雷達(dá)-通信一體化系統(tǒng)設(shè)計

程志剛

(遼寧葫蘆島91202部隊，125004)

雷達(dá)-通信一體化系統(tǒng)設(shè)計

程志剛

(遼寧葫蘆島91202部隊，125004)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)場與傳統(tǒng)戰(zhàn)場相比發(fā)生了巨大的變化，其中戰(zhàn)場信息化的發(fā)展尤為迅速。雷達(dá)和通信一體化無論是從結(jié)構(gòu)上還是從理論分析上來看都是可行的。兩者的系統(tǒng)資源具有很大的重疊性，而且雷達(dá)與通信的作用原理和工作性質(zhì)有很多的相似之處，因此實現(xiàn)雷達(dá)通信一體化是可行性的。本文從雷達(dá)通信一體化的相似性分析入手，分析雷達(dá)通信一體化的構(gòu)建思路和相關(guān)方案。

雷達(dá)通信；一體化；源相控陣?yán)走_(dá)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代戰(zhàn)場與傳統(tǒng)戰(zhàn)場相比發(fā)生了巨大的變化，其中戰(zhàn)場信息化的發(fā)展尤為迅速。傳統(tǒng)的電子設(shè)備功能單一，而且電子設(shè)備的集成程度較低，設(shè)備彼此之間相對獨立，已不能滿足現(xiàn)代戰(zhàn)爭的要求。雷達(dá)和通信一直以來都是彼此分開的，其工作時是分時的，在進(jìn)行通訊時雷達(dá)的探測功能暫時中斷，這嚴(yán)重影響了雷達(dá)的探測功能；而且由于通信電臺功率的限制，通訊也只能進(jìn)行短距離通信，長距離的通訊無法實現(xiàn)。因此如何將通信與雷達(dá)集成起來，彼此可以同時進(jìn)行，互不影響，實現(xiàn)雷達(dá)通信一體化是目前世界各國研究的重點。實際上，雷達(dá)和通信一體化無論是從結(jié)構(gòu)上還是從理論分析上來看都是可行的。兩者的系統(tǒng)資源具有很大的重疊性，而且雷達(dá)與通信的作用原理和工作性質(zhì)有很多的相似之處，因此實現(xiàn)雷達(dá)通信一體化是可行性的。

早在20世紀(jì)50年代，美國就開始對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行研究，隨著信息技術(shù)研究的不斷深入，國外開始有對雷達(dá)系統(tǒng)的通信數(shù)據(jù)進(jìn)行研究。在21世紀(jì)初，美國將雷達(dá)通信一體化開始應(yīng)用于美國戰(zhàn)機(jī)上，使得美國空軍的戰(zhàn)斗力得到了顯著提升。雖然我囯一直在不斷進(jìn)行相關(guān)研究，但與發(fā)達(dá)國家相比，研究還是相對落后。近幾年，雷達(dá)通信的研究得到了極大的重視，得到國防部門的高度重視，我囯雷達(dá)通信一體化也取得了較大的進(jìn)步，但是仍處于初期，很多研究成果還都不是很成熟，我國在在雷達(dá)通訊方面的研究仍需進(jìn)一步研究，不斷提高國防工業(yè)的現(xiàn)代化水平，為我國據(jù)對戰(zhàn)斗力的提高，為信息數(shù)據(jù)的傳遞提供更多更先進(jìn)的給技術(shù)。基于此，本文從雷達(dá)通信一體化的相似性分析入手，分析雷達(dá)通信一體化的構(gòu)建思路和相關(guān)方案。

1　雷達(dá)通信一體化的研究意義

雷達(dá)通信一體化的研究是十分有必要的，其研究意義主要有以下三點：

（1）雷達(dá)通信一體化的研究可以為戰(zhàn)場中電子技術(shù)的運用方式提供更多的工作方式，給設(shè)備帶來更大的利用空間。現(xiàn)代戰(zhàn)爭與傳統(tǒng)戰(zhàn)爭不同，信息化的要求越來越高，現(xiàn)代戰(zhàn)爭實際上就是信息的戰(zhàn)爭，誰能在信息的競爭上取得先機(jī)，誰就在戰(zhàn)爭中取得巨大的優(yōu)勢。因此不斷提高作戰(zhàn)軍隊的信息化和技術(shù)化的程度，為贏得現(xiàn)代戰(zhàn)爭打下堅實的基礎(chǔ)。隨著信息化程度而不斷提高，作戰(zhàn)的綜合指揮方式也發(fā)生了巨大的變化，為了在指揮和執(zhí)行上更好的交互，就要不斷提高資源的利用率，提高信息化的程度，以達(dá)到現(xiàn)在作戰(zhàn)信息化的要求。

（2）雷達(dá)通信一體化的研究可以極大地提升軍隊空中的作戰(zhàn)能力。如通過對雷達(dá)進(jìn)行簡單的基礎(chǔ)改造，讓雷達(dá)實現(xiàn)通訊，不僅可以減少通訊設(shè)備，簡化通訊系統(tǒng)，節(jié)約空間資源和作戰(zhàn)成本，是十分有意義的。

（3）雷達(dá)通信一體化的研究可以還可以實現(xiàn)通信設(shè)備的多樣化，給信息的傳遞帶來極大的便利，使得指揮部更具有智能性和靈活性。將雷達(dá)與通信結(jié)合起來，不僅可以提高設(shè)備的工作效率，并且也簡化了設(shè)備的開發(fā)過程。開發(fā)者不用再研究一部新的設(shè)備，而把研究重點放到提高設(shè)備的功能多樣性上來，利用雷達(dá)的優(yōu)勢，能實現(xiàn)設(shè)備的多樣化。

