[发明专利]一种合作的MIMO雷达和MIMO通信系统性能计算方法

说明书

该发明公开了一种合作的MIMO雷达和MIMO通信系统性能计算方法，属于雷达通信一体化技术领域，它特别涉及关于雷达通信一体化信号处理中的参数估计性能界克拉美罗界的计算和通信互信息的计算。利用如上步骤计算得到的雷达参数估计CRB和通信互信息MI，用来评估合作的MIMO雷达和MIMO通信一体化系统的性能。由于本方法是基于合作的方式，因此雷达系统和通信系统可以相互利用，提升雷达和通信系统整体的性能。

技术领域

本发明属于雷达通信一体化技术领域，它特别涉及关于雷达通信一体化信号处理中的参数估计性能界克拉美罗界(CRB)的计算和通信互信息(MI)的计算。

背景技术

无线通信对有用频谱的需求日益增加，导致与传统合法频谱的主要用户(如雷达)发生冲突。因此，人们对雷达通信一体化系统中雷达和通信之间共享频谱的方法进行了许多新的研究。多输入多输出技术(Multiple Input Multiple Out)是一种多天线收发技术，可以大大提高雷达系统的检测性能，估计性能和跟踪性能，并增加通信系统的容量。将MINO技术应用到雷达通信一体化系统中可以极大的提升系统的整体性能。

克拉美罗界(CRB)作为参数无偏估计误差的下限，是雷达参数估计问题中常用的估计性能评价指标。互信息(MI)作为反映信道质量的一个量，是通信系统中常用的性能衡量指标。因此，雷达通信一体化系统中，可以选择CRB和MI来评价一体化系统的性能。

大部分雷达通信一体化系统中，雷达系统和通信系统都是将相互发射的信号作为干扰，而在文献1(M.Bica,K.W.Huang,U.Mitra,and V.Koivunen,“Opportunistic radarwaveform design in joint radar and cellular communication systems,”inProceedings of the 2015IEEE Global Communications Conference(GLOBECOM),Dec2015,pp.1–7)和文献2(M.Bica and V.Koivunen,“Delay estimation method forcoexisting radar and wireless communication systems,”in Proceedings of the2017IEEE Radar Conference(RadarConf),May 2017,pp.1557–1561)中，考虑利用通信信号来提升单天线雷达系统的目标检测和时延估计性能。同理，通过与雷达系统合作，通信系统的性能也可以得到提升。因此，在MIMO雷达和MIMO通信一体化系统中，考虑合作的雷达和通信系统的性能增益是十分有必要的。

发明内容

本发明针对背景技术的不足解决的技术问题是,获得一种考虑合作的MIMO雷达和MIMO通信系统的性能计算方法，计算了雷达目标参数估计的克拉美罗界(CRB)和通信系统互信息(MI)。

本发明的技术方案为一种合作的MIMO雷达和MIMO通信系统性能计算方法，该方法包括：

步骤1：针对MIMO雷达系统将N_R个接收机接收到的信号采样值按顺序排列成一列，构成接收信号r_R；

r_R＝U_Rts_Rt+U_Rs_R+U_Cts_Ct+U_Cs_C+w_R，

其中，

r_R,n＝(r_R,n[1],...,r_R,n[K])^T，