雷达通信一体化信息分发系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种结构简单、复用雷达资源提高信息传递效率的雷达通信一体化信息分发系统。

背景技术

在现代信息化战争中，雷达系统作为主要的信息化装备，其探测的目标情报信息通常经人工或自动录入后，以有线或无线通信方式传递到后方指控中心，传输速度较慢、距离较近。目前，已有的复用雷达系统射频资源实现通信的方法，主要采用雷达系统、通信分时工作方式，无法实现两者同时工作。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种结构简单、方便上书下书的雷达通信一体化信息分发系统。

本发明采用的技术方案是：雷达通信一体化信息分发系统，包括依次连接的激励切换开关、雷达上变频器、雷达发射机、双工器以及雷达天线，所述的激励切换开关分别连接有雷达波形产生模块和通信模型生成模块；所述的通信波形生成模块生成通信脉冲中频信号，该通信脉冲中频信号与雷达系统模拟中频中心频率、信号带宽一致；所述的雷达波形产生模块产生雷达脉冲中频信号。

为更好地实现本发明，所述的双工器还依次连接有雷达下变频器、雷达信号处理机以及雷达综合显控台，所述的雷达综合显控台分别与所述的雷达波形产生模块和通信模型生成模块连接，所述的雷达信号处理机还与所述的雷达波形产生模块连接。

为更好地实现本发明，所述的通信脉冲中频信号和雷达脉冲中频信号同时进入激励切换开关，通过激励切换开关，控制雷达发射周期内输出通信脉冲中频信号或雷达脉冲中频信号。

为更好地实现本发明，单个所述的雷达发射周期包括掩护脉冲、补盲脉冲、主脉冲，其中掩护脉冲用于发射通信脉冲中频信号，补盲脉冲、主脉冲用于发射雷达脉冲中频信号；所述的通信脉冲中频信号位于雷达脉冲中频信号之前。

为更好地实现本发明，所述的掩护脉冲、补盲脉冲、主脉冲分别采用不同的发射频率表，且任两个脉冲之间间隔一定频率df。

为更好地实现本发明，所述的df不小于雷达系统发射频率的最小频率间隔BW，且为BW的整数倍，即df＝N*BW(N＝1，2，3)。

为更好地实现本发明，所述的通信脉冲中频信号采用恒包络调制方式。

为更好地实现本发明，所述的通信脉冲中频信号在多个发射周期内采用重复发送的方式。

为更好地实现本发明，所述的通信脉冲中频信号传输的内容包括目标经纬度、高度、记录时间、雷达站号以及批次号信息。

本发明的有益效果体现在：本发明的雷达通信一体化信息分发系统，将通信功能与雷达系统一体化设计，支持雷达、信息分发同时工作，将雷达探测到的目标信息快速传输至周边数十公里范围内的雷达装备、指挥车或单兵节点，同时无需人工录入，保证了信息传递的实时性、准确性，有利于指挥员更快速、准确的决策。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明的雷达通信一体化信息分发系统的一种结构框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1：

如图1所示，本发明的雷达通信一体化信息分发系统，包括依次连接的激励切换开关、雷达上变频器、雷达发射机、双工器以及雷达天线，所述的激励切换开关分别连接有雷达波形产生模块和通信模型生成模块；所述的通信波形生成模块生成通信脉冲中频信号，该通信脉冲中频信号与雷达系统模拟中频中心频率、信号带宽一致；所述的雷达波形产生模块产生雷达脉冲中频信号。本发明的雷达通信一体化信息分发系统，将通信功能与雷达系统一体化设计，支持雷达、信息分发同时工作，将雷达探测到的目标信息快速传输至周边数十公里范围内的雷达装备、指挥车或单兵节点，同时无需人工录入，保证了信息传递的实时性、准确性，有利于指挥员更快速、准确的决策。

实施例2：

在上述实施例的基础上，为进一步更好地实施本发明，所述的双工器还依次连接有雷达下变频器、雷达信号处理机以及雷达综合显控台，所述的雷达综合显控台分别与所述的雷达波形产生模块和通信模型生成模块连接，所述的雷达信号处理机还与所述的雷达波形产生模块连接。

实施例3：

在上述实施例的基础上，为进一步更好地实施本发明，所述的通信脉冲中频信号和雷达脉冲中频信号同时进入激励切换开关，通过激励切换开关，控制雷达发射周期内输出通信脉冲中频信号或雷达脉冲中频信号。

实施例4：

在上述实施例的基础上，为进一步更好地实施本发明，单个所述的雷达发射周期包括掩护脉冲、补盲脉冲、主脉冲，其中掩护脉冲用于发射通信脉冲中频信号，补盲脉冲、主脉冲用于发射雷达脉冲中频信号；所述的通信脉冲中频信号位于雷达脉冲中频信号之前。这样设计以后，先发射通信脉冲，再发射雷达脉冲，避免通信脉冲影响雷达脉冲目标探测功能。