2　雷達(dá)與通信系統(tǒng)相似性分析

為實現(xiàn)雷達(dá)通信一體化，首先需要對雷達(dá)與通信系統(tǒng)進(jìn)行分析，探索雷達(dá)通信一體化的可行性。雷達(dá)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)是相似性的，其相似之處主要有以下幾點：

（1）雷達(dá)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)所運用的理論知識是相似的，其所運用的理論場理論、信號發(fā)送與接收處理方法、電路傳送理論、計算機(jī)知識等都是相通的。因此從理論上來講，雷達(dá)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的一體化是可以實現(xiàn)的。

（2）雷達(dá)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)信息傳輸?shù)脑矶际窍嗤模畔⒌膫鬏敺绞蕉际峭ㄟ^電磁場發(fā)射的電磁波進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)模瑑煞N系統(tǒng)的信號都是以電磁波束的形式在空間中傳輸?shù)摹?/p>

（3）由于其傳輸原理是相同的，因此雷達(dá)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成也是相似的，均由接受機(jī)、信號傳輸、天線、發(fā)射機(jī)等部分組成。

（4）隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，雷達(dá)系統(tǒng)與通信系統(tǒng)的差異也會越來越小，雷達(dá)通信一體化并將是未來發(fā)展的趨勢。

3　雷達(dá)通信一體化設(shè)計

將有源相控陣?yán)走_(dá)應(yīng)用于通信，不僅可以傳輸大量數(shù)據(jù)，而且對現(xiàn)有的雷達(dá)設(shè)備并不需要較大改動，僅需要在現(xiàn)有雷達(dá)的硬件設(shè)施的基礎(chǔ)上增加一個可以產(chǎn)生新波形的調(diào)節(jié)器和相應(yīng)的通訊編譯軟件就可以實現(xiàn)雷達(dá)通訊一體化，而不需要增設(shè)額外的供電設(shè)備，極大的節(jié)省了空間，而且通過這種改動也可以實現(xiàn)超遠(yuǎn)距離的信息傳遞和大數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)傳遞。如果將這種思路應(yīng)用于空軍作戰(zhàn)中來，可以極大的提高戰(zhàn)機(jī)與平臺，平臺與平臺之間的信息傳遞效率，而且雷達(dá)在傳輸數(shù)據(jù)時其電控博的掃描方向可以不定時的更改，這在一定程度上極大的增加了通訊安全性，也可以使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)精確準(zhǔn)確。

為實現(xiàn)雷達(dá)通信一體化需要做以下設(shè)計：

（1）實現(xiàn)雷達(dá)系統(tǒng)和通訊系統(tǒng)的信號發(fā)射設(shè)備、信號接收設(shè)備以及天線的共享，與現(xiàn)有通訊設(shè)備相比，雷達(dá)系統(tǒng)的設(shè)備具有很大的優(yōu)勢，因此采用雷達(dá)相關(guān)設(shè)備。

（2）設(shè)立雷達(dá)通訊主站，雷達(dá)通訊主站的系統(tǒng)為雷達(dá)通信一體化系統(tǒng)，從站是可以是單一的雷達(dá)或通信發(fā)射系統(tǒng)和接受系統(tǒng)。

（3）多個雷達(dá)站通信模式，幾個雷達(dá)站在計算機(jī)技術(shù)輔助下互相傳輸信息數(shù)據(jù)。

雷達(dá)通訊一體化的整個信息傳輸過程設(shè)計如下：首先控制計算機(jī)產(chǎn)生信息，并對信息進(jìn)行編碼，編碼后的信息包含由協(xié)議信息和需要的計算編碼，而后利用調(diào)制器將編碼的信息轉(zhuǎn)變成波形，并通過雷達(dá)發(fā)射將生成的波形發(fā)射出去。在接收部分，這些信息由各個從站進(jìn)行接收，調(diào)節(jié)器對接收的波形進(jìn)行轉(zhuǎn)化，然后將轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存入計算機(jī)進(jìn)行信息讀取。

其中信號處理方式是雷達(dá)通訊一體化實現(xiàn)的關(guān)鍵，分離信號是信息處理及識別的根本，對雷達(dá)通訊一體化的整個信息分析方法，主要利用信號時域和頻域的差異來實現(xiàn)的，通過將接收來的信號轉(zhuǎn)換到頻域信號，然后再頻域上分離識別信號，其分離方法一般采用疊加平均濾波、ICA、平均周期濾波等分離技術(shù)。

[1]黃鶴.雷達(dá)-通信一體化系統(tǒng)設(shè)計[J]. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù), 2014(5):460-464.

[2]鄒廣超, 劉以安, 吳少鵬,等. 雷達(dá)——通信一體化系統(tǒng)設(shè)計[J]. 計算機(jī)仿真, 2011, 28(8):1-4.

[3]胡飛,崔國龍,孔令講.雷達(dá)通信一體化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計[J]. 雷達(dá)科學(xué)與技術(shù), 2014(5):455-459.

Design of radar communication integrated system

Cheng Zhigang
(Liaoning huludao 91202 troops,125004)

With the development of science and technology, the modern battlefield and the traditional battlefield compared to a huge change, the development of battlefield information is particularly rapid. The integration of radar and communication is feasible both in structure and in theory.The system resources of the two have very large overlap, and the principle of radar and communication and the nature of the work have a lot of similarities, so it is feasible to realize the integration of radar communication. Based on the similarity analysis of radar communication integration, this paper analyzes the construction of radar communication integration and related programs.

radar communication;integration;source phased array radar