Проблем с оптимизирането на формата на вълната в радарната комуникационна система

С експлозивното нарастване на броя на свързаните устройства и нарастващото търсене на безжичен спектър е необходимо да се интегрират множество RF функции на платформи като самолети и кораби, като радар, връзки за данни и системи за електронна война. Чрез проектирането на радарна комуникационна система с двойна функция е възможно да се споделя спектър на една и съща хардуерна платформа и да се поддържа едновременно откриване на цели и безжична комуникация. Чрез балансиране на работата на радара и комуникацията може да се постигне дизайн на радарна комуникационна система с двойна функция, което е обещаваща технология.

Дизайнът на формата на вълната е една от ключовите задачи в радарните комуникационни системи. Добрата форма на вълната трябва да може да постигне ефективно откриване на обекти и предаване на данни. Когато се проектират вълнови форми, трябва да се вземат предвид много фактори, като съотношение сигнал/шум, Доплеров ефект на целта, многолъчев ефект и т.н. Междувременно, поради различните работни режими на радар и комуникация, формата на вълната трябва да може за да отговори на нуждите и на двамата.

Понастоящем няма фиксиран метод за проектиране на оптимална форма на вълната на радарни комуникационни системи с двойна функция, който трябва да се основава на специфични сценарии и изисквания за приложение. Ето някои възможни методи за проектиране:

1. Дизайн, базиран на теорията за оптимизация: чрез установяване на математически модел на показатели за ефективност (като ефективност на откриване, скорост на комуникация и т.н.) и след това използване на оптимизационни алгоритми (като градиентно спускане, генетичен алгоритъм и т.н.), за да се намери формата на вълната което максимизира показателите за ефективност. Този метод изисква точни целеви модели и ефективни алгоритми за оптимизация и е изправен пред много предизвикателства.

Първо, изискванията за радар и комуникация може да са в конфликт помежду си, което затруднява намирането на форма на вълната, която може да задоволи и двете едновременно. Второ, действителната радарна и комуникационна среда може да се различават от модела, което може да доведе до лошо представяне на проектираната вълнова форма при практическа употреба. И накрая, оптимизиращите алгоритми може да изискват значително количество изчислителни ресурси, което може да ограничи приложението им в практически системи.

2. Дизайн, базиран на машинно обучение: Използване на алгоритми за машинно обучение за научаване на оптималната форма на вълната чрез голямо количество данни за обучение. Този метод може да се справи със сложни среди и несигурности, но изисква голямо количество данни и компютърни ресурси.

3. Дизайн, базиран на опита: Въз основа на опита от съществуващите радарни и комуникационни системи, проектирайте вълнови форми чрез проба и грешка. Този метод е прост и осъществим, но може да не успее да намери оптималното решение.

Горните методи за проектиране имат своите предимства и недостатъци и действителният дизайн може да изисква комбинация от множество методи. В допълнение, поради потенциалните конфликти между радарните и комуникационните изисквания, процесът на проектиране също трябва да обърне внимание на тези конфликти. Например, различни изисквания могат да бъдат изпълнени чрез балансиране на ефективността на откриване и скоростта на комуникация или проектиране на форма на вълната, която може да бъде динамично регулирана.