实施例5：

在上述实施例的基础上，为进一步更好地实施本发明，所述的掩护脉冲、补盲脉冲、主脉冲分别采用不同的发射频率表，且任两个脉冲之间间隔一定频率df。例如雷达脉冲中频信号的主脉冲采用相同频率f0，补盲脉冲采用频率f0+df，发射通信信号的掩护脉冲频率为f+2*df，保证各脉冲信号可过滤通信脉冲回波信号，避免影响雷达系统目标探测和通信信息分发功能。

作为优选的，所述的df不小于雷达系统发射频率的最小频率间隔BW，且为BW的整数倍，即df＝N*BW(N＝1，2，3)。

实施例6：

在上述实施例的基础上，为进一步更好地实施本发明，所述的通信脉冲中频信号采用恒包络调制方式，包括但不限于CFFSK等调制方式，以适应雷达发射通道中饱和放大引起的信号畸变。

作为优选的，所述的通信脉冲中频信号在多个发射周期内采用重复发送的方式，以适应雷达发射天线窄波瓣、高方向性的特征，提高信息分发的接收成功率。

作为优选的，所述的通信脉冲中频信号传输的内容包括目标经纬度、高度、记录时间、雷达站号以及批次号信息，实现雷达目标探测信息的快速分发。

作为一种优选的实施方式，以某典型雷达系统新增雷达通信一体化为例。雷达波形产生模块产生中心频率为30MHz、带宽为3MHz的雷达模拟中频信号，并通过雷达上变频器进行上变频、发射机进行功率放大后，将雷达探测脉冲送入雷达天线发射。雷达系统的信道间隔为5MHz，即雷达脉冲的两个发射频率之间的最小间隔为5MHz。

本发明的处理流程具体包括如下步骤：

(1)新增通信波形产生模块，用于生成与雷达模拟中频信号基本参数相同的通信模拟中频信号，即中心频率30MHz、带宽3MHz，以便可复用雷达系统的上变频、发射机等射频通道。

(2)为实现雷达模拟中频信号、通信模拟中频信号的切换，新增激励切换开关，接收通信模拟中频信号、雷达模拟中频信号作为两路输入；通过开关控制，选择输入雷达模拟中频信号或通信模拟中频信号；

(3)每个发射周期包括3个有效信号脉冲，依次为掩护脉冲、补盲脉冲、主脉冲；每个周期首先发送掩护脉冲，长度为60us，再发送补盲脉冲和主脉冲，时间约为20us和300us，分别用于探测近距离目标和远距离目标。其中，先发射通信脉冲，后发射雷达脉冲，是为了避免通信脉冲和雷达脉冲间的相互影响，保证雷达和通信可同时工作；

(4)上述(2)中的开关控制，依据(3)中所示的脉冲发送顺序与周期，即在掩护脉冲发射周期内，切换开关切换至发射通信脉冲信号；在补盲脉冲和主脉冲有效时间内，发射雷达脉冲信号；

(5)在频率分配方面，基于(3)中所示的单个发射周期内，发射通信信号的掩护脉冲，采用和雷达信号脉冲不同的频率。例如补盲脉冲、主脉冲发射频率为1200MHz，掩护脉冲的发射频率选择同在雷达系统工作频段范围、且与补盲脉冲/朱脉冲相差最小频率间隔5MHz整数倍的频率，例如1210MHz或11900MHz；基于此，雷达系统可通过接收滤波器，滤除通信脉冲信号的回波信号，避免通信信号影响雷达系统正常工作。

(6)在调制方式选择方面，采用CPFSK(连续相位FSK)调制方式，兼具连续相位、恒定包络的优良特性，可消除因相位不连续引起的带宽扩展，可显著减小信号通过雷达发射通道带限、非线性信道或非线性放大器时产生频谱扩展、幅度相位失真的问题，具有良好的频谱特性和频谱利用率。

(7)与传统的通信系统不同，本系统通信脉冲信号传输的内容为雷达探测目标信息，每个发射周期发送一批次目标；单个脉冲发射信息比特数为100至200比特，例如雷达探测目标信息包括目标经纬度、高度、记录时间、雷达站号、批次号等信息，长度不超过120bit，可实现雷达目标探测信息的快速分发。

(8)上述(7)中的信息发送内容，还可为重要指控信息等数据量较短、重要程度较高的信息。

(9)为适应雷达天线强方向性特征(即在雷达发射天线、通信接收机天线的相对位置不定的情况下，通信接收机只有在雷达发射天线的主瓣或旁瓣对准通信接收机时，才能收到通信信号)，为保证在雷达发射天线对准接收天线的有效接收范围内，完成每帧多批次的有效信息传输，通信脉冲信号发射采用各批次目标信息依次、循环发送的方式，保证每批次目标均有多次发射机会，以提高接收端对各批次目标的有效接收概率。

当仅探测到一批重要目标时，在各发射周期内通信脉冲循环发送该目标信息；当发现多批次(例如P批)重要目标时，逐次循环发送1至P批次目标。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。