隨著科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展和應(yīng)用需求的不斷拓展,雷達傳感和無線通信系統(tǒng)在收發(fā)通道、信號與數(shù)據(jù)處理、管理與控制等方面的差異正逐步縮小,已呈現(xiàn)出一體化趨勢,為未來電子信息系統(tǒng)的發(fā)展提供了新的機遇和挑戰(zhàn)。本文深度剖析了雷達與通信一體化的內(nèi)在本質(zhì)和潛在優(yōu)勢,概括了發(fā)展歷程和研究現(xiàn)狀,指明了一體化理論瓶頸和關(guān)鍵性技術(shù)挑戰(zhàn),并重點圍繞信號一體化這一核心難點,首次提出了基于多維信號波形的創(chuàng)新性解決思路。最終,本文展望了雷達通信一體化的小型化和泛在化發(fā)展趨勢,試圖為未來先進電子信息系統(tǒng)的研制奠定基礎(chǔ)。 

【文章來源】：信號處理. 2020,36(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

“寶石柱”計劃與“寶石臺”計劃示意圖

2.2 先進多功能射頻概念(AMRFC)1996年,美國海軍研究局和海軍研究實驗室聯(lián)合發(fā)起了水面艦船“先進多功能射頻系統(tǒng)”(AMRFS)計劃,對集成了雷達、電子戰(zhàn)和通信等功能在內(nèi)的寬帶射頻多功能、低信號特征共用孔徑的概念做出了原理性的驗證。其目標(biāo)是大幅縮減艦船頂部射頻系統(tǒng)孔徑的數(shù)量,同時有效增加功能和帶寬。AMRFS后來進一步發(fā)展成為“先進多功能射頻系統(tǒng)概念”(AMRFC),AMRFC旨在開發(fā)、演示能同時收發(fā)多個波束的寬帶、高性能多功能射頻孔徑,同時降低孔徑的數(shù)量,在解決平臺電磁兼容、實現(xiàn)多功能集成的同時提升隱身能力。如圖2所示,相對于AMRFS,AMRFC的設(shè)計進行了簡化,發(fā)射和接收均采用單部天線,頻率覆蓋范圍也相應(yīng)調(diào)整為6～18 GHz,信號處理器和顯示器也進行了綜合。2004年,AMRFC系統(tǒng)成功演示了多種有源/無源電子戰(zhàn)系統(tǒng)、通信、雷達系統(tǒng)同時工作,執(zhí)行多功能的射頻任務(wù)[20]。

2016年4月,DARPA戰(zhàn)略技術(shù)辦公室發(fā)布了“協(xié)奏曲”(CONCERTO)項目征詢書�！皡f(xié)奏曲”項目全稱為“射頻任務(wù)操作中融合協(xié)作單元”,旨在“為緊湊型無人機設(shè)計和實現(xiàn)新的融合式射頻架構(gòu),支持對所有戰(zhàn)術(shù)范圍內(nèi)射頻頻譜的使用”。CONCERTO將推進多功能在射頻端的融合,為雷達、通信和電子戰(zhàn)等一體化帶來自適應(yīng)、靈活可重構(gòu)等諸多變革性的系統(tǒng)能力。DARPA表示CONCERTO項目的目標(biāo)是:“在任意時間、任意頻段,以任意孔徑執(zhí)行任何任務(wù)”。如圖3所示,CONCERTO架構(gòu)主要包括以下單元:將輻射孔徑和機身集成于一體的射頻前端;能夠讓便攜式硬件以預(yù)先不可知的方式執(zhí)行運轉(zhuǎn)模式的異質(zhì)射頻處理單元;能夠智能協(xié)調(diào)和優(yōu)化使融合系統(tǒng)達成不同任務(wù)目標(biāo)的多目標(biāo)管理系統(tǒng)。CONCERTO能在通信、雷達、電子戰(zhàn)模式之間自適應(yīng)和靈活切換[21]。2.4 雷達通信頻譜共享接入項目(SSPARC)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]探測通信一體化研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 盧俊,張群飛,史文濤,張玲玲.  信號處理. 2019(09)
[2]雷達通信一體化研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 肖博,霍凱,劉永祥.  電子與信息學(xué)報. 2019(03)
[3]國外航空電子綜合系統(tǒng)的發(fā)展分析[J]. 李振,劉靜.  艦船電子工程. 2012(12)
[4]美國F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機綜合化航空電子系統(tǒng)概述[J]. 羅巧云.  電訊技術(shù). 2002(04)
[5]“寶石柱（Pave　Pillar）”計劃及其所提出的航空電子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[J]. 沈天偉.  航空電子技術(shù). 1995(03)

博士論文
[1]基于OFDM的雷達通信一體化設(shè)計方法研究[D]. 劉永軍.西安電子科技大學(xué) 2019
[2]雷達-通信共享信號設(shè)計與處理方法研究[D]. 谷亞彬.西安電子科技大學(xué) 2019
[3]高效調(diào)制雷達通信一體化系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)研究[D]. 姚譽.東南大學(xué) 2015
[4]雷達通信一體化波形研究[D]. 劉志鵬.北京理工大學(xué) 2015

碩士論文
[1]綜合電子系統(tǒng)一體化技術(shù)研究[D]. 吳龍文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014



本文編號：3032311