雷达通信一体化综述
雷达通信一体化系统分析

雷达通信一体化系统分析作者:田红袁吉珊来源:《电子技术与软件工程》2017年第23期摘要随着电子、通信等技术的发展,战场作战环境日趋复杂,面临的战场威胁与日俱增,各种电子设备的性能也在不断提高。
传统的做法只是在单个设备上进行性能优化,而利用各种电子技术,把不同用途的设备进行整合,构成一体化的电子系统已经成为一个新的研究方向。
研究雷达通信一体化系统,将在很大程度上提升作战平台的作战威力和信息化水平。
雷达与通信不仅有相似的工作原理,而且系统资源也有很多的共同性,所以雷达和通信实现一体化完全是具有可操作性的。
本文就二者的相似性方面进行分析,并且提供实现一体化的构想。
【关键词】雷达通信一体化1 引言雷达与通信由于研究对象存在差异,导致了二者被严格区分,从而产生了目前存在的雷达对抗和通信对抗的现象。
现实中,雷达和通信两者作为获取、处理、传输、交换信息的两种方式,虽然在软硬件上面有所区别,但是二者又有相似的工作原理、工作频率以及系统结构等。
所以,雷达和通信存在着共同性,这就为实现雷达和通信的一体化提供了基础,两者的硬件共享也是有可行性的。
如果将雷达系统与通信系统有效的结合在一起,不仅对提高军队在战场上的作战能力具有极大的帮助,还能有效克服情报传递速度慢,错误率高以及保密性不高等方面的不足。
该系统与原有的雷达系统相比加入了通信的调制与解调设备,把发射端的信号调配到雷达信号一起表达,这样就能表达出一体化的信号,在接收端对两种信号进行区别分离,使系统实现探测与通信的功能,从而实现雷达和通信一体化。
2 雷达与通信一体化研究的目的实现雷达与通信一体化具有十分重要的意义,具体表现在以下三个方面:(1)雷达与通信系统一体化可以实现资源共享,最大限度地利用雷达设备,使雷达的优良性能为通信服务。
在接收方能实现雷达与通信信号的完全分离与处理,并分别实现雷达与通信两种功能且不相互影响。
(2)雷达和通信的一体化可以大大提高作战平台的作战威力。
基于黎曼流型优化的雷达通信一体化信号设计方法与流程

基于黎曼流型优化的雷达通信一体化信号设计方法与流程在黎曼流型优化下的雷达通信一体化信号设计方法与流程。
引言:雷达通信一体化是指将雷达与通信系统进行紧密结合,使得雷达设备能够不仅仅实现目标检测追踪等传统雷达功能,还可以进行数据的通信传输。
在传统的雷达系统中,数据的传输是通过外部通信设备实现的,这样会增加系统的复杂性和延迟。
而雷达通信一体化技术的出现,在保证雷达功能的同时,又能够实现数据的高速传输,极大地提高了雷达系统的整体性能。
黎曼流型优化是一种对多个优化问题进行综合考虑的方法,通过试探搜索和自适应问题求解技术,得到全局最优解。
本文将介绍一种基于黎曼流型优化的雷达通信一体化信号设计方法与流程。
一、问题定义首先,我们需要明确问题的定义。
雷达通信一体化信号设计的目标是通过设计合适的信号波形,使得雷达系统既可以完成传统雷达任务,又能够实现高速数据传输。
这个问题可以转化为一个优化问题,即通过寻找合适的信号波形参数,来最小化某个目标函数,同时满足约束条件。
二、黎曼流型优化原理黎曼流型优化是基于黎曼度量下的优化方法。
在传统优化方法中,一般是在欧几里得空间中进行数值计算的,而黎曼流型优化则是将问题转化为在黎曼流型上的优化。
黎曼流型是一种非欧几里得空间,其上定义了适应于非线性问题的度量和测地线。
通过在流型上进行试探搜索和自适应问题求解,可以得到全局最优解。
在雷达通信一体化信号设计中,黎曼流型优化可以用来寻找最优的信号波形设计。
三、雷达通信一体化信号设计方法在黎曼流型优化的框架下,我们可以采用如下的雷达通信一体化信号设计方法:1. 初始信号波形设计:根据实际需求和约束条件,确定初始的信号波形设计参数。
2. 黎曼流型构建:将信号波形设计参数构建为黎曼流型,定义黎曼度量和测地线。
3. 目标函数定义:根据雷达通信一体化的需求,定义目标函数,如同时最小化传统雷达任务的误差和通信任务的误码率。
4. 约束条件定义:根据系统的约束条件,如发射功率限制、带宽限制等,定义相应的约束条件。
面向雷达和通信一体化应用的阵列天线设计简析

