6个研究背景和意义示例,教你写计算机雷达通信一体化论文

今天分享的是关于雷达通信一体化的6篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到雷达通信一体化等主题,本文能够帮助到你

知识图谱构建及辅助推荐算法研究

这是一篇关于雷达通信一体化,知识图谱,推荐算法,COVID-19数据分析的论文, 主要内容为雷达与通信领域相对独立却又密切联系,将雷达与通信功能融合在一个设备,并同时完成探测与实时通信是雷达领域研究的热门问题。雷达通信一体化的首要前提是对两个领域的知识进行整合,但目前并没有包含雷达通信基础概念的有效工具。知识图谱以结构化三元组的形式存储实体及实体间的关系,将非结构化知识用图结构的方式表示出来。本文构建基于雷达通信基础概念的知识图谱,从而促进两个领域的进一步融合。由于知识图谱存储丰富的结构化数据的特性,研究将雷达通信知识图谱融合到推荐系统提高推荐性能,可直接为雷达通信领域的研究者推荐感兴趣的雷达通信相关知识。针对当前热度极高的COVID-19,构建旅行知识图谱为疫情期间的人们推荐出行方案,进一步验证了推荐算法的有效性。由此给出本文的主要工作:1.研究了自顶向下和自底向上两种构建雷达通信知识图谱的方法。自顶向下知识图谱的构建首先利用Protégé工具建立雷达通信领域内类之间的层次关系,然后为每个类构建对象属性和数据属性,最后进行知识建模即对各个类进行实体填充,并在Onto Graf进行可视化展示。自底向上构建知识图谱首先用Stanford Core NLP工具进行命名实体识别、关系抽取等技术进行知识抽取得到三元组信息,然后进行人工知识融合,最后用图数据库Neo4j进行知识存储及可视化。2.基于雷达通信知识图谱结构和特征研究了两种推荐算法。基于雷达通信知识图谱结构的推荐算法(KGS-RS)利用雷达通信知识图谱的结构与水波纹相似这一特性,将用户的历史记录看作波纹中心,沿着知识图谱的连接向外进行偏好传播,从而发掘用户潜在兴趣。基于雷达通信知识图谱特征的推荐算法(KGF-RS),利用知识图谱中的三元组特征,将实体和关系映射到低维向量空间,通过交叉压缩模块将雷达通信知识图谱模块与推荐模块结合,从而使实体特征和项目结合。本文选取BookCrossing和Bing News作为数据集,将雷达通信知识图谱作为辅助信息。仿真结果表明,与基准算法相比,这两种推荐算法在AUC、accuracy、precision和recall性能上都有所提升,从而也验证了雷达通信知识图谱的完整性和准确度。3.研究了COVID-19背景下基于旅行知识图谱的旅行推荐。首先构建旅行知识图谱,然后通过对比分析模型得到各省市的预测感染人数曲线,最后将预测感染人数与旅行知识图谱相结合,为用户推荐合适的旅行方案。

双功能雷达通信波形及波束成形设计

这是一篇关于物理层安全,双功能雷达通信系统,波束成形,雷达检测,雷达通信一体化的论文, 主要内容为移动通信和无线网络服务正处于高速发展阶段,受限的频带资源与日益增多的无线接入设备之间的矛盾成为了未来无线通信行业需要解决的重要问题之一。因此,提高雷达频带资源在通信领域再利用尤为重要,而双功能雷达通信(Dualfunction radar-communication,DFRC)系统可以有效地实现雷达和通信的频谱共享,在实现对感兴趣目标检测的同时满足下行链路用户的通信需求。其中,DFRC波束成形设计是实现雷达通信一体化的重要技术之一。在此背景下,本文围绕DFRC波束成形设计展开研究,主要研究工作和创新点如下:1)针对未来通信对雷达通信一体化的需求,提出了一种基于检测概率约束(Detection probability constraint,DPC)的DFRC系统波形设计框架。该框架将最大化下行链路用户的通信性能作为目标,并以雷达检测性能为约束条件设计DFRC基站(Base station,BS)发射波形算法。仿真结果表明,所提的设计方法,在保证相同检测性能的前提下,可以有效解决雷达端和通信端的资源分配问题。并且在雷达检测性能饱和时,通过波形设计将资源重新分配给用户端,从而获得更高的传输速率。与传统的全向和定向框架相比,DPC框架可通过适当牺牲雷达检测性能来提高通信端的性能。2)为了提高DFRC系统的物理层安全性能,提出了一种新型的DFRC发射符号结构,并推导安全和速率(Secrecy sum-rate,SSR)。通过最大化SSR设计波束成形矩阵,从而解决当窃听者(Eavesdropper,Eve)状态信息未知时DFRC的系统安全传输问题。所提结构可直接利用雷达功能判断Eve存在状态,并依据Eve状态信息推断发射信息是否需要携带人工噪声干扰Eve。随后,基于Eve状态建立优化方程设计波束成形矩阵。仿真结果表明,所提结构能够在Eve状态信息未知时,有效解决系统物理层安全问题,获得更高的SSR。并且所设计的波束成形矩阵,可以实现雷达和通信之间的权衡。

