințe specifice de aplicare. Iată câteva metode posibile de proiectare:

1. Proiectare bazată pe teoria optimizării: Prin stabilirea unui model matematic al indicatorilor de performanță (cum ar fi performanța de detecție, rata de comunicare etc.), apoi folosind algoritmi de optimizare (cum ar fi coborârea gradientului, algoritmul genetic etc.) pentru a găsi forma de undă care maximizează indicatorii de performanță. Această metodă necesită modele țintă precise și algoritmi de optimizare eficienți și se confruntă cu multe provocări.

În primul rând, cerințele pentru radar și comunicare pot intra în conflict între ele, ceea ce face dificilă găsirea unei forme de undă care să le satisfacă pe ambele simultan. În al doilea rând, mediul actual de radar și de comunicație poate diferi de model, ceea ce poate duce la o performanță slabă a formei de undă proiectate în utilizare practică. În cele din urmă, optimizarea algoritmilor poate necesita o cantitate semnificativă de resurse de calcul, ceea ce poate limita aplicarea lor în sisteme practice.

2. Design bazat pe învățarea automată: Utilizarea algoritmilor de învățare automată pentru a învăța forma de undă optimă printr-o cantitate mare de date de antrenament. Această metodă poate gestiona medii complexe și incertitudini, dar necesită o cantitate mare de date și resurse de calcul.

3. Proiectare bazată pe experiență: Pe baza experienței sistemelor radar și de comunicații existente, proiectați forme de undă prin încercare și eroare. Această metodă este simplă și fezabilă, dar este posibil să nu poată găsi soluția optimă.

Metodele de proiectare de mai sus au avantajele și dezavantajele lor, iar proiectarea reală poate necesita combinarea mai multor metode. În plus, din cauza potențialelor conflicte dintre cerințele radar și de comunicare, procesul de proiectare trebuie să abordeze și aceste conflicte. De exemplu, diferite cerințe pot fi îndeplinite prin echilibrarea performanței de detectare și a vitezei de comunicare sau prin proiectarea unei forme de undă care poate fi ajustată dinamic.