雷达通信一体化技术研究综述

随着科学技术高速发展和应用需求的不断拓展,雷达传感和无线通信系统在收发通道、信号与数据处理、管理与控制等方面的差异正逐步缩小,已呈现出一体化趋势,为未来电子信息系统的发展提供了新的机遇和挑战。本文深度剖析了雷达与通信一体化的内在本质和潜在优势,概括了发展历程和研究现状,指明了一体化理论瓶颈和关键性技术挑战,并重点围绕信号一体化这一核心难点,首次提出了基于多维信号波形的创新性解决思路。最终,本文展望了雷达通信一体化的小型化和泛在化发展趋势,试图为未来先进电子信息系统的研制奠定基础。      

探测通信一体化研究现状与发展趋势

探测通信一体化将独立的探测与通信系统集成一起,通过共用一套硬件设备实现目标探测与信息传输功能,相比传统单一的探测与通信系统,其具有节约平台空间、降低平台能耗以及提高平台安全性等优点。首先介绍国内外陆上雷达通信一体化的相关研究,以及陆上与水下探测通信一体化的区别。结合水声传感网络的应用背景,借鉴雷达通信一体化研究技术,针对探测通信一体化亟需解决的共享波形设计、自干扰抑制以及共享信号处理三个问题,讨论了水下探测通信一体化在单基地、双基地、信息化、安全性方面的发展应用。无论是陆上还是水下,探测与通信作为信息系统的两大功能,两者的一体化设计是系统集成化、信息化、智能化的发展趋势之一。      

雷达通信一体化研究现状与发展趋势

雷达通信一体化通过一套共用的硬件设备实现雷达探测与通信传输,相比于传统单一的雷达或者通信设备,更易集成化、小型化和高效利用频谱。该文系统地介绍了雷达通信一体化的原理与特点,指出了一体化研究中亟需解决的问题,从典型的基于线性调频(LFM)的雷达通信一体化信号出发,全面梳理了国内外针对雷达通信一体化的相关研究,着重归纳了正交频分复用(OFDM)与多入多出(MIMO)技术在雷达通信一体化波形设计、信号处理、一体化系统设计等几个重点方向的研究进展,并分析了雷达通信一体化未来的可能发展趋势及其在军事领域和民用智能交通领域的重要应用前景。     

基于频率调制的多载波Chirp信号雷达通信一体化研究

为了减少电子战平台的体积和电磁干扰,一种有效的途径就是实现雷达与通信的一体化.该文针对雷达通信一体化信号设计中存在的不兼容和互干扰问题,根据信号能量共享的原则,提出了基于频分准正交多载波Chirp 信号的雷达通信一体化波形及其相应的系统实现方法.并采用宽带模糊函数对多载波一体化信号特性进行了详细分析,进一步研究了一体化信号的处理过程以及其系统性能.在均衡子载波准正交性和通信频谱效率下,通过理论分析和仿真结果表明在多载波频谱重叠率为20％的情况下,一体化信号能够满足雷达的常规探测,并且具有较低的误码特性.     

《信号处理》“雷达通信一体化技术”专题(正刊)征稿通知

随着科学技术的高速发展和应用需求的不断拓展,雷达传感和无线通信系统在收发通道、信号与数据处理、管理与控制等方面的差异正逐步缩小,为未来电子信息系统的发展提供了新的机遇和挑战。一方面,不断重合的工作频段、指数增加的设备数量以及日益增长的带宽需求,导致了电磁频谱过度拥挤、资源利用率低和管理控制复杂等难题;另一方面,雷达与通信的同质化发展趋势、电磁波承载信息的物理本质使的两者的一体化成为可能,雷达通信一体化不仅能够简化系统结构、降低研制成本、缓解电磁干扰,还可以实现信息融合。     

