雷达通信一体化研究现状与发展趋势
肖 博 霍 凯
*
刘永祥
(国防科技大学电子科学学院 长沙 410073)
摘 要:雷达通信一体化通过一套共用的硬件设备实现雷达探测与通信传输,相比于传统单一的雷达或者通信设
备,更易集成化、小型化和高效利用频谱。该文系统地介绍了雷达通信一体化的原理与特点,指出了一体化研究
中亟需解决的问题,从典型的基于线性调频(LFM)的雷达通信一体化信号出发,全面梳理了国内外针对雷达通信
一体化的相关研究,着重归纳了正交频分复用(OFDM)与多入多出(MIMO)技术在雷达通信一体化波形设计、信
号处理、一体化系统设计等几个重点方向的研究进展,并分析了雷达通信一体化未来的可能发展趋势及其在军事
领域和民用智能交通领域的重要应用前景。
关键词:雷达通信一体化;正交频分复用;多入多出;波形设计
中图分类号:TN959.1 文献标识码:A 文章编号:1009-5896(2019)03-0739-12
DOI: 10.11999/JEIT180515
Development and Prospect of Radar and Communication Integration
XIAO Bo HUO Kai LIU Yongxiang
(School of Electronic Science, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China)
Abstract: Radar communication integration realizes radar detection and communication transmission via shared
hardware equipment, the integration is easier to be integrated, miniaturized and utilize effectively spectrum
compared with traditional individual radar and communication devices. This paper systematically introduces
the principles and characteristics of radar communication integration, presents the urgent problems need to be
solved within integration investigation, starting from typical radar communication integration signal based on
Linear Frequency Modulation (LFM), this paper reviews comprehensively the related research on radar
communication integration and primarily summarizes the research developments of Orthogonal Frequency
Division Multiplexing (OFDM) and Multi-Input Multi-Output (MIMO) techniques in critical directions
including waveform design, signal processing and integrated system conception. Finally, the potential
developing trend and significant application scenario in military and civilian intelligent transportation field of
radar communication integration is analyzed.
Key words: Radar communication integration; Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM); Multi-
Input Multi-Output (MIMO); Waveform design
1 引言
雷达传感和无线通信作为现代无线电技术中最
常见也是最为重要的两个应用,是按照不同的功能
和频段独立进行设计开发的,其中,雷达主要用于
目标的探测和识别,而通信的目的是实现设备间的
信息传输,但随着无线设备数量的指数增加和高速
数据传输要求更高的带宽需求,导致了电磁频谱的
过度拥挤;在军事应用场合,面对日益增多的武器
平台威胁和复杂电磁环境,单一电子装备之间的对
抗已不能满足未来战场作战形式多样化的需求,而
雷达通信一体化正是解决以上问题的有效途径。
雷达与通信在功能和工作频段上存在诸多差
异,但在硬件构造与工作原理上也存在相似性,随
着雷达与通信技术的不断发展,雷达与通信在工作
频段与系统组成上的差异在逐渐减小,用于通信传
输的工作频段与雷达使用频率存在部分重合,使得
雷达与通信一体化成为可能。特别地,雷达与通信
一体化具备简化结构,降低成本,缓解雷达与通信
间的电磁干扰的优势,在减小雷达散射截面积的同
时可以提高系统频谱效率,此外,同时执行雷达和
通信功能收发联合设计的雷达通信网络,可显著提
高整个系统的工作效率,因此针对雷达通信一体化
收稿日期:2018-05-25;改回日期:2018-11-23;网络出版:2018-12-05
*通信作者: 霍凯 huokai2001@163.com
基金项目:国家自然科学基金(61501481)
Foundation Item: The National Natural Science Foundation of
China (61501481)
第41卷第3期 电 子 与 信 息 学 报 Vol. 41No. 3
2019年3月 Journal of Electronics & Information Technology Mar. 2019