基于混沌波形的雷达通信一体化系统设计及性能分析

这是一篇关于雷达通信一体化,可解混沌,模糊函数,速度MUSIC算法,误码率的论文, 主要内容为作为电子信息行业的两大主流技术,雷达和通信在军事和民用方面都有广泛使用。由于工作方式的不同,两者通常在不同硬件平台上实现,信号波形也存在较大差异。针对雷达探测波形而言,其所需信号多为规则的已知信号,要求具有优异的自相关特性和大信号带宽。通信信号波形是随机、不确定的,要求具有高频谱效率。而在智能交通、电子侦察等应用中,受限于设备体积、载重和低截获等要求,雷达和通信作为独立硬件平台将不再适用。实际上,雷达和无线通信的系统架构相似,都有天线、发射机、接收机、信号处理器等。因此考虑将两者进行一体化设计,以满足电子设备不断小型化的需求。在雷达通信一体化系统中,同时满足雷达和通信双功能的波形设计是一体化系统设计的关键。常见的一体化信号波形有二进制相移键控线性调频信号(BPSK-LFM)、二相编码中的M码以及多相编码中的Frank码。随着5G通信应用,频谱资源变得越来越紧缺,两种技术出现频带重叠,如何提高频谱利用率,是急需解决的问题。混沌信号特有的宽频谱、易生成、非周期等特性,使其不仅具有抗干扰、抗多径和天然隐蔽性等优势,而且可通过低成本、低功耗的模拟电路实现,易于应用于实际系统的设计和集成,对气象、生物和控制工程等很多领域有着重要影响。本文提出基于可解混沌的一体化波形设计,并对采用该波形的雷达探测和通信解码算法进行研究,开展如下工作:(1)探讨了雷达和通信进行波形共享设计的可行性,针对共享波形设计,介绍了混沌波形的生成方法和波形特性。根据其特性提出基于混沌波形的雷达通信一体化结构,分别对一体化系统收、发机进行详细介绍。(2)研究了三种常见一体化波形和混沌波形的模糊函数,对其模糊函数图进行对比分析,得到混沌信号具有更好的距离-速度分辨率,因此将其应用于雷达通信一体化具有可行性。提出了对应的雷达测距、测速算法,包括基于相关法的目标距离探测和基于速度MUSIC的目标径向速度探测算法。通过对比分析不同信号波形在单目标、多目标情况下的测距、测速结果,接收机处比特信噪比为0时,单目标情况下测距性能相比于LFM信号提升10%,多目标情况下提升20%。得到本文所采用的混沌信号在单目标、多目标情况下均取得更优的雷达性能。(3)研究基于混沌匹配滤波器的通信解码算法,理论分析不同解码门限的误码率,并仿真验证了不同信号波形的通信误码率性能。通过本文所采用的混沌信号和常见一体化信号的通信性能对比分析,包括频谱占用分析和误码率分析。在BER=10-1时,混沌信号的Eb/N0比BPSK-LFM信号低1dB,但比Frank码高1.4dB,但通过频谱占用分析可知,Frank码是以牺牲频谱为代价换取更高的误码率,得到本文所采用的混沌信号在频谱占用相同的情况下将取得更好的通信性能。仿真和分析结果表明,可解混沌波形能够满足雷达和通信的综合需求,可以作为未来一体化系统设计的备选波形。

基于黎曼流形优化的雷达通信一体化信号处理

这是一篇关于雷达通信一体化,恒包络,黎曼流形优化,目标探测的论文, 主要内容为在过去很长一段时间里,雷达探测和无线通信相对独立发展,但二者具有很多相通之处,如硬件基础、信号理论、总体结构,这为一体化提供了实现可能。近年来,由于信息技术的飞速发展,雷达通信一体化逐渐被提出来,一体化信号不仅能同时实现通信传输和雷达探测功能,而且提高频谱利用率和能量利用率。以往的研究中,有一些信号被用来实现雷达与通信的一体化,包括线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号、正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiple,OFDM)信号等。LFM信号具有优异的脉冲压缩,是雷达探测和成像的理想波形,OFDM信号抗多径衰落、提高频谱利用率。然而,较高的峰均功率比导致明显的非线性失真、较低的功率效率和较差的系统稳定性。目前有两种恒包络方法,一种是对信号进行相位调制,使恒模信号携带信息,另一种实现恒包络的方法是用数学优化算法对信号进行处理。但是前者在处理过程中引入了子载波间的干扰,导致性能大大降低;对后者而言,传统的数学处理方法很难实现恒模约束,或者需要通过放松条件来实现求解,这大大降低了一体化信号的性能和计算效率。因此,一种高效并且能够保证一体化信号性能的信号处理方案,对于雷达通信一体化的更好应用具有重要意义。本文基于黎曼流形优化算法对雷达通信一体化信号进行恒包络设计,实现了恒包络框架下的一体化信号发射与接收处理。本文研究如下:第一部分介绍了雷达通信一体化的理论基础。包括二者在实现一体化设计中的软硬件可行性分析,在理论可行的基础之下对二者进行一体化设计的系统方案,以及在此方案框架下对一体化系统的性能分析和评价准则。可以看出,雷达与通信的一体化设计带来了频谱资源利用率高、能量资源利用率高、应用场景多元等好处。第二部分介绍了发送端基于黎曼流形优化的雷达通信一体化恒包络信号实现方案,包括恒包络信号原理、相关性能、突出优势以及实现路径,对比分析目前已有的恒包络实现方案。重点研究了黎曼流形的数学理论知识、黎曼流形优化算法,以及雷达通信一体化恒包络建模、数学优化求解,并仿真分析了所设计恒包络一体化信号的性能。第三部分对雷达通信一体化系统的接收端进行了研究设计。首先,实现接收端的处理方案,包括接收信号解调、匹配滤波等。其次,在雷达接收端基于广义似然比目标检测和卡尔曼算法的目标探测以及性能仿真分析。最后,在通信接收端恢复发送的符号信息,并对比分析一体化信号的通信性能。