专题:雷达通信一体化

特邀策划人

欧阳缮

桂林电子科技大学教授，博士生导师，桂林电子科技大学原副校长，中国电子学会遥感遥测遥控分会常务委员,中国电子学会电路与系统委员会委员，中国航空学会信息融合专业委员会委员，《无线电工程》编委会副主任委员及特邀审稿专家，《通信学报》《电子与信息学报》编委，多次担任IEEE系列国际学术会议的TPC Co-Chair。主持国家重点基础研究发展计划课题、国家自然科学基金面上课题、国防预研课题、省部级课题等30余项，获省部级科技奖5项。近年来在《IEEE Trans.Signal Processing》《IEEE Trans.Nueral Networks》《中国科学》等国内外科技期刊上发表学术论文100余篇，其中60余篇被SCI、EI检索，并被国际学术期刊(SCI源刊)广为引用。

彭冬亮

杭州电子科技大学教授，博士生导师，控制科学与工程博士学位点负责人，模式识别与智能系统国防特色学科负责人，信息物理感知与控制高等学校学科创新引智基地(111基地)副主任，中国航空学会信息融合专业委员会委员，中国指挥控制学会海上指挥控制专业委员会委员。《无线电工程》编委及特邀审稿专家，《Aerospace Science and Technology》《IET Radar,Sonar & Navigation》等国际期刊审稿人。研究成果获国防科技进步二等奖2项、浙江省科学技术三等奖1项。出版学术专著1部，发表论文60余篇。

王 爽

西安电子科技大学教授，博士生导师，西安电子科技大学研究生院副院长，智能信息处理研究所副所长，陕西省自动化学会控制理论及应用专委会委员，中国电子学会高级会员，中国计算机学会高级会员，美国电气电子工程师协会(IEEE)会员，《无线电工程》编委及特邀审稿专家，《IEEE Trans.GRS》《IEEE JSTARS》等国际期刊审稿人。研究成果获省部级科技奖励一等奖2项，陕西省教学成果一等奖1项，作为第1发明人已授权国家发明专利27项，合作发表论文SCI检索62篇，EI检索69篇，合作出版专著4部。

郭雨薇

西安电子科技大学副教授，博士后创新人才支持计划入选者，智能感知与图像理解教育部重点实验室骨干成员，智能感知与计算国际联合研究中心骨干成员，智能感知与计算国际合作联合实验室骨干成员，《无线电工程》特邀审稿专家。主要研究方向：人工智能、图像理解与解译。在国内外著名期刊上发表SCI检索论文数篇，以第一作者在《IEEE Transactions on Fuzzy Systems》《IEEE Transactions on Cybernetics》《Pattern Recognition》等SCI一区与二区(中科院分区)期刊上发表学术论文多篇。

随着科学技术的快速发展，雷达通信一体化发展程度也逐渐加深，通过一套共用的硬件设备来实现雷达探测与通信传输，相比于传统单一的雷达或者通信设备，更易集成化、小型化和高效利用频谱。通过将雷达与通信进行一体化结合发展，发挥二者的功能和作用。一方面，通过内部结构的优化，实现信息数据的共享，既可以探测目标，又可以完成信息传输任务；另一方面，雷达通信一体化可以提高抗干扰能力、电磁兼容性能、频谱利用效率与信息交互效率。为集中展现雷达通信一体化在通信传输与雷达探测多功能一体化发展中的最新理论研究成果及前沿技术方法，《无线电工程》2022年第3期刊出“雷达通信一体化”专题，经过公开征稿和专家评审，最终录用稿件6篇，内容主要包含综述、波形设计、接收技术、信号获取及信息处理等方面的研究成果。

在雷达通信一体化的研究中，一体化信号的调制设计是关键。黄高见等在《雷达通信一体化信号调制技术综述》一文中，对基于Chirp信号的一体化信号设计、基于扩频调制技术的一体化信号设计、基于多载波调制技术的一体化信号设计、基于阵列技术的一体化信号设计及其他一体化信号调制技术，如波形分集、连续相位调制等雷达通信一体化信号调制技术进行了全面梳理分析。接着对V2V智能驾驶、雷达追踪定位与安全通信、雷达距离域抗干扰与通信等几种应用场景中的一体化调制技术的相关性做了概述，并给出了一些性能仿真示例，指出在不同的雷达通信一体化应用场景中选择不同的一体化调制技术的重要性。同时，讨论了设计雷达与通信一体化信号需要面对的一些关键问题，如雷达与通信性能最优化、工作体制、雷达通信一体化信道模型、多天线一体化信号设计、多址通信和雷达通信一体化接收信号处理等，并讨论了多波束一体化信号设计的不同方案，结合文中丰富的文献可为读者提供研究参考。

