雷達通信一體化信號優化方案研究及性能分析

安斌來 劉偉國 于振一

摘要：如今，現代科技越來越發達，人們在潛心科研，設計雷達一體化，能夠實現實時共享，傳統的技術裝備過于沉重，不便于攜帶，雷達一體化具有通信功能，本片文章向人們介紹了雷達一體化的概念、性能、意義。

關鍵詞：雷達一體化;擴頻技術;頻率估計補償

引言：

科技發達的今日，軍事裝備越來越欠缺，所以，我國現在針對于雷達一體化技術十分注重。雷達一體化具有通信功能，可以檢測到敵人的方位，并且雷達一體化的靈敏度高，傳輸距離遠，傳輸質量強，在使用雷達一體化進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MSK-LFM信號分析

1.1.1 MSK信號概述

MSK是一種調制技術，它可以實現傳輸信號，調節信息的幅值，頻率。MSK具有包絡恒定、包絡起伏小、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，這種信號可以控制在一個范圍內，即節約了成本 ，又對信號主體不產生影響。

1.1.2 MSK-LFM信號結構分析

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

1.2 模糊函數定義及性質

模糊函數是一種指標，可以用來檢測雷達波形的重要工具。雷達的模糊函數是二維相關的函數模，檢測額靈敏度極高，雷達模糊圖可以體現出信號的特性，通過雷達信號圖可以比較雷達系統的優劣，在雷達信號圖中，我們可以明顯看出信號發射的距離、質量、精度。模糊函數是再雷達接收機接收到信號后進行回波信號。它反映了目標的距離和頻率的信息。但是，模糊函數并不是很完美，它精確的速度不是很嚴格，許多雷達對模糊函數依賴性很大。

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的誤碼率與傳統信號以的誤碼率幾乎一致，當一體化的信號發生泄漏時，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的雷達能力較好。

2、基于OFDM雷達通信一體化信號的研究

OFDM通過多載波形進行傳輸，具有抗干擾性，高效率。OFDM既有優點又有缺點，例如包絡的起伏大，峰均突出，為了檢測OFDM的波形頻譜結構，利用頻分復用的方式建立新的而方案。

2.1 OFDM技術原理及抗干擾分析

無線通信領域通過探索后市場的需求越來越大，信號結構具有很多優勢，挺高信號利用率，我國的通信系統擁有更好的前景。

2.1.1 OFDM基本原理

OFDM信號時在碼元時各路子載波正交，實現雷達檢測功能，在滿足正交條件時，載波之間相互不干擾，傳統頻分的缺點利用率的低，浪費頻帶，在調制方式中，可以優化運用效率高的方式，提高系統利用率。

2.1.2 OFDM保護間隔級同步

OFDM中有多種途徑效應，通信質量的影響很大，通過散射和折射進行通信，用參數公式推導出數學建模，參數不同，對信號的影響不同。傳統的保護間隔級同步與OFDM保護間隔級同步相差不大，都能夠保證雷達正常工作。

2.2 相位編碼技術應用

在信號相關函數的幫助下，雷達提高了分辨率，相位編碼使最常見的編碼，模糊函數圖也現實的十分明顯，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，通過函數的精密調制，相位被調制成穩定狀態。

2.3 基于OFDM信號的一體化系統分析

針對OFDM信號在不同載波的情況下分析，在A/D轉換前都是可以共同用的，進行調節、探測。每個子載波都有檢測功能，在不同載波的解調下，既能夠實現傳輸作用，又能夠達到探測功能。OFDM會受到傳輸路徑的影響，高達的建筑物，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，在航空領域中，它與地面進行傳輸通信，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，必須要對信號進行補償，有兩種方式，第一種為閉環載波同步算法，可以保證頻率不變，第二種為開環補償算法，針對頻率進行補償。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，結構簡單不復雜，安全性高。

結束語

經過長時間的探索，明顯看出雷達與通信屬于不同的領域，本篇文章介紹了雷達一體化方案的概念，并且深入分析雷達一體化的性能，創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行補償，加快通信速度，盡量避免外界因素的干擾。

參考文獻

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