基于失配处理的OFDM雷达通信一体化共享信号旁瓣抑制技术

现代电子信息系统的应用领域在不断拓展,导致雷达和通信的带宽需求日益增长、工作频段不断重合,引发了电磁频谱竞争激烈、电磁干扰严重和电磁资源利用率低下等诸多问题。鉴于此,国内外专家学者提出了雷达通信一体化共享信号的解决思路。其中,OFDM信号被视为最有潜力的一体化共享信号。然而,受通信信息的高随机性和OFDM帧结构的周期性影响,该信号的雷达点扩展函数旁瓣较高,且存在大量伪峰。为此,本文围绕OFDM雷达通信一体化共享信号,从模糊函数的角度剖析了该信号的本质缺陷,并提出了一种利用失配滤波将旁瓣和伪峰外推至雷达观测窗口外的处理算法。通过理论分析和仿真可知,该算法可使OFDM一体化共享信号兼备高速通信和高性能雷达探测性能。      

一种新型雷达通信一体化信号调制解调方法

基于充分利用阵列天线资源,实现雷达与通信信号同时传输的目的,文中提出了一种新型的雷达通信一体化信号调制解调方法。一体化信号的离散频谱是由经特定频率采样的雷达与通信信号的离散频谱交叉形成的。时域上,该一体化信号是由改进的雷达与通信信号相加形成的。文中提出的方法所对应的一体化系统具有许多优点,包括适用的信号形式多样,安全性高,误码率为传统通信模式的一半等。     

雷达/通信信号侦察一体化技术

为对抗日益复杂的电磁环境,适应一体化综合电子战发展的需要,对单平台雷达/通信侦察一体化技术进行了研究。从电磁频段、功能、功率、信号波形及调制方式等不同角度,详细地分析了雷达与通信信号的特点;对实现雷达/通信侦察一体化的一体化微波前端技术、一体化数字接收机技术、一体化数字信号处理技术、模块化技术等关键技术进行了研究,尤其是对一体化信号分选、识别技术进行了深入的分析研究。     

雷达与通信信号一体化侦察系统半实物仿真

阐述了雷达与通信信号情报侦察一体化系统的组成及结构,建立了一体化电子侦察半实物仿真系统。系统仿真试验验证了雷达与通信信号一体化电子侦察系统的信息流程,以及系统具有的资源共享、动态重构、多手段侦察信息综合应用等功能。     

舰载相控阵雷达与超视距通信一体化技术研究

针对现代作战平台实现小型化和多功能化的需求,提出了在舰载相控阵雷达中增加超视距功能,是未来作战平台电子综合一体化系统的主要发展方向。从雷达系统和通信系统二者的工作频率、发射功率、信号波形和信号带宽等方面,介绍了舰载相控阵雷达与超视距通信的共用基础、共享的可行性及共享的方式,给出了舰载相控阵雷达与超视距通信一体化装备的解决方案,并根据某种雷达装备的主要技术参数对超视距通信能力进行了示例分析,为雷达与超视距通信一体化设计提供了一种可行的技术思路。     

未来中国4G开放移动通信终端和网络接入架构

This paper relates to an advanced open mobile communication system and method of integrating the mobile communications, wireless access systems and wired communications into one common platform architecture for China＇s 4th generation mobile communications, supporting costeffective broadband voice, data and video services in wireless, mobile and wired environment with one single integrated mobile terminal device. The paper includes new architecture in the integrated mobile device and converged network access, and minimum modification in the existing mobile telecommunication infrastructures. This paper introduces the long-term evolution strategy for China＇s TDD system platform towards China＇s future 4G mobile communications.     

基于OFDM波形的雷达和通信一体化研究

雷达和通信一体化是一种具有信息交互和目标信息探测功能的系统,是近年来雷达和通信技术发展的一个重要方向.OFDM技术是公认的4G关键技术,具有良好的抗多径和抗干扰能力,并且OFDM技术在雷达领域具有很高的研究价值,基于此提出一种基于OFDM波形的雷达和通信一体化系统模型,阐述信道估计在雷达和通信一体化系统中的重要作用,对其中信道估计算法进行研究,搭建仿真平台进行了仿真实验,对几种基于导频的信道估计算法的性能进行了分析比较.     

