雷达通信一体化综述

硕士论文：基于chirp扩频技术的雷达通信一体化研究

研究现状

关于雷达和通信一体化，美国海军早在1999 年就开始了有关该方面的基础研究。目前，在雷达高速数据链方面，美国在技术和工程应用方面的工作已经取得了初步的成果，2007 年开始，由美国航空与国防工业厂商诺斯罗普·格鲁曼公司、洛克希德·马丁(Lockheed Martin)公司以及L-3 通信公司组成的团队已经完成了把有机载源相控阵雷达作为宽带通信系统使用的演示验证工作。由上述三方组成的小组利用有源相控阵雷达与地面的一部通用数据链(CDL：Common Data Link)调制仿真器之间发射和接收高数据率的通信数据，验证了系统进行空对空和空对地的视线范围内的通信能力[41]

实验证明，合成孔径雷达图像和视频数据流通过AESA 雷达能够以高达274Mbps 的数据率传送到L-3 通信公司的地面站，它极大地弥补了当前通信链能力的缺陷，为未来第4 代战斗机执行任务的性能的提升提供了巨大的潜力，实现远距离、大容量、高速度的双向数据通信，而且不影响雷达的正常工作。

同一时期，雷声(Raytheon)公司与L-3 通信公司以及波音(Boeing)公司也组成了专门的雷达通用数据链研究团队，并且在2007 年开始为美国空军有源电子扫描阵列雷达系统设计并研发新一代宽带通用数据链路，通过他们的合作使得现代的飞机有源相控阵(AESA)雷达可以获得高速、高数据率的通信能力，并准备投入生产和使用。用于进行试飞的配装在飞机上和地面的硬件和软件都已完成了演示。用于通信的软件命名为“战机实时通信使者”(Warfighter InstantMessenger)，它非常容易加载在雷声公司为空军F-15C 和海军的F/A-18E/F 研制的战斗机有源相控阵(AESA)雷达，以及E/A-18G 电子战攻击机的AESA 雷达上。简单地说，仅仅需要L-3 公司提供一个能够产生新的波形的调制解调器(Modem)以及由雷声公司为雷达开发的一套“战机实时通信使者”通信软件。这样的改进就可以使飞机平台之间以及飞机平台和地面指挥员之间的通信产生革命性的变化。

雷达与通信的差异

工作波段：

对于通信信号的工作频段，规定一般占据电磁谱的高频、甚高频和特高频等

频段。其中，甚高频(30~88MHz 和116~150MHz)及特高频(225~400MHz)主要用

于视距通信；高频(2~30MHz)频段主要用于远距离超视距通信和近距离通信；特

高频、X 频段和K 频段用于卫星通信；甚低频段(3~30kHz)和极低频段(30~300Hz)

用于作为潜艇通信的紧急通信链路以及用于地波紧急通信系统的低频波段

(160~190kHz)。通常通信侦察系统要求频率覆盖范围是2~1000MHz。

雷达信号的工作频段，通常占用的频谱较宽。0.5~18GHz 的频域范围是大多

常规雷达的工作频率，较低的雷达波段(VHF、UHF、L 频段)一般用于远程监控

雷达，S、C、X 频段主要用于中程雷达，短频段主要用于超视距雷达。而目前逐

步投入实战应用的毫米火控雷达，其工作频率从35.94GHz 一直扩展到140GHz

以上。

信号波形

通信信号通常采用连续波形，极个别采用连续间断连续波形，如突发通信的信号；雷达信号有两种基本的射频波形即连续波和脉冲调制波，大部分雷达采用脉冲调制波波形，该脉冲的持续时间在几十纳秒到几百微秒，脉冲重复频率在几百赫兹到1 兆赫兹之间变化，只有少部分雷达采用连续波调制。

信号功率

雷达辐射功率的变化范围是很大的，从几瓦到几兆瓦，而通信信号的功率一

般比较小，从mW 级到W 级，一般不会大于百瓦级

调制方式

对于雷达信号而言，调制主要是为了提高目标参数测量的精度和提高雷达的

抗干扰能力，调制方式主要有脉冲串调制、线性或非线性调频、伪随机码调制、

巴克码或多相编码调制。而通信信号的调制主要是为了利用有限资源或在有限带

宽内传输更多的信息，使其具有更好的抗干扰性能，调制方式主要分为模拟调制

和数字调制两大类，模拟调制主要有AM、FM、PM 等，数字调制方式主要ASK、FSK、PSK 等。

可以将雷达通信分成七种可能的结合方式

基于chirp扩频技术的一体化信号产生

雷达通信一体化波形的机载应用研究该文章主要提出了MSK-LFM调频

基于OFDM 随机步进频的雷达通信一体化信号模型*

=∆

相邻载频间频差为f∆，子脉冲的带宽为0B N f

知网文章问题：

提一种正交信号集合，然后计算各模糊函数，计算雷达探测性能，计算通信性能

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