雷达通信一体化的设计与实现

顾凌俊

摘 要 随着雷达技术应用于人类生产和生活等许多领域，单部雷达执行的任务变得越来越繁重，并且常常无法满足需求，因此，可以创建一个集成的平台来进行雷达通信和形成多部雷达网络，这样大大提高了雷达的性能。本文分析和探索了集成雷达通信技术，并简要介绍了其设计和实现。

关键词 雷达通信;集成;设计;实施

引言

1集成系统的主要技术

1.1 雷达通信综合传输系统设计

雷达系统使用脉冲系统，脉冲雷达定期以脉冲形式向外部空间发射电磁波。脉冲持续时间只是发射周期的很小一部分。在脉冲系统中，当发送器发送脉冲信号时，接收器开关工作在“关闭”状态，而当发送器不发送脉冲信号时，接收器开关工作在“开”状态，准备接收回波。信号。通信系统基于雷达系统，共享信号处理系统，射频系统，平台天线系统。从操作系统的角度来看，如果雷达功率放大器的脉冲功率高，则功率放大器不能长时间连续工作，通信系统会选择脉冲系统的工作模式，并根据脉冲工作模式，设计一个双高速分组通信系统。

1.2 雷达通信一体化通信信号技术

在数字通信系统中有许多类型的通信信号。通常，增加的旁瓣功率以及相对大量的相邻信道的相互干扰，是PSK（相移键控）信号在载波相位上会发生突然变化而引起的。由于强烈的信号干扰，引入带宽限制滤波器来过滤旁瓣也会使信号波动并降低传输质量，从而使PSK信号不适用于通信信号。在FSK（频移键控）和MSK（最小相移键控）信号中，载波相位在码元间隔内出现线性变化，因此相位连续变化。码元间信号没有相位跳变，并且与PSK（相移键控）信号相比，选择了MSK（最小相移键控）信号作为集成雷达通信信号，以有效消除其他的弊端。

1.3 全共享波形设计

根据共享波形设计方法，完全共享系统是其中通信信号和检测信号被叠加的完全共享波形，基于检测的波形完全共用波形以及基于通信波的全共用信号。完全共用的通信波形与探查波形首先分别生成，然后直接重合并组合为完全共享的信号。叠加的完全共用信号使用两个相互交织的信号分别实现目标的探测和信息方面的传递功能。2003年，马克·罗伯顿（MarkRoberton）提出了一种基于Chirp信号的集成雷达通信系统。在该系统中，通信和雷达信号是独立生成的，并且两个信号叠加在一起可以生成完美的共用信号。该系统使用Up-Chirp信号作为通信信号，使用Down-Chirp信号作为雷达检测信号，并在接收侧使用独立的接收器，但是这两个信号之间的干扰却影响了系统，这也是一个问题。传统的探测系统通常使用线性调频（LFM）信号，可以将其叠加在通信信号上，以提高雷达系统的干扰能力并减少拦截的可能性[1]。

由于将通信信号和探测的信号直接叠加并且合并共享信号，因此信号之间相互的干扰严重，功率利用率低，并且接收侧的信号分离困难。到目前为止，在这一领域的研究相对较少。将通信信息调制到采集信号上，以使采集信号成为发送信号的载体。通常的方法使用所获取信号的脉冲之间的参数的变化来表示通信的信息。诸如脉冲开始的频率，结束频率，步进的频率，相位，宽度和重复周期之类的参数可以表征通信信息。

1.4 雷达通信集成工作流程设计

有必要设计系统工作流程，以确保基于集成雷达通信时序的集成系统正常运行。当系统打开并进行的时，首先进入雷达模式，生成发射单元的幅相控制的代码，供发射器控制雷达波束和扫描空间。雷达的波束发现目标后，将对雷达的回波进行处理以获得目标位置方面的信息。此时，系统切换到通信模式，将目标位置方面的信息调为RF信号，然后将其发送到其他雷达。在接收到信号后，另一台雷达通过解调和解码获得目标的信息，并返回到结束的标志以完成此通信用时。此时，系统将再次处于雷达模式[2]。

1.5 安全探测和通信集成技术

当今的电子对抗对系统的安全性提出了越来越高的要求。由于水下检测和通信集成技术的原因，共享信号不同于公共单个通信信号和探测信号，因为发送的共享信号具有通信和探测功能。使用宽带通信信号作为有源声呐照明的光源，基于通信信号集成水下检测和通信，可提供更好的时间和频率分辨率，但通信源的发射水平低于传统有源声呐，处理需要时间的积累。检测距离。由于声源电平低和非传统的声呐活动信号的形式，降低敌人的警觉并在一定程度上增加系统的安全性。声波是长距离水下无线通信的唯一可靠载体，并且严重依赖水下声通信来进行越来越多的海洋环境监测，资源开发以及军事潜艇目标的远程控制和调度。除了可靠性之外，通信技术还提出了信息安全要求。集成的檢测与通信技术，基于水下的检测信号，将通信信号调制为检测信号，并修改检测信号的参数，以达到信息传输的目的。通信信息隐藏在检测信号中，因此可以轻松地误导敌人，以降低了通信信息的拦截速度，提高通信信息的安全性[3]。

2结束语

雷达通信集成可确保充分利用雷达硬件资源，提高资源利用率并增强抗干扰能力。同时，它消除了单个雷达的性能瓶颈，极大地提高了雷达检测性能并满足了社会增长的需求。在本文中，我们基于对集成雷达通信技术的分析和研究，设计并构建了用于多雷达的集成平台，相关技术不断成熟，将确保一体化雷达通信将在其他领域得到广泛的使用。

参考文献

[1] 赵红.雷达通信一体化共享信号设计与处理算法研究[D].北京：北京邮电大学，2019.

[2] 李金泽.通信雷达一体化信号设计与处理[D].哈尔滨：哈尔滨工业大学，2019.

[3] 梁雪玲.雷达通信一体化波形设计与多假设跟踪[D].西安：西安电子科技大学，2019.