雷達(dá)通信一體化信號優(yōu)化方案研究及性能分析

安斌來 劉偉國 于振一

摘要：如今，現(xiàn)代科技越來越發(fā)達(dá)，人們在潛心科研，設(shè)計雷達(dá)一體化，能夠?qū)崿F(xiàn)實時共享，傳統(tǒng)的技術(shù)裝備過于沉重，不便于攜帶，雷達(dá)一體化具有通信功能，本片文章向人們介紹了雷達(dá)一體化的概念、性能、意義。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)一體化;擴(kuò)頻技術(shù);頻率估計補(bǔ)償

引言：

科技發(fā)達(dá)的今日，軍事裝備越來越欠缺，所以，我國現(xiàn)在針對于雷達(dá)一體化技術(shù)十分注重。雷達(dá)一體化具有通信功能，可以檢測到敵人的方位，并且雷達(dá)一體化的靈敏度高，傳輸距離遠(yuǎn)，傳輸質(zhì)量強(qiáng)，在使用雷達(dá)一體化進(jìn)行傳輸信號時降低了被截獲的可能性，增加了通信的保密性。

1、基于MSK-LFM一體化信號的研究

1.1傳統(tǒng)MSK-LFM信號分析

1.1.1 MSK信號概述

MSK是一種調(diào)制技術(shù)，它可以實現(xiàn)傳輸信號，調(diào)節(jié)信息的幅值，頻率。MSK具有包絡(luò)恒定、包絡(luò)起伏小、功率小等特性。目前我國還在研究如何能使MSK更加完善。MSK的信號較集中，內(nèi)頻譜的下降速度比較慢，而外衰減速度變得更加快，抑制性強(qiáng)，這種信號可以控制在一個范圍內(nèi)，即節(jié)約了成本 ，又對信號主體不產(chǎn)生影響。

1.1.2 MSK-LFM信號結(jié)構(gòu)分析

MSK調(diào)制后的波形相位連續(xù)，利用兩個波形結(jié)合，能夠形成一體化波形。雷達(dá)信號不受到影響，檢測功能有所損失，但是一直保持著線性調(diào)頻的特點。

1.2 模糊函數(shù)定義及性質(zhì)

模糊函數(shù)是一種指標(biāo)，可以用來檢測雷達(dá)波形的重要工具。雷達(dá)的模糊函數(shù)是二維相關(guān)的函數(shù)模，檢測額靈敏度極高，雷達(dá)模糊圖可以體現(xiàn)出信號的特性，通過雷達(dá)信號圖可以比較雷達(dá)系統(tǒng)的優(yōu)劣，在雷達(dá)信號圖中，我們可以明顯看出信號發(fā)射的距離、質(zhì)量、精度。模糊函數(shù)是再雷達(dá)接收機(jī)接收到信號后進(jìn)行回波信號。它反映了目標(biāo)的距離和頻率的信息。但是，模糊函數(shù)并不是很完美，它精確的速度不是很嚴(yán)格，許多雷達(dá)對模糊函數(shù)依賴性很大。

1.3 MSK-LFM一體化信號性能分析

1.3.1 MSK-LFM一體化信號通信性能分析

在不受外界干擾的前提下，MSK-LFM的誤碼率與傳統(tǒng)信號以的誤碼率幾乎一致，當(dāng)一體化的信號發(fā)生泄漏時，隨著能量的下降，信噪比也會隨之下降，通信的誤碼率會隨之變差。

1.3.2 MSK-LFM一體化信號雷達(dá)性能分析

從時延切面圖來看，抑制性能較好，零延時切面較尖銳，中間峰值較高，距離的分辨能力較好，MSK-LFM的雷達(dá)能力較好。

2、基于OFDM雷達(dá)通信一體化信號的研究

OFDM通過多載波形進(jìn)行傳輸，具有抗干擾性，高效率。OFDM既有優(yōu)點又有缺點，例如包絡(luò)的起伏大，峰均突出，為了檢測OFDM的波形頻譜結(jié)構(gòu)，利用頻分復(fù)用的方式建立新的而方案。

2.1 OFDM技術(shù)原理及抗干擾分析

無線通信領(lǐng)域通過探索后市場的需求越來越大，信號結(jié)構(gòu)具有很多優(yōu)勢，挺高信號利用率，我國的通信系統(tǒng)擁有更好的前景。

2.1.1 OFDM基本原理

OFDM信號時在碼元時各路子載波正交，實現(xiàn)雷達(dá)檢測功能，在滿足正交條件時，載波之間相互不干擾，傳統(tǒng)頻分的缺點利用率的低，浪費(fèi)頻帶，在調(diào)制方式中，可以優(yōu)化運(yùn)用效率高的方式，提高系統(tǒng)利用率。

2.1.2 OFDM保護(hù)間隔級同步

OFDM中有多種途徑效應(yīng)，通信質(zhì)量的影響很大，通過散射和折射進(jìn)行通信，用參數(shù)公式推導(dǎo)出數(shù)學(xué)建模，參數(shù)不同，對信號的影響不同。傳統(tǒng)的保護(hù)間隔級同步與OFDM保護(hù)間隔級同步相差不大，都能夠保證雷達(dá)正常工作。

2.2 相位編碼技術(shù)應(yīng)用

在信號相關(guān)函數(shù)的幫助下，雷達(dá)提高了分辨率，相位編碼使最常見的編碼，模糊函數(shù)圖也現(xiàn)實的十分明顯，相位編碼分為兩種類型，第一種為二相編碼，第二類為多項編碼，編碼可以自由組合，通過函數(shù)的精密調(diào)制，相位被調(diào)制成穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3 基于OFDM信號的一體化系統(tǒng)分析

針對OFDM信號在不同載波的情況下分析，在A/D轉(zhuǎn)換前都是可以共同用的，進(jìn)行調(diào)節(jié)、探測。每個子載波都有檢測功能，在不同載波的解調(diào)下，既能夠?qū)崿F(xiàn)傳輸作用，又能夠達(dá)到探測功能。OFDM會受到傳輸路徑的影響，高達(dá)的建筑物，山峰，河流都會是干擾信號的因素，我國科技人員已經(jīng)完善OFDM通信功能，提高信號的實時性、利用率、傳輸速度、安全性。

3、MSK-LFM一體化波形方案

MSK-LFM是我國目前最常用的波形，在航空領(lǐng)域中，它與地面進(jìn)行傳輸通信，速度快，變化小，但是在傳輸過程中，海面上的反射與折射會影響信號傳輸，在噪音的情況下接收器會受到誤碼，為了保證通信功能的正常使用，必須要對信號進(jìn)行補(bǔ)償，有兩種方式，第一種為閉環(huán)載波同步算法，可以保證頻率不變，第二種為開環(huán)補(bǔ)償算法，針對頻率進(jìn)行補(bǔ)償。通過LFM信號估算，普遍性大，時延性高，估算范圍小，計算誤差小，使用方便，成本低，結(jié)構(gòu)簡單不復(fù)雜，安全性高。

結(jié)束語

經(jīng)過長時間的探索，明顯看出雷達(dá)與通信屬于不同的領(lǐng)域，本篇文章介紹了雷達(dá)一體化方案的概念，并且深入分析雷達(dá)一體化的性能，創(chuàng)新改正不合格的方案，在問題的面前，我國科技人員一直在探索，研究出許多算法對頻率進(jìn)行補(bǔ)償，加快通信速度，盡量避免外界因素的干擾。

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