面向雷达和通信一体化应用的阵列天线设计简析摘要:随着科技的发展,雷达和通信一体化应用成为了现代通信和雷达领域中的重要发展趋势。
其中,阵列天线是实现雷达和通信一体化的重要手段之一。
在雷达和通信一体化应用中,阵列天线需要同时实现雷达探测、通信传输、数据处理等多个功能,而这些功能都需要以阵列天线为基础。
阵列天线作为一种重要的天线结构,具有较高的增益和方向性,能够满足雷达和通信一体化应用的需求。
关键词:;雷达通信;一体化应用;阵列天线;设计简析本文首先介绍了阵列天线的概念及特性,包括其结构、工作原理和性能指标。
接着,分析了雷达和通信一体化应用的需求,探讨了阵列天线在这一领域的应用前景。
然后,对阵列天线设计方法进行了详细分析,包括阵元配置、波束形成和信号处理等方面。
最后,通过实际应用实例的分析,验证了阵列天线在雷达和通信一体化应用中的有效性和可行性。
通过本文的研究,可以为相关领域的研究人员提供一定的参考和借鉴。
1.阵列天线的概念及特性阵列天线是一种由多个天线单元组成的天线系统,它们按照特定的排列方式连接在一起。
相比于传统的单个天线,阵列天线具有更高的增益和方向性,能够更好地接收和发送无线信号。
阵列天线的设计主要涉及到天线单元的选择、排列方式的确定以及天线间的耦合问题。
首先,天线单元的选择是阵列天线设计的关键之一。
天线单元的性能将直接影响整个阵列天线系统的性能。
在选择天线单元时,需要考虑天线的频率响应、增益、辐射图案等参数。
此外,天线单元之间的互相干扰也需要进行充分的考虑,以避免信号的干扰和失真。
其次,阵列天线的排列方式也是设计中需要注意的要点。
不同的排列方式将会对阵列天线的性能产生不同的影响。
常见的排列方式有线性排列、面阵排列等。
线性排列方式适用于狭窄的覆盖区域,而面阵排列方式适用于宽广的覆盖区域。
在确定排列方式时,需要综合考虑覆盖区域的大小、天线单元的数量以及成本等因素。
最后,天线间的耦合问题也是阵列天线设计中需要关注的方面。
雷达通信一体化系统设计与实现

雷达通信一体化系统设计与实现发表时间:2020-10-26T03:45:31.202Z 来源:《防护工程》2020年17期作者:吕芝伟[导读] 就要不断提高资源的利用率,提高信息化的程度,以达到现在作战信息化的要求。
中国电子科技集团公司第三十八研究所安徽省合肥市 230000摘要: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急需解决的问题,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。
关键词:雷达通信;一体化;源相控阵雷达一、雷达通信—体化的研究意义雷达通信一体化的研究是十分有必要的,其研究意义主要有以下三点:1.1雷达通信一体化的研究可以为战场中电子技术的运用方式提供更多的工作方式,给设备带来更大的利用空间。
现代战争与传统战争不同,信息化的要求越来越高,现代战争实际上就是信息的战争,谁能在信息的竞争上取得先机,谁就在战争中取得巨大的优势。
因此不断提高作战军队的信息化和技术化的程度,为赢得现代战争打下坚实的基础。
随着信息化程度而不断提高,作战的综合指挥方式也发生了巨大的变化,为了在指挥和执行上更好的交互,就要不断提高资源的利用率,提高信息化的程度,以达到现在作战信息化的要求。
1.2雷达通信一体化的研究可以极大地提升军队空中的作战能力。
如通过对雷达进行简单的基础改造,让雷达实现通讯,不仅可以减少通讯设备,简化通讯系统,节约空间资源和作战成本,是十分有意义的。
1.3雷达通信一体化的研究还可以实现通信设备的多样化,给信息的传递带来极大的便利,使得指挥部更具有智能性和灵活性。
基于OFDM的雷达通信一体化设计方法研究

