基于軟件無線電技術的雷達通信網絡應用研究

靳永剛

摘要：隨著電子技術、信息處理技術的迅速發展，有關雷達和通信技術的研究也取得了巨大的進步，并廣泛應用于國防和民用領域。傳統雷達的使用顯露出了一些缺點，僅僅使用雷達已經難以適應現代復雜的作戰環境的要求。為了解決雷達通信的弊端，就要研究軟件無線電和雷達通信的結合使用，將軟件無線電和雷達通信的優點充分利用起來，實現信息有效、安全、快速的傳播。

關鍵詞：軟件;無線電技術;雷達通信網絡

中圖分類號：TN92 ? 文獻標識碼：A ? 文章編號：1672-9129（2018）15-0036-01

Abstract： With the rapid development of electronic technology and information processing technology， research on radar and communication technology has also made great progress and is widely used in national defense and civil fields. The use of traditional radars has revealed some shortcomings， and it has been difficult to adapt to the requirements of modern and complex operational environments using only radar. In order to solve the shortcomings of radar communication， it is necessary to study the combination of software radio and radar communication， and make full use of the advantages of software radio and radar communication to achieve effective， safe and rapid dissemination of information.

Keywords： software; radio technology; radar communication network

1 軟件無線電技術簡介

軟件無線電技術也就是常說的SDR，是一種以無線通信系統建立的平臺為基礎，與計算機技術共同配合進行通信的無線電技術。也就是說，軟件無線電技術是通過現代化、高科技的軟件來實現的，計算機技術是實現軟件無線電的重要因素。軟件無線電的核心在于，在現階段人們通用的通信平臺上實現不同的通信功能軟件和不同的通信方式之間的連接和轉換，這種功能就是通過計算機軟件周密的編程工作來實現的[1]。軟件無線電技術的目的在于改變現有通用通信軟件功能單一、操作呆板缺乏靈活性的缺點，盡可能的實現通信“全數字化”。當然這種功能主要以無線通信系統作為操作平臺，但對于通信功能的實現，還是以現有的通用通信軟件為載體，更加注重實用性和靈活性。

軟件無線電通過軟件實現，也通過軟件控制。軟件無線電通信過程中的所有步驟從收集信息到編碼轉換再到傳遞信息都是通過軟件編程來實現的。從這一角度來看，軟件無線電通信技術可以說是科技進步催生的產物。

2 雷達通信系統簡介

雷達系統工作的基本原理是依靠電磁波。通過向需要探測的目標發射電磁信號，接受目標反射出的信號，對接受到的信號進行分析研究以得到探測目標的基本信息，并根據分析得到的數據計算出目標對象的距離、行進方向、行進速度等。運用雷達的作用就在于通過雷達對探測目標的檢測得到目標的行進方向、行進速度、距離等分析目標的意圖[2]。

雷達主要由四部分構成，在結構上與無線通信有一定的相似性，完成工作都是建立在發射電磁波和接收反射電磁波的基礎上，只是有一些功率、波形等的不同。因此雖然雷達和無線通信是不同的技術，但由于其相似性決定了兩者能夠結合使用，且兩者結合使用能得到更好的效果，這就是將軟件無線電技術和雷達通信結合使用的原因。

3 基于軟件無線電技術的雷達通信網絡的實際應用

3.1GSM網絡仿真。GSM網絡仿真技術是如軟件無線電技術和雷達通信網絡技術結合使用的過程中最具代表性的一個通信系統，也是當前應用最廣泛的技術，且對這種技術的研究已經相對處于比較成熟的階段。

很多地區由于地處偏遠或有山脈阻隔，GSM信號很弱甚至接收不到信號，建立傳統的通信站受到地形的影響難以實現，對建設資金的要求也高，因為人口并不密集，就算將通信站建好作用范圍內能接收到信號的人員也非常有限，起不到太大的作用。但是，如果將軟件無線電應用于GSM，就可以解決這個問題。

建設一個仿真系統，實現基站與移動端的信息對接，實現語言信息的數據交換，主要有OpenBTS。該系統具備完善的體系，功能齊全，對解決GSM信號問題能起到巨大作用，目前是比較好的通信系統解決方案。

3.2短波跳頻網絡仿真。無線電通信顧名思義是借助無線電信號實現的，由無線電信號發射器發射承載信息的信號，無線電信號接收器接收到信號后，將信號進行分析判斷并還原信號內容。但是無線電通信在使用過程中由于其自身的開放性，在信息傳輸的過程中很容易被敵人截取，帶來了泄露我方信息的風險，實際使用中通信安全性很低。為了信息在無線電通信過程中得到保障，增加了一系列的通信保密技術，大大減小了信息被中途截取的可能性。在這種背景下，由于敵人難以截取信息，退而求其次采取了干擾無線電信號的方式，以此降低對方的通信質量，破壞信息的準確性，這時跳頻技術就發揮了其作用[3]。

短波跳頻技術在無線電通信中主要用于抵抗信號干擾，通過使載波頻率不斷跳躍式變化達到抗干擾功能。跳頻序列有自己的算法，使用短波跳頻網絡仿真技術既可以抗干擾，還可以減弱無線電信號的衰落，提高其信息承載能力。跳頻序列的生成需要經過一系列復雜的計算過程，最終得到序列后還要在跳頻通信網絡中進行測試，查驗該跳頻序列是否能真正起到抗無線電信號干擾的作用。

由于短波跳頻網絡仿真技術在抗無線電信號干擾上的突出作用，故而其在軍事通信領域的應用極為廣泛。

總結：通過對軟件無線電技術和雷達通信網絡技術的簡單介紹可以發現，兩者各有優缺點，要使其發揮最大的作用就要兩者結合使用。GSM網絡仿真和短波跳頻網絡仿真就是兩者結合后帶來更大用途的實例，有效的提高了無線電通信的通信質量、速度和信號傳播范圍，也通過抗干擾功能保護了通信內容的安全性。基于軟件無線電技術的雷達通信網絡的不斷發展和在軍事通信領域的廣泛應用不僅是無線網絡通信的實際需求，更是通信技術發展方向大勢所趨。

參考文獻：

[1]余文哲. 基于軟件無線電的PD雷達射頻原型設計與實現[D].西安電子科技大學，2017.

[2]劉一鳴. 基于軟件無線電的海上寬帶通信終端設計[D].海南大學，2017.

[3]李懷遠. 基于軟件無線電的雷達通信一體化技術研究[D].哈爾濱工業大學，2016.