论文部分内容阅读
近几十年来,随着电子技术、信息处理技术的迅速发展,有关雷达和通信技术的研究也取得了巨大的进步,并广泛应用于国防和民用领域。在现代电子对抗战中,作战平台对电子设备不断提出多功能、高稳定性要求,传统单一功能的电子设备面对艰巨的作战任务和复杂的电磁环境,已经难以胜任战时的需求。单靠增加电子设备的种类和数量,不仅带来巨大的空间和能源的成本损耗,而且加剧电磁环境的复杂,因此,对于作战平台上众多电子设备综合一体化的研究应运而生,并成为现代信息技术研究的热点之一。探索如何在作战平台中把功能殊途的电子设备进行整合,以单一电子平台实现多种功能需求,这不仅提高了设备的灵活性和通用性,而且节省了空间需求,对于空中作战平台,其意义更为重大。着眼于研究空中作战平台背景,在雷达系统中植入通信功能,针对机载脉冲多普勒雷达的工作特点,利用软件无线电技术实现以雷达系统工作方式的通信,并在USRP(Universal Software Radio Peripheral, USRP)通用的软件无线电硬件设备上进行实现。此外,由于战机平台高速移动的特性,应解决好快速时变的多普勒频移带来的影响。在以雷达方式通信的设计中,首先阐释国内外在此方面的研究经验和现状,结合雷达和通信系统各自结构特点,阐释利用脉冲多普勒雷达进行数据传输的可行性。其次,分析了脉冲多普勒雷达工作方式,设计出适合的一体化信号源,利用雷达脉冲高电平期间加载触发脉冲的形式触发数据输出,保证了数据的正常触发并不丢失。研究雷达方式通信链路的调制解调方法,并考虑空中运动平台所造成的多普勒频移,采用二阶差分编码结合正交频分复用调制解调技术来抵抗多普勒频移,通过仿真分析证明了此方法是很好的抗多普勒频移手段。研究开源软件无线电技术和通用软件无线电外设的架构及原理,详细论述如何利用GNU Radio结合USRP硬件实现以雷达方式的通信,包括脉冲触发信源的设计,抗多普勒频移的通信链路设计等。最终的综合测试结果表明,设计的系统具有以脉冲多普勒雷达工作方式的通信能力,在人为加入载波频偏后,依然能够接收数据,证明系统具有抗多普勒频移的性能,但二阶差分的引入提高了系统对信噪比的需求。