【摘 要】
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作为现代电磁理论的两个主要应用,雷达和通信系统长期独立发展并形成各自的理论体系。两者的宽带化、网络化趋势导致无线频谱资源日益拥挤,雷达通信一体化的概念在此背景下被提出。根据发射信号和设备类型的不同,雷达通信一体化系统的研究主要集中在频谱共存一体化系统（SCIS）和信号共享一体化系统（SSIS）两个方向。雷达通信一体化可提升频谱资源利用率,显著降低系统冗余、能耗等,具有重要的研究意义和实用价值。功率
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作为现代电磁理论的两个主要应用,雷达和通信系统长期独立发展并形成各自的理论体系。两者的宽带化、网络化趋势导致无线频谱资源日益拥挤,雷达通信一体化的概念在此背景下被提出。根据发射信号和设备类型的不同,雷达通信一体化系统的研究主要集中在频谱共存一体化系统（SCIS）和信号共享一体化系统（SSIS）两个方向。雷达通信一体化可提升频谱资源利用率,显著降低系统冗余、能耗等,具有重要的研究意义和实用价值。功率分配是雷达通信一体化的核心技术,旨在不同任务、场景和资源约束等背景下,基于约束优化理论最大限度提升雷达与通信性能。此外,相对于单载波信号,多载波信号具备频谱利用率高、抗干扰强和实用性高等优势。对此,本文研究了雷达通信一体化的多载波信号功率分配（MCSPA）问题,主要创新如下:1.提出了三重交替最大化（TAM）功率分配算法,获得了部分频谱共存下通信功率分配方案的局部解析解,有效降低了同频雷达干扰信号对通信性能的影响,保证了雷达与通信频谱的共存,解决了SCIS的通信MCSPA问题。2.提出了交替方向内外双循环（ADMIOL）功率分配算法,获得了部分频谱共存下雷达与通信功率分配方案的局部解析解,有效降低了雷达与通信互干扰的影响,提高了雷达-通信性能耦合下SCIS整体性能,解决了SCIS的雷达与通信多载波信号功率联合分配（JAMSP）问题。3.提出了序列信息嵌入（SIE）雷达通信双功能实现算法,在双功能同时实现前提下,有效提高了雷达信干噪比;在SIE算法基础上提出了迭代非凸最大化（INCM）功率分配算法,获得了单用户SSIS功率分配方案的局部最优解,在雷达与通信功能同时实现前提下,满足了单用户通信服务质量需求并有效提高了雷达信干噪比,解决了单用户SSIS的一体化MCSPA问题。4.提出了交替方向松弛规划（ADMSRP）功率分配算法,获得了多用户SSIS功率分配方案的局部最优解,在目标探测与多用户通信同时实现前提下,满足了多用户通信服务质量需求并有效提高了雷达Kullback-Leibler散度,解决了多用户SSIS的一体化MCSPA问题。以上算法已通过理论和仿真分析进行了验证,结果表明,上述算法可实现不同场景下雷达通信一体化系统的自适应功率分配,有效提高系统整体性能。
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