雷达通信一体化技术研究综述
发布时间：2021-02-13 09:19
随着科学技术高速发展和应用需求的不断拓展,雷达传感和无线通信系统在收发通道、信号与数据处理、管理与控制等方面的差异正逐步缩小,已呈现出一体化趋势,为未来电子信息系统的发展提供了新的机遇和挑战。本文深度剖析了雷达与通信一体化的内在本质和潜在优势,概括了发展历程和研究现状,指明了一体化理论瓶颈和关键性技术挑战,并重点围绕信号一体化这一核心难点,首次提出了基于多维信号波形的创新性解决思路。最终,本文展望了雷达通信一体化的小型化和泛在化发展趋势,试图为未来先进电子信息系统的研制奠定基础。
【文章来源】：信号处理. 2020,36(10)北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
“宝石柱”计划与“宝石台”计划示意图
2.2 先进多功能射频概念(AMRFC)1996年,美国海军研究局和海军研究实验室联合发起了水面舰船“先进多功能射频系统”(AMRFS)计划,对集成了雷达、电子战和通信等功能在内的宽带射频多功能、低信号特征共用孔径的概念做出了原理性的验证。其目标是大幅缩减舰船顶部射频系统孔径的数量,同时有效增加功能和带宽。AMRFS后来进一步发展成为“先进多功能射频系统概念”(AMRFC),AMRFC旨在开发、演示能同时收发多个波束的宽带、高性能多功能射频孔径,同时降低孔径的数量,在解决平台电磁兼容、实现多功能集成的同时提升隐身能力。如图2所示,相对于AMRFS,AMRFC的设计进行了简化,发射和接收均采用单部天线,频率覆盖范围也相应调整为6～18 GHz,信号处理器和显示器也进行了综合。2004年,AMRFC系统成功演示了多种有源/无源电子战系统、通信、雷达系统同时工作,执行多功能的射频任务[20]。
2016年4月,DARPA战略技术办公室发布了“协奏曲”(CONCERTO)项目征询书。“协奏曲”项目全称为“射频任务操作中融合协作单元”,旨在“为紧凑型无人机设计和实现新的融合式射频架构,支持对所有战术范围内射频频谱的使用”。CONCERTO将推进多功能在射频端的融合,为雷达、通信和电子战等一体化带来自适应、灵活可重构等诸多变革性的系统能力。DARPA表示CONCERTO项目的目标是:“在任意时间、任意频段,以任意孔径执行任何任务”。如图3所示,CONCERTO架构主要包括以下单元:将辐射孔径和机身集成于一体的射频前端;能够让便携式硬件以预先不可知的方式执行运转模式的异质射频处理单元;能够智能协调和优化使融合系统达成不同任务目标的多目标管理系统。CONCERTO能在通信、雷达、电子战模式之间自适应和灵活切换[21]。2.4 雷达通信频谱共享接入项目(SSPARC)
【参考文献】：
期刊论文
[1]探测通信一体化研究现状与发展趋势[J]. 卢俊,张群飞,史文涛,张玲玲. 信号处理. 2019(09)
[2]雷达通信一体化研究现状与发展趋势[J]. 肖博,霍凯,刘永祥. 电子与信息学报. 2019(03)
[3]国外航空电子综合系统的发展分析[J]. 李振,刘静. 舰船电子工程. 2012(12)
[4]美国F-22“猛禽”战斗机综合化航空电子系统概述[J]. 罗巧云. 电讯技术. 2002(04)
[5]“宝石柱（Pave Pillar）”计划及其所提出的航空电子系统结构[J]. 沈天伟. 航空电子技术. 1995(03)
博士论文
[1]基于OFDM的雷达通信一体化设计方法研究[D]. 刘永军.西安电子科技大学 2019
[2]雷达-通信共享信号设计与处理方法研究[D]. 谷亚彬.西安电子科技大学 2019
[3]高效调制雷达通信一体化系统相关技术研究[D]. 姚誉.东南大学 2015
[4]雷达通信一体化波形研究[D]. 刘志鹏.北京理工大学 2015
硕士论文
[1]综合电子系统一体化技术研究[D]. 吴龙文.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3032311
【文章来源】：信号处理. 2020,36(10)北大核心
【文章页数】：13 页
【部分图文】：
“宝石柱”计划与“宝石台”计划示意图
2.2 先进多功能射频概念(AMRFC)1996年,美国海军研究局和海军研究实验室联合发起了水面舰船“先进多功能射频系统”(AMRFS)计划,对集成了雷达、电子战和通信等功能在内的宽带射频多功能、低信号特征共用孔径的概念做出了原理性的验证。其目标是大幅缩减舰船顶部射频系统孔径的数量,同时有效增加功能和带宽。AMRFS后来进一步发展成为“先进多功能射频系统概念”(AMRFC),AMRFC旨在开发、演示能同时收发多个波束的宽带、高性能多功能射频孔径,同时降低孔径的数量,在解决平台电磁兼容、实现多功能集成的同时提升隐身能力。如图2所示,相对于AMRFS,AMRFC的设计进行了简化,发射和接收均采用单部天线,频率覆盖范围也相应调整为6～18 GHz,信号处理器和显示器也进行了综合。2004年,AMRFC系统成功演示了多种有源/无源电子战系统、通信、雷达系统同时工作,执行多功能的射频任务[20]。
2016年4月,DARPA战略技术办公室发布了“协奏曲”(CONCERTO)项目征询书。“协奏曲”项目全称为“射频任务操作中融合协作单元”,旨在“为紧凑型无人机设计和实现新的融合式射频架构,支持对所有战术范围内射频频谱的使用”。CONCERTO将推进多功能在射频端的融合,为雷达、通信和电子战等一体化带来自适应、灵活可重构等诸多变革性的系统能力。DARPA表示CONCERTO项目的目标是:“在任意时间、任意频段,以任意孔径执行任何任务”。如图3所示,CONCERTO架构主要包括以下单元:将辐射孔径和机身集成于一体的射频前端;能够让便携式硬件以预先不可知的方式执行运转模式的异质射频处理单元;能够智能协调和优化使融合系统达成不同任务目标的多目标管理系统。CONCERTO能在通信、雷达、电子战模式之间自适应和灵活切换[21]。2.4 雷达通信频谱共享接入项目(SSPARC)
【参考文献】：
期刊论文
[1]探测通信一体化研究现状与发展趋势[J]. 卢俊,张群飞,史文涛,张玲玲. 信号处理. 2019(09)
[2]雷达通信一体化研究现状与发展趋势[J]. 肖博,霍凯,刘永祥. 电子与信息学报. 2019(03)
[3]国外航空电子综合系统的发展分析[J]. 李振,刘静. 舰船电子工程. 2012(12)
[4]美国F-22“猛禽”战斗机综合化航空电子系统概述[J]. 罗巧云. 电讯技术. 2002(04)
[5]“宝石柱（Pave Pillar）”计划及其所提出的航空电子系统结构[J]. 沈天伟. 航空电子技术. 1995(03)
博士论文
[1]基于OFDM的雷达通信一体化设计方法研究[D]. 刘永军.西安电子科技大学 2019
[2]雷达-通信共享信号设计与处理方法研究[D]. 谷亚彬.西安电子科技大学 2019
[3]高效调制雷达通信一体化系统相关技术研究[D]. 姚誉.东南大学 2015
[4]雷达通信一体化波形研究[D]. 刘志鹏.北京理工大学 2015
硕士论文
[1]综合电子系统一体化技术研究[D]. 吴龙文.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3032311
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3032311.html
