单天线接收机的频率跳变MIMO雷达通信中时频参数精确估计方法

本文主要探讨了在频率跳变（Frequency-Hopping, FH）多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output, MIMO）雷达通信（Frequency-Hopping MIMO Dual-Function Radar Communication, FH-MIMODFRC）系统中的波形设计与精确信道估计问题。随着通信符号速率超过雷达脉冲重复频率（Pulse Repetition Frequency, PRF），对定时偏移（Timing Offset）和通道参数的准确估计变得至关重要。然而，由于跳变频率的未知性和快速变化性，以及定时偏移与通道参数之间的乘积耦合，传统的信道估计方法面临挑战。 首先，作者提出了一个创新的FH-MIMO雷达波形设计，旨在让通信接收端有能力直接估计雷达使用的跳变频率序列（Hopping Frequency Sequence, HFS），而非依赖于雷达本身提供的信息。这个设计的关键在于减轻了传统方法中对雷达反馈的依赖，从而提高了系统的灵活性和效率。 其次，针对单天线通信接收端，文中开发了一套精密的定时偏移和通道参数估计算法。这些算法考虑了FH-MIMODFRC的独特特性，能够有效应对快速跳变和复杂信道环境。通过优化波形设计，接收端不仅能够解码通信信号，还能通过对信号的处理，实现对HFS的估计，进而更准确地估计出时延和多径效应等关键参数。 此外，文章还可能讨论了如何处理跳变频率的不确定性，以及如何利用自适应滤波器或估计算法来减小噪声的影响，并可能提到了对于不同跳变模式（如随机跳变、规则跳变等）下的适应性策略。最后，通过仿真或实验验证了新方法的有效性和性能优势，对比了它与其他现有技术在估计精度、抗干扰能力以及系统复杂度方面的优劣。 这篇论文为FH-MIMODFRC系统中的信道估计提供了解决方案，尤其是在面对频谱资源紧张和通信需求增长的背景下，这对于提升雷达通信的融合性能具有重要意义。通过创新的波形设计和精准的参数估计，它为未来无线通信和雷达融合应用的发展奠定了坚实的基础。