片上雷达技术研究进展及发展趋势

本文回顾和梳理了当前片上雷达(Radar on Chip, RoC)的架构和射频前端、天线及信号处理等芯片化研究进展,以及基于异质异构集成、3D先进封装技术的雷达系统集成实现方案。在此基础上,从物理形态、实现工艺及技术发展等方面对片上雷达未来发展趋势进行了分析,指出基于硅基半导体工艺,片上集成多路雷达收发前端、波形产生及信号处理等雷达功能单元,实现片上系统（System on Chip, SoC）;或者通过异质异构及先进封装技术,将高度集成的雷达芯片集成在一个封装内,实现封装系统（System in Package, SiP）,从而满足雷达系统微型化、轻重量、低成本和低功耗的发展需求。同时,基于芯片化可扩充多通道阵列模块也有望构建大型复杂阵列雷达系统。该方案为未来小型化武器装备提供有效的探测感知手段,也为蓬勃发展的民用雷达提供可行的技术路径。     

雷达通信一体化:共用波形设计和性能边界

很多军事和民用平台都同时具备雷达与通信功能.传统的分立式设计增加了系统的体积、功耗和成本,并降低了系统的电磁兼容性能.雷达通信一体化设计能够让雷达和通信共享硬件平台,从而克服上述缺点,受到了学术界和工业界的广泛关注.总体来看,雷达通信一体化可以通过资源分配和共用波形来实现.共用波形的方式具有更高的频谱效率和功率效率,并...     

A class of frequency hop codes with nearly ideal characteristicsfor use in multiple-access spread-spectrum communications and radar andsonar systems

The problem of constructing frequency hop codes for use in multiuser communication systems such as multiple-access spread-spectrum communications and multiuser radar and sonar systems is addressed. Previous frequency hopping techniques are reviewed. The construction of a new family of frequency hopping codes called hyperbolic frequency hop codes is given. The concepts of multiple-access spread-spectrum communication systems and multiuser radar and sonar systems are reviewed, and it is shown that the hyperbolic frequency hop codes possess nearly ideal characteristics for use in both types of system. Specifically, in multiple-access communications the codes achieve minimum error probability, while in radar and sonar systems the codes have at most two hits in their auto- and cross-ambiguity function. Examples of address assignment for multiple-access communications systems and radar and sonar auto- and cross-ambiguity functions are also given     

Netted radar: Network communications design and optimisation

Networks of phased array radars are generally able to provide better counter stealth target detection and classification. Each radar sensor (or node) generates information which requires transmission to a central authority that is able to evaluate the information. This requires a communications network to be established to allow transmission of information to and from any node. Each radar node is limited by range and degree and relies on the formation of a multi-hop network to facilitate these transmissions.This paper presents a model whereby the radar beam itself is used in the formation of a multi-hop network. The phased array’s multi-functional nature allows rapid switching between communications and radar function. A model of how the communication system could operate is presented, and an evolutionary optimisation algorithm based upon the concept of Pareto optimality is used for the topological design of the network. Finally, a simulation environment is presented to show the simulated performance of the communication model and designed networks.     

2014年美国海军通信装备与技术发展综述

2014年,美国海军在军事通信与数据链领域围绕战场网络系统、先进战术数据链系统、机载通信系统、卫星通信系统以及新型通信技术等热点领域展开了大量研究和装备部署工作。跟踪外军通信装备的发展动态,研究外军通信装备和技术发展趋势对促进我国海军通信和通信电子战能力建设具有重要借鉴意义。概述了2014年美国海军通信装备与技术的发展情况,并分析了海军信息网络、数据链和软件无线电的未来发展趋势。     

现代通信与信息技术在海事通信中的应用展望

在现代航海事业中,安全可靠的通信技术是船舶安全航行和海上生命安全的重要保障,具有重要的研究意义.为此,介绍了现代网络技术、新一代卫星通信系统、数字海洋技术及新一代宽带无线移动通信技术等现代通信与信息技术的发展现状,分析了其在海事通信中的应用,并就有关应用中存在的一些问题进行了探讨.