雷達通信一體化系統分析

田紅++袁吉珊

摘 要 隨著電子、通信等技術的發展，戰場作戰環境日趨復雜，面臨的戰場威脅與日俱增，各種電子設備的性能也在不斷提高。傳統的做法只是在單個設備上進行性能優化，而利用各種電子技術，把不同用途的設備進行整合，構成一體化的電子系統已經成為一個新的研究方向。研究雷達通信一體化系統，將在很大程度上提升作戰平臺的作戰威力和信息化水平。雷達與通信不僅有相似的工作原理，而且系統資源也有很多的共同性，所以雷達和通信實現一體化完全是具有可操作性的。本文就二者的相似性方面進行分析，并且提供實現一體化的構想。

【關鍵詞】雷達 通信 一體化

1 引言

雷達與通信由于研究對象存在差異，導致了二者被嚴格區分，從而產生了目前存在的雷達對抗和通信對抗的現象。現實中，雷達和通信兩者作為獲取、處理、傳輸、交換信息的兩種方式，雖然在軟硬件上面有所區別，但是二者又有相似的工作原理、工作頻率以及系統結構等。所以，雷達和通信存在著共同性，這就為實現雷達和通信的一體化提供了基礎，兩者的硬件共享也是有可行性的。如果將雷達系統與通信系統有效的結合在一起，不僅對提高軍隊在戰場上的作戰能力具有極大的幫助，還能有效克服情報傳遞速度慢，錯誤率高以及保密性不高等方面的不足。該系統與原有的雷達系統相比加入了通信的調制與解調設備，把發射端的信號調配到雷達信號一起表達，這樣就能表達出一體化的信號，在接收端對兩種信號進行區別分離，使系統實現探測與通信的功能，從而實現雷達和通信一體化。

2 雷達與通信一體化研究的目的

實現雷達與通信一體化具有十分重要的意義，具體表現在以下三個方面：

（1）雷達與通信系統一體化可以實現資源共享，最大限度地利用雷達設備，使雷達的優良性能為通信服務。在接收方能實現雷達與通信信號的完全分離與處理，并分別實現雷達與通信兩種功能且不相互影響。

（2）雷達和通信的一體化可以大大提高作戰平臺的作戰威力。首先一體化設計提高了設備的可用性和可靠性。高科技電子裝備，承擔著信息獲取和聯網傳遞等方面的任務，是信息化條件下電子對抗體系的核心要素。一體化系統可實現資源共享、動態可組和高可靠利用，同時減小系統電磁干擾和能源消耗，提高電子系統的綜合性能。其次，可以實現雷達目標信息和通信信息同時傳輸，提高信息傳遞的實時性，降低對通信設備的依賴程度，保密性也有所提高。

（3）雷達和通信的一體化可應用于多個領域。雷達和通信一體化不僅可提高軍隊作戰水平，在航空、汽車等領域也大有用處，它能夠極大地便利信息傳遞，同時還有利于提高指揮的靈活性以及智能性。

3 雷達與通信系統的互通性分析

要想實現雷達和通信的有效結合，就必須對二者進行透徹研究，以此做為實現一體化的基礎。二者在以下幾個方面具有互通性：

（1）雷達系統和通信系統的理論基礎均涉及電磁場、數字信號處理、計算機技術等。數據融合、人工智能等一些新的技術也分別運用于兩者。因此雷達與通信系統的一體化從理論上講是完全可以實現的。

（2）雷達系統和通信系統在原理上都以發射和接收電磁信號實現其功能。

（3）雷達系統和通信系統整體結構相同，雷達系統是通過天線、發射、接收、信號處理，然后達到終端。而通信系統是通過接收機、天線以及信號發射器組成。

（4）雷達系統和通信系統使用的頻率及信號的調制特征有相似之處，兩者之間的差異變得越來越小，未來必定會朝著一體化的方向發展。

4 雷達通信系統一體化設計可行方案

對于雷達和通信系統的一體化設計，不僅理論基礎已具備，硬件資源也可共享。其中一種方案是雷達天線、發射機和接收機與通信硬件共享。雷達通信系統一體化設計框圖如圖1所示。

圖1中，虛線框內的部分為雷達系統的硬件資源，虛線外的部分是系統為增加通信功能所需要增加的硬件。雷達通信一體化系統是在原有雷達系統的基礎上增加通信調制、解調設備，在發射端把通信信號調制到雷達信號上，用雷達天線、發射機和接收機完成收發功能，雷達系統與通信系統一體化是在接收端增加信號分離器，用多種信號算法分離并還原兩種信號，通信信號分離出來進行解碼和恢復即可獲得通信信息；而對于雷達方，目標回波信號分離出來后，送至雷達信號處理分系統，進行相應的信號處理和數據處理，然后送至終端進行顯示。

雷達通信一體化系統既要有雷達的目標探測功能，又要有通信的信息傳輸功能，關鍵在于一體化信號設計和信號分離。

4.1 一體化信號要同時滿足雷達和通信設備的要求

一體化信號調制方式的選擇尤為重要，它不但會影響通信的性能，更可能會對雷達的探測性能產生影響。雷達信號選用LFM或二相編碼都可與通信信號進行一體化設計而不影響雷達的探測性能。

4.2 信號分離是信息處理和識別的基礎，在信號分析與處理中占有重要地位

目前，信號分離主要有乘法性信號分離和加法性信號分離兩種。其中，對于加法性信號分離，已有眾多成熟算法，如： ICA分離、LMS分離、譜分離、盲分離、自適應分離等。對于乘法性信號的分離，可采用同態濾波算法，先將乘法性信號轉變為加法性信號，然后用已有的加法性信號分離方法實現雷達信號與通信信號的分離。

5 結束語

在分析了雷達與通信的相似之處后提出里雷達通信一體化設計方案，該方案不僅能節省資源，更能提高軍隊的作戰實力。但是目前雷達通信一體化系統剛剛起步，尚有許多難點需要我們進行深入探究。

參考文獻

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作者單位

南京長江電子信息產業集團有限公司 江蘇省南京市 210038endprint