雷达嵌入式通信(REC)作为一种新型隐蔽通信技术，既可以实现频谱共享，还能保证信息得到有效、可靠、保密传输。张澄安等在《基于CNN的雷达嵌入式通信接收技术研究》一文中，针对通信可靠性和抗截获性对RF标签嵌入通信波形的功率大小的矛盾，提出了一种基于卷积神经网络(CNN)的REC合作接收机结构——CNN接收机。将传统REC合作接收机接收算法中滤波处理后的信号输入神经网络进行训练，提取通信信号的特征。基于深度学习的REC接收方法通过训练对滤波器输出的波形特征进行学习，从而为接收机提供了更多的判决条件，达到更好的判决性能。文中给出了CNN接收机的设计原理及详细结构，并对CNN接收机的接收性能进行了仿真和分析。相对于传统NP接收机，CNN接收机有着更好的检测概率性能和SER性能，通信可靠性能得到了一定提升。

雷达通信一体化信号波形的正交性对系统性能及系统设计至关重要。马启成等在《基于STBC编码的MIMO-CE-S16PSK-OFDM-LFM雷达通信一体化波形设计》一文中，在恒包络S16PSK-LFM雷达通信一体化信号的基础上设计了基于STBC编码的恒包络MIMO-CE-S16PSK-OFDM-LFM雷达通信一体化信号。在S16PSK-LFM调制波形基础上，采用OFDM技术克服多径衰落对通信性能的影响,通过设定特殊的各个子载波的初始频率，使相邻子载波的频率差为线性调频的递增量的2倍，来更好地实现雷达通信一体化波形的分离,采用恒包络PM调制技术(CE技术)来使OFDM调制的峰均功率比(PAPR)为0。为突破单天线信道容量的香农定理限制，在CE-S16PSK-OFDM-LFM信号中引入了MIMO技术。为获得完全的天线增益以及实现天线信号向量的完全正交分离，在MIMO-CE-S16PSK-OFDM-LFM信号中引入了Alamouti设置的STBC编码,并对所设计的雷达通信一体化信号波形的通信误码率、信道容量和雷达模糊函数的性能进行了仿真分析。

雷达通信一体化中雷达影像处理和分析是重要的部分。极化合成孔径雷达能够获取地物更多的散射和极化信息，是重要的信息获取手段，但是由于相干斑噪声的影响，其影像处理和解译都受到制约。针对这一问题，杨国辉等在《基于极化SAR相干斑模型的非局部均值相干斑抑制》一文中，提出了一种基于极化SAR相干斑模型的形状自适应非局部均值的相干斑去噪方法，该方法将非局部策略与极化SAR相干斑模型相结合，对于极化协方差矩阵的对角线元素和非对角线元素分别进行处理，首先对对角线元素按照乘性噪声模型处理，然后计算复相关系数，再对非对角线元素进行处理，在抑制相干斑噪声的同时可以更有效地保持极化特性和边缘结构信息。

在实际跟踪环境中，杂波测量空间分布特性往往是未知时变的，杂波密度通常被用来描述杂波测量的空间分布特性，是决定多目标自动跟踪性能的核心环境要素。现有的空间稀疏度的杂波密度估计方法在多目标自动跟踪场景下的杂波密度估计偏差急剧增大。针对这一问题，周福珍等在《一种基于杂波稀疏度改进的杂波密度估计方法》一文中，通过计算以待估点为中心的超球体内测量来源于杂波的概率来估计超球体内真实的杂波个数，消除超球体内目标测量带来杂波密度的估计偏差，从而极大地提升复杂环境下多目标航迹的起始与维持性能。

实际作战空间中，电磁信号是矢量信号。因此，完备的电场信号和磁场信号应该是一个六维复矢量。随着电子对抗技术的发展，电子侦察系统(ESM)不仅需要测量目标信号的空间信息和频率信息，还需要得到目标的细微特征，如电磁波的极化。极化在目标的检测与增强、识别和抗干扰方面有着巨大的应用潜力，同时也是决定其性能瓶颈是否能取得突破的核心要素。现有的DOA和极化联合估计方法需要四维的谱峰搜索，导致其计算量急剧增大。针对这一问题，刘淳熙等在《极化敏感面阵的DOA-极化参数降维估计算法》一文中，提出了一种基于不等式约束的降维MUSIC算法，通过建立极化参数与空域参数分离的长矢量模型，利用极化矢量的模值有界性，将四维的谱估计问题转化为不等式约束，有效降低了算法的搜索维度，在保证算法高精度的同时，能够极大地降低算法的计算量。

在专题出版之际，特此感谢参与稿件函评的各位专家学者，感谢他们对稿件的审阅和提出的宝贵意见，保证了专题稿件的质量。最后，感谢《无线电工程》编辑部各位老师的辛勤工作和大力支持。希望本专题能够对雷达通信一体化研究起到借鉴和促进作用。