雷達系統中的實時通信網絡

張海

【摘要】 雷達系統中的實時通信網絡，作用不言而喻，尤其是在如今尖端武器設備層出不窮的年代，對雷達的要求更高。因此，本文就雷達系統中的實時通信網絡現狀進行闡述，通過分析雷達通信的特點，嘗試以PON技術實現實時通信組網，以供參考。

【關鍵詞】 雷達系統 實時通信網絡 特點 PON技術 組網

雷達系統，在新時期，各種尖端科技出現的背景下，對雷達的要求更高，現今雷達通信一體化是各國研究的重點方向，隨著現階段電子干擾、信息化戰爭這些概念的逐步深入，研究雷達系統中的實時通信具有強大的現實意義。

一、雷達系統中的實時通信網絡現狀分析

隨著科技的不斷發展尤其是電子信息技術的發展，實現雷達系統的實時通信，已是較為成熟的技術，主要問題在于信息的軟件化處理。在通用微型計算機硬件上的大發展背景下，實現雷達系統信息的軟件化處理已經具備可行。在雷達系統中主要包括發射、接收、天線、數據處理、操作系統控制臺等多個部分，各個分站間傳輸的數據量大，對通信的要求高，同時在信息的處理上主要依靠硬件實現，而這給雷達系統的實時通信網絡的組建帶來了基礎，雷達主機的處理器通過個分系統開放的端口實現雷達系統部分的通信。這種方式十分的繁瑣，而且可靠性也不高。在計算機硬件尤其是多線程CPU以及顯示核心GPU的發展中，通過計算機網絡協議將雷達系統中各分系統鏈接起來，簡化各分系統的通信過程，實現雷達系統的實時通信網絡的組建以及軟件化信息處理。

以火控雷達的通信來看，由于需要高精度、高實時性以及高可靠性，對通信的要求就很高，而常用的通信方式有多種，如STD并行總線，CAN現場總線以及以太網等等。這些通信方式需要的端口是不一樣的，因此維護難度大，在實時性方面也各自存在一些缺點。

二、雷達系統中的時通信網絡設計

2.1設計方案

以目前的光纖傳輸技術的發展看，基于PON技術實現雷達系統的實時通信是可行的。因此，本文使用PON技術接入通信網絡，建立樹形拓撲，數據上行方式為時分多址，下行的方式為廣播。該方案，以點對多點的形式進行數據傳輸，相對來說比較復雜，但組網成本較低。

2.2實現方案

在數據上行方面，采用1.310μm光信號傳輸的突發模式，下行采用1.55μm光信號傳送的連續模式，整個系統一單獨光纖進行雙向WDM傳輸。在PON技術中，數據上行通過ONU即光網絡單元，下行通過OLT即光網絡終端。

在PON技術中數據上行一般是ONU至OLT的傳輸的方向，而下行正好相反。上行以TDM模式接入網絡，下行以廣播形式傳輸。具體來說就是在數據上行過程中，以時分多址的方式實現，也就是將信道劃分成多個時間間隙，并且依次安排ONU發送一組數據。要注意為了避免在ONU發送數據時出現數據碰撞，時間間隙需要嚴格控制，也就是要對每一個ONU進行定時發送。在PON技術中，由于環境以及距離的不同，ONU至OLT之間會出現不同程度的信號衰減。因此，要進行嚴格的測距，同時在OLT端以突發模式進行光接收。要注意，快速比特同步技術必須在OLT端利用起來，實現信號的快速同步，ASIC是目前較為常用的快速比特同步。

2.3幀結構以及幀同步

在該通信系統中，需要對幀結構以及幀同步做專門的設計，以便符合雷達通信的特點。因此要實現這一方案，一方面，在下行數據中，幀結構需要達到每一個雷達的信號周期內需要發送一幀，這一幀包含248個時間間隙，每個時間間隙長度100bytes，長度固定，這時數據就被劃分成了固定的連續比特流，至少可達到155.52Mb/s。另一方面，上行數據的幀結構，同下行幀結構相同，但是在某一個信號接受站中，時間間隙會被動態分配給ONU，進而發送到OLT。能夠達到的速率為155.52Mb/s。

幀同步在一個組網方案中是一個難點，具體參照圖1所示，以圖示的原理實現幀同步。

三、結束語

由于雷達系統的特殊通信特性，以如今的技術實現基于PON技術的計算機網絡雷達系統的實時通信組網，是十分可行的。總體上來說就是將光纖傳輸的信號進行轉換后實現實時的顯示以及處理，從而實現即時通信。以PON技術的點對多點的傳輸方式，在通信系統中以高性能光收發模塊，以及優化后的線路結構，可實現高可靠性、高性能以及較高的實時性，具有極高的現實意義。

參 考 文 獻

[1]黃鶴.雷達-通信一體化系統設計[J].雷達科學與技術，2014，05：460-464.

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