随着道路上车辆的增多,道路安全逐渐被重视起来,利用雷达与通信技术使车辆本身具有预警能力并与其他车辆或者路边设施进行通信的设想由此而生,从而智能交通系统(ITS)得以提出。该系统要求未来的智能车辆必须同时拥有无线通信和雷达感知两种功能。这两种功能可以在两种独立的平台上实现,但是由于车辆本身空间有限,如果分别利用两个平台,在实现方面就变得很繁琐,但是如果两种功能集中在一个收发平台上,将会有低成本、多功能、低功耗等优势,因此将无线通信与雷达感知通过一个系统来实现是一个具有重要意义的措施。本文分析了雷达通信一体化系统的国内外研究现状,发现正交频分复用(OFDM)技术可以作为通信系统与雷达系统融合的关键。虽然基于OFDM的雷达通信一体化信号理论上具有很好的模糊函数和通信性能以及测距测速可能性,但是为了适用于道路交通场景下的时频双选信道,将基于分数阶傅里叶变换的正交频分复用(FRFT-OFDM)雷达通信一体化信号应用于加强车车互联。首先介绍分数阶傅里叶变换及其离散算法,全面介绍了基于FRFT-OFDM的雷达通信一体化系统的结构、特点以及实现,从信道模型方面分析了此一体化系统相较于传统的OFDM系统有效对抗时频双选信道的基本原理与实现方法。为了消除通信符号对模糊函数的影响,提出了均值宽带模糊函数并推导仿真基于FRFT-OFDM的一体化信号均值宽带模糊函数,通过与基于OFDM的一体化信号进行对比,结果表明前者具有更优的距离速度分辨力和抗干扰能力。此外,将两一体化系统的通信误码率在不同最大多普勒频率和调制方式下做了对比仿真,通过对仿真结果的分析,两者的误码率虽差别不大,但基于FRFT-OFDM的一体化信号误码率稍有提升。以上的初步分析结果表明基于FRFT-OFDM的一体化系统具有适用于加强车车互联感知需求的可能性,且具有较好的性能。此外介绍了如何将一体化系统获取的目标运动信息有效利用。本文提出了基于二维多重信号分类(MUSIC)的一体化系统超分辨测距测速算法以便于实现基于FRFT-OFDM一体化系统的目标基本运动信息获取能力。首先分析基于FRFT-OFDM的雷达通信一体化系统发送端和接收端的信号形式,通过点除的操作来消除不确定的通信数据对测距测速的影响,然后经过后续的处理得到的矩阵与L型阵列的阵列流型具有相似的结构,参考基于MUSIC的二维DOA估计算法,提出并设计一体化系统的测距测速算法。仿真中设置不同距离速度条件的多目标,观察不同信噪比情况下该算法的测距测速情况和对目标的分辨能力,结果表明在合适的信噪比条件下,该算法能够完全区分开多目标且具有较高的探测精度,符合道路交通场景下的测距测速精度需求。