Problema de optimización de forma de onda en el sistema de comunicación por radar.

Con el crecimiento explosivo del número de dispositivos conectados y la creciente demanda de espectro inalámbrico, es necesario integrar múltiples funciones de RF en plataformas como aviones y barcos, como radares, enlaces de datos y sistemas de guerra electrónica. Al diseñar un sistema de comunicación por radar de doble función, es posible compartir espectro en la misma plataforma de hardware y admitir la detección simultánea de objetivos y la comunicación inalámbrica. Al equilibrar el rendimiento del radar y de la comunicación, se puede lograr el diseño de un sistema de comunicación por radar de doble función, lo cual es una tecnología prometedora.

El diseño de formas de onda es una de las tareas clave en los sistemas de comunicación por radar. Una buena forma de onda debe poder lograr una detección de objetos y una transmisión de datos eficientes. Al diseñar formas de onda, se deben considerar muchos factores, como la relación señal-ruido, el efecto Doppler del objetivo, el efecto de trayectoria múltiple, etc. Mientras tanto, debido a los diferentes modos de funcionamiento del radar y la comunicación, la forma de onda debe poder para satisfacer las necesidades de ambos.

Actualmente no existe un método de diseño fijo para el diseño óptimo de forma de onda de sistemas de comunicación por radar de función dual, que debe basarse en escenarios y requisitos de aplicación específicos. A continuación se muestran algunos posibles métodos de diseño:

1. Diseño basado en la teoría de optimización: estableciendo un modelo matemático de indicadores de rendimiento (como rendimiento de detección, tasa de comunicación, etc.) y luego utilizando algoritmos de optimización (como descenso de gradiente, algoritmo genético, etc.) para encontrar la forma de onda. que maximice los indicadores de desempeño. Este método requiere modelos objetivo precisos y algoritmos de optimización eficaces, y enfrenta muchos desafíos.

En primer lugar, los requisitos de radar y comunicación pueden entrar en conflicto entre sí, lo que dificulta encontrar una forma de onda que pueda satisfacer ambos simultáneamente. En segundo lugar, el entorno real del radar y de las comunicaciones puede diferir del modelo, lo que puede provocar un rendimiento deficiente de la forma de onda diseñada en el uso práctico. Finalmente, la optimización de algoritmos puede requerir una cantidad significativa de recursos informáticos, lo que puede limitar su aplicación en sistemas prácticos.

2. Diseño basado en aprendizaje automático: utilización de algoritmos de aprendizaje automático para aprender la forma de onda óptima a través de una gran cantidad de datos de entrenamiento. Este método puede manejar entornos complejos e incertidumbres, pero requiere una gran cantidad de datos y recursos informáticos.

3. Diseño basado en la experiencia: basándose en la experiencia de los sistemas de comunicación y radar existentes, diseñe formas de onda mediante prueba y error. Este método es simple y factible, pero es posible que no pueda encontrar la solución óptima.

Los métodos de diseño anteriores tienen sus ventajas y desventajas, y el diseño real puede requerir la combinación de múltiples métodos. Además, debido a los posibles conflictos entre los requisitos de radar y comunicación, el proceso de diseño también debe abordar estos conflictos. Por ejemplo, se pueden cumplir diferentes requisitos equilibrando el rendimiento de detección y la velocidad de comunicación, o diseñando una forma de onda que se pueda ajustar dinámicamente.