基于OFDM的雷达通信一体化设计方法研究基于OFDM的雷达通信一体化设计方法研究一、引言雷达通信一体化是目前无线通信领域的一个热点研究方向。
雷达系统的监测、测量和目标识别能力可以与通信系统的高速数据传输能力相结合,实现信息传输和目标追踪的一体化。
正交频分复用(OFDM)作为一种高效率的调制技术,已经在现代无线通信中得到广泛应用。
本文旨在研究基于OFDM的雷达通信一体化设计方法,探索其在雷达和通信系统中的应用。
二、基于OFDM的雷达通信一体化原理OFDM是一种将带宽分成多个独立的子信道,并在每个子信道上进行调制和解调的技术。
在雷达通信一体化中,可以将雷达系统作为通信系统的一个子信道,通过OFDM的频域复用技术和时域码分复用技术,实现雷达信息与通信信息的混合传输。
在雷达信号的传输中,通过OFDM技术的调制和解调过程,可以提高雷达系统的抗干扰性能和目标分辨率,同时实现雷达信息的传输。
三、基于OFDM的雷达通信一体化设计方法1. 频域资源分配:在OFDM系统中,频域资源的分配对于雷达信号的传输至关重要。
基于OFDM的雷达通信一体化设计中,可以通过动态频率选择和可变带宽的方式,根据雷达信号和通信信号的需要,灵活分配频域资源。
通过对频域资源的合理分配,可以使雷达信号和通信信号在中心频点附近相互重叠,实现一体化传输。
2. 波形设计:在雷达通信一体化设计中,波形设计是关键的一步。
通过对波形的设计,可以实现雷达信号和通信信号的同步传输和解耦。
具体的设计可以采用索引调制技术,将雷达信号和通信信号映射到不同的子信道上,利用OFDM的调制和解调过程,实现雷达信号和通信信号的分离。
3. 多输入多输出(MIMO)技术:MIMO技术在OFDM系统中可以提高雷达信号和通信信号的传输性能。
通过采用多天线发射和接收,可以实现雷达信号的波束形成和目标定位,同时增强通信信号的容量和抗干扰性能。
MIMO技术能够提高雷达通信一体化系统的性能,同时降低系统复杂度。
雷达-通信一体化系统设计

K e y wor d s:r a d a r c o m m u n i c a t i o n: i n t e g r a t i o n: s o u r c e p h a s e d a r r a y r a d a r
随着科 学技术 的发展 , 现 代战场 与传 统战场 相 比发生 了巨 以下 三 点 : 大的变化 , 其 中战场信息化 的发展尤为 迅速 。 传 统的 电子设 备功 能单一, 而且 电子 设备的集 成程度较低, 设备彼此之 间相对独立 , ( 1 ) 雷达通信一体化 的研 究可 以为 战场 中电子技术的运用方
C h e n g Z hi g a n g
( L i a o n i n g h u l u d a o 9 1 2 0 2 t r o o p s , 1 2 5 0 0 4 )
Ab s t r a c t: Wi t h t h e d e v e l o p m e n t o f s ei e n c e a n d t e c h n o l o g y , t h e m o d e r n b a t t l e f i e l d a n d t h e t r a d i t i o n a l b a t t l e f i e l d c o m p a r e d t o a h u g e c h a n g e , t h e d e v e l o p m e n t o f b a t t l e f i e l d i n f o r m a t i o n i S p a r t i c u 1 a r l y r a p i d . T h e i n t e g r a t i o n o f r a d a r a n d c o m m u n i c a t i o n i S f e a s i bl e b o t h i n s t r u c t u r e a n d i n t h e o r y . T h e s y s t e m r e s o u r c e s o f t h e t w o h a v e v e r y l a r g e o v e r l a p ,a n d t h e p r i n c i p l e o f r a d a r a n d c o m m u n i c a t i o n a n d t h e n a t u r e o f t h e w o r k h a v e a l o t o f S i m i l a r i t i e s ,s o i t i S f e a s i b l e t o r e a l i z e t h e i n t e g r a t i o n o f r a d a r c o m m u n i c a t i o n .B a s e d o n t h e s i m i l a r i t y a n a l y s i S o f r a d a r c o m m u n i c a t i o n i n t e g r a t i o n , t h i s p a p e r a n a l y z e s t h e c o n s t r u c t i o n o f r a d a r c o m m u ni c a t i o n i n t e g r a t i o n a n d r e l a t e d p r o g r a m s .
雷达通信技术与雷达导航技术的综合应用

雷达通信技术与雷达导航技术的综合应用随着科技的不断发展,雷达通信技术与雷达导航技术的综合应用逐渐成为航空、航海、军事等领域的重要技术手段。
雷达通信技术是一种利用雷达原理进行通信的技术,而雷达导航技术则是通过雷达系统进行导航定位的技术,将这两种技术综合应用能够大大提高系统的整体性能和应用范围。
本文将从雷达通信技术与雷达导航技术的原理、特点及综合应用实例等方面进行阐述。
一、雷达通信技术的原理与特点雷达通信技术是将雷达系统中的发射和接收功能用于通信目的的一种技术手段。
雷达通信技术的原理主要是利用雷达系统中的发射机将信号发送至对方雷达系统的接收机,实现双向通信功能。
在进行雷达通信时,首先需要对通信双方的位置进行精确定位,然后通过雷达系统的天线进行信号的发射和接收,最后将接收到的信号进行解调处理,实现通信功能。
雷达通信技术的特点主要包括以下几点:第一,雷达系统辐射功率大、接收灵敏度高,能够实现远距离的通信。
第二,雷达通信具有抗干扰能力强、安全可靠等特点,适用于复杂环境下的通信需求。
雷达通信可以实现对通信双方的精确定位,提高了通信的精准度和安全性。
雷达通信技术在航空、航海、军事等领域的通信需求中有着广泛的应用前景。
二、雷达导航技术的原理与特点雷达导航技术是一种利用雷达系统进行导航定位的技术手段,其原理是通过对接收到的雷达信号进行处理,从而获取目标的位置信息、速度信息等导航参数。
雷达导航技术的原理主要包括雷达测距、雷达测速、雷达定位等基本原理。
在进行雷达导航时,首先需要获取目标的位置信息,然后通过雷达系统的信号处理部分计算目标的速度信息,最后结合两者得出目标的导航参数。
雷达导航技术的特点主要包括以下几点:第一,雷达导航技术具有高精度、高分辨率等特点,能够满足对目标导航参数的高要求。
第二,雷达导航技术可以在不同气象条件下实现导航定位,适用范围广。
雷达导航技术能够实现对目标的实时监测和跟踪,提高了导航的准确性和及时性。
通信雷达一体化波形设计及信号处理

