雷达系统中的实时通信网络

张海

【摘要】 雷达系统中的实时通信网络，作用不言而喻，尤其是在如今尖端武器设备层出不穷的年代，对雷达的要求更高。因此，本文就雷达系统中的实时通信网络现状进行阐述，通过分析雷达通信的特点，尝试以PON技术实现实时通信组网，以供参考。

【关键词】 雷达系统 实时通信网络 特点 PON技术 组网

雷达系统，在新时期，各种尖端科技出现的背景下，对雷达的要求更高，现今雷达通信一体化是各国研究的重点方向，随着现阶段电子干扰、信息化战争这些概念的逐步深入，研究雷达系统中的实时通信具有强大的现实意义。

一、雷达系统中的实时通信网络现状分析

随着科技的不断发展尤其是电子信息技术的发展，实现雷达系统的实时通信，已是较为成熟的技术，主要问题在于信息的软件化处理。在通用微型计算机硬件上的大发展背景下，实现雷达系统信息的软件化处理已经具备可行。在雷达系统中主要包括发射、接收、天线、数据处理、操作系统控制台等多个部分，各个分站间传输的数据量大，对通信的要求高，同时在信息的处理上主要依靠硬件实现，而这给雷达系统的实时通信网络的组建带来了基础，雷达主机的处理器通过个分系统开放的端口实现雷达系统部分的通信。这种方式十分的繁琐，而且可靠性也不高。在计算机硬件尤其是多线程CPU以及显示核心GPU的发展中，通过计算机网络协议将雷达系统中各分系统链接起来，简化各分系统的通信过程，实现雷达系统的实时通信网络的组建以及软件化信息处理。

以火控雷达的通信来看，由于需要高精度、高实时性以及高可靠性，对通信的要求就很高，而常用的通信方式有多种，如STD并行总线，CAN现场总线以及以太网等等。这些通信方式需要的端口是不一样的，因此维护难度大，在实时性方面也各自存在一些缺点。

二、雷达系统中的时通信网络设计

2.1设计方案

以目前的光纤传输技术的发展看，基于PON技术实现雷达系统的实时通信是可行的。因此，本文使用PON技术接入通信网络，建立树形拓扑，数据上行方式为时分多址，下行的方式为广播。该方案，以点对多点的形式进行数据传输，相对来说比较复杂，但组网成本较低。

2.2实现方案

在数据上行方面，采用1.310μm光信号传输的突发模式，下行采用1.55μm光信号传送的连续模式，整个系统一单独光纤进行双向WDM传输。在PON技术中，数据上行通过ONU即光网络单元，下行通过OLT即光网络终端。

在PON技术中数据上行一般是ONU至OLT的传输的方向，而下行正好相反。上行以TDM模式接入网络，下行以广播形式传输。具体来说就是在数据上行过程中，以时分多址的方式实现，也就是将信道划分成多个时间间隙，并且依次安排ONU发送一组数据。要注意为了避免在ONU发送数据时出现数据碰撞，时间间隙需要严格控制，也就是要对每一个ONU进行定时发送。在PON技术中，由于环境以及距离的不同，ONU至OLT之间会出现不同程度的信号衰减。因此，要进行严格的测距，同时在OLT端以突发模式进行光接收。要注意，快速比特同步技术必须在OLT端利用起来，实现信号的快速同步，ASIC是目前较为常用的快速比特同步。

2.3帧结构以及帧同步

在该通信系统中，需要对帧结构以及帧同步做专门的设计，以便符合雷达通信的特点。因此要实现这一方案，一方面，在下行数据中，帧结构需要达到每一个雷达的信号周期内需要发送一帧，这一帧包含248个时间间隙，每个时间间隙长度100bytes，长度固定，这时数据就被划分成了固定的连续比特流，至少可达到155.52Mb/s。另一方面，上行数据的帧结构，同下行帧结构相同，但是在某一个信号接受站中，时间间隙会被动态分配给ONU，进而发送到OLT。能够达到的速率为155.52Mb/s。

帧同步在一个组网方案中是一个难点，具体参照图1所示，以图示的原理实现帧同步。

三、结束语

由于雷达系统的特殊通信特性，以如今的技术实现基于PON技术的计算机网络雷达系统的实时通信组网，是十分可行的。总体上来说就是将光纤传输的信号进行转换后实现实时的显示以及处理，从而实现即时通信。以PON技术的点对多点的传输方式，在通信系统中以高性能光收发模块，以及优化后的线路结构，可实现高可靠性、高性能以及较高的实时性，具有极高的现实意义。

参 考 文 献

[1]黄鹤.雷达-通信一体化系统设计[J].雷达科学与技术，2014，05：460-464.

[2]张增继.基于ARM嵌入式系统在雷达接口控制与数据采集系统中的应用[J]. 信息通信，2015，02：19-20.