雷達通信一體化的設計與實現

顧凌俊

摘 要 隨著雷達技術應用于人類生產和生活等許多領域，單部雷達執行的任務變得越來越繁重，并且常常無法滿足需求，因此，可以創建一個集成的平臺來進行雷達通信和形成多部雷達網絡，這樣大大提高了雷達的性能。本文分析和探索了集成雷達通信技術，并簡要介紹了其設計和實現。

關鍵詞 雷達通信;集成;設計;實施

引言

1集成系統的主要技術

1.1 雷達通信綜合傳輸系統設計

雷達系統使用脈沖系統，脈沖雷達定期以脈沖形式向外部空間發射電磁波。脈沖持續時間只是發射周期的很小一部分。在脈沖系統中，當發送器發送脈沖信號時，接收器開關工作在“關閉”狀態，而當發送器不發送脈沖信號時，接收器開關工作在“開”狀態，準備接收回波。信號。通信系統基于雷達系統，共享信號處理系統，射頻系統，平臺天線系統。從操作系統的角度來看，如果雷達功率放大器的脈沖功率高，則功率放大器不能長時間連續工作，通信系統會選擇脈沖系統的工作模式，并根據脈沖工作模式，設計一個雙高速分組通信系統。

1.2 雷達通信一體化通信信號技術

在數字通信系統中有許多類型的通信信號。通常，增加的旁瓣功率以及相對大量的相鄰信道的相互干擾，是PSK（相移鍵控）信號在載波相位上會發生突然變化而引起的。由于強烈的信號干擾，引入帶寬限制濾波器來過濾旁瓣也會使信號波動并降低傳輸質量，從而使PSK信號不適用于通信信號。在FSK（頻移鍵控）和MSK（最小相移鍵控）信號中，載波相位在碼元間隔內出現線性變化，因此相位連續變化。碼元間信號沒有相位跳變，并且與PSK（相移鍵控）信號相比，選擇了MSK（最小相移鍵控）信號作為集成雷達通信信號，以有效消除其他的弊端。

1.3 全共享波形設計

根據共享波形設計方法，完全共享系統是其中通信信號和檢測信號被疊加的完全共享波形，基于檢測的波形完全共用波形以及基于通信波的全共用信號。完全共用的通信波形與探查波形首先分別生成，然后直接重合并組合為完全共享的信號。疊加的完全共用信號使用兩個相互交織的信號分別實現目標的探測和信息方面的傳遞功能。2003年，馬克·羅伯頓（MarkRoberton）提出了一種基于Chirp信號的集成雷達通信系統。在該系統中，通信和雷達信號是獨立生成的，并且兩個信號疊加在一起可以生成完美的共用信號。該系統使用Up-Chirp信號作為通信信號，使用Down-Chirp信號作為雷達檢測信號，并在接收側使用獨立的接收器，但是這兩個信號之間的干擾卻影響了系統，這也是一個問題。傳統的探測系統通常使用線性調頻（LFM）信號，可以將其疊加在通信信號上，以提高雷達系統的干擾能力并減少攔截的可能性[1]。

由于將通信信號和探測的信號直接疊加并且合并共享信號，因此信號之間相互的干擾嚴重，功率利用率低，并且接收側的信號分離困難。到目前為止，在這一領域的研究相對較少。將通信信息調制到采集信號上，以使采集信號成為發送信號的載體。通常的方法使用所獲取信號的脈沖之間的參數的變化來表示通信的信息。諸如脈沖開始的頻率，結束頻率，步進的頻率，相位，寬度和重復周期之類的參數可以表征通信信息。

1.4 雷達通信集成工作流程設計

有必要設計系統工作流程，以確保基于集成雷達通信時序的集成系統正常運行。當系統打開并進行的時，首先進入雷達模式，生成發射單元的幅相控制的代碼，供發射器控制雷達波束和掃描空間。雷達的波束發現目標后，將對雷達的回波進行處理以獲得目標位置方面的信息。此時，系統切換到通信模式，將目標位置方面的信息調為RF信號，然后將其發送到其他雷達。在接收到信號后，另一臺雷達通過解調和解碼獲得目標的信息，并返回到結束的標志以完成此通信用時。此時，系統將再次處于雷達模式[2]。

1.5 安全探測和通信集成技術

當今的電子對抗對系統的安全性提出了越來越高的要求。由于水下檢測和通信集成技術的原因，共享信號不同于公共單個通信信號和探測信號，因為發送的共享信號具有通信和探測功能。使用寬帶通信信號作為有源聲吶照明的光源，基于通信信號集成水下檢測和通信，可提供更好的時間和頻率分辨率，但通信源的發射水平低于傳統有源聲吶，處理需要時間的積累。檢測距離。由于聲源電平低和非傳統的聲吶活動信號的形式，降低敵人的警覺并在一定程度上增加系統的安全性。聲波是長距離水下無線通信的唯一可靠載體，并且嚴重依賴水下聲通信來進行越來越多的海洋環境監測，資源開發以及軍事潛艇目標的遠程控制和調度。除了可靠性之外，通信技術還提出了信息安全要求。集成的檢測與通信技術，基于水下的檢測信號，將通信信號調制為檢測信號，并修改檢測信號的參數，以達到信息傳輸的目的。通信信息隱藏在檢測信號中，因此可以輕松地誤導敵人，以降低了通信信息的攔截速度，提高通信信息的安全性[3]。

2結束語

雷達通信集成可確保充分利用雷達硬件資源，提高資源利用率并增強抗干擾能力。同時，它消除了單個雷達的性能瓶頸，極大地提高了雷達檢測性能并滿足了社會增長的需求。在本文中，我們基于對集成雷達通信技術的分析和研究，設計并構建了用于多雷達的集成平臺，相關技術不斷成熟，將確保一體化雷達通信將在其他領域得到廣泛的使用。

參考文獻

[1] 趙紅.雷達通信一體化共享信號設計與處理算法研究[D].北京：北京郵電大學，2019.

[2] 李金澤.通信雷達一體化信號設計與處理[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2019.

[3] 梁雪玲.雷達通信一體化波形設計與多假設跟蹤[D].西安：西安電子科技大學，2019.