通信雷达一体化波形设计及信号处理摘要:近年来我国社会会发展迅速,科技不断进步。
随着现代信息技术的快速发展,人工智能、大数据等技术与传统的电子信息领域深度融合,催生出沉浸式体验、全息传送、拓展现实、数字孪生等一系列新兴业务,这些新兴业务的实现往往依赖于多种传统的信息技术手段。
业务量的增加本质上是对带宽资源需求的扩张,而在频谱拥塞问题日益严重的今天,更好地推进信息技术需要发展一体化技术。
得益于先进的数字信号处理技术,雷达感知和无线通信系统可以采用相似的架构实现,这使感知通信一体化成为可能。
该技术通过共享收发系统,实现更有效、更紧凑的硬件设计,能够显著提升资源利用效率,因此受到了许多研究机构的关注。
关键词:通信雷达;一体化;波形设计;信号处理引言作为使用无线频谱的两种典型方式,通信和雷达在各自领域内取得了深入发展。
近年来,为提高平台智能化水平,在同一平台中同时配置通信和雷达两种功能的需求日益强烈。
传统意义上,配置通信和雷达功能,需要两套独立硬件,但这极大地增加了硬件成本,也给系统集成带来了较大困难。
近年来,通信雷达一体化设计理念被提出,其基本思想是:前端共用射频通道及天线,后端采用统一数字处理硬件。
由于该方法能够将通信和雷达功能在同一硬件平台中实现,因此能够极大地降低硬件成本、减小系统集成复杂度,从而近年来得到了广泛关注。
1雷达通信一体化基本概念及其优势雷达通信一体化是指在同一软件或者硬件平台上实现雷达探测和无线通信两种功能。
2021年,WeijieYuan等人提出,在车联网场景中,路边小基站通过接收到的回波信号估计车辆的位置和速度等各种运动相关参数,借助这些信息,在基站发射端预测雷达信道参数,在下一次发送一体化信号之前做预处理来补偿雷达信道的路径损耗和多普勒频移,车辆接收到基站发射的信号后可以绕过复杂的信道估计进行下行传输。
2015年,DCiuonzo等人为了实现在雷达感知过程中的隐蔽通信,采用了一种经济有效的方法,将通信信号嵌入雷达回波,以掩盖通信数据传输。
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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0BNf
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
24-GHz Integrated Radio and Radar System
Capable of Time-Agile Wireless
Communication and Sensing
Software-Defined System Integrated
communications based on active phased array
radar
On Integrated Radar and Communication
Systems Using Oppermann Sequences
INTEGRATED RADAR AND COMMUNICATION
BASED ON DS-UWB
Implementation on the Integrated Waveform
of Radar and Communication
Method of Waveform design for radar and
communication integrated system based on
CSS
Integrated Radar and Communications based
on Chirped Spread-Spectrum Techniques
Integrated Balanced Sampling Circuit for
Ultra-Wideband Communications and Radar
Systems
Radar-Communication Integration Based on
OFDM Signal
Novel System Architecture and Waveform
Design for Cognitive Radar Radio Networks
Waveform Design and Signal Processing
Aspects for Fusion of Wireless
Communications and Radar Sensing
Radar and Radio Data Fusion Platform for
Future Intelligent Transportation System
Emerging Advances in Transceiver Technology
Fusion of Wireless Communication and Radar
Sensing Systems
这个家伙的课题组写了很多雷达通信一体化的文章
和老师讨论的思路
雷达通信一体化的广播模式当中,如果采用最简单的上下chirp调频信号,为了要让各个地
方的用户接受到同样的信息,
那么这个问题就变成了一个编码问题。
老师提示了喷泉码这个概念。
喷泉码
科普