張海

【摘要】 雷達系統(tǒng)中的實時通信網(wǎng)絡，作用不言而喻，尤其是在如今尖端武器設備層出不窮的年代，對雷達的要求更高。因此，本文就雷達系統(tǒng)中的實時通信網(wǎng)絡現(xiàn)狀進行闡述，通過分析雷達通信的特點，嘗試以PON技術實現(xiàn)實時通信組網(wǎng)，以供參考。

【關鍵詞】 雷達系統(tǒng) 實時通信網(wǎng)絡 特點 PON技術 組網(wǎng)

雷達系統(tǒng)，在新時期，各種尖端科技出現(xiàn)的背景下，對雷達的要求更高，現(xiàn)今雷達通信一體化是各國研究的重點方向，隨著現(xiàn)階段電子干擾、信息化戰(zhàn)爭這些概念的逐步深入，研究雷達系統(tǒng)中的實時通信具有強大的現(xiàn)實意義。

一、雷達系統(tǒng)中的實時通信網(wǎng)絡現(xiàn)狀分析

隨著科技的不斷發(fā)展尤其是電子信息技術的發(fā)展，實現(xiàn)雷達系統(tǒng)的實時通信，已是較為成熟的技術，主要問題在于信息的軟件化處理。在通用微型計算機硬件上的大發(fā)展背景下，實現(xiàn)雷達系統(tǒng)信息的軟件化處理已經(jīng)具備可行。在雷達系統(tǒng)中主要包括發(fā)射、接收、天線、數(shù)據(jù)處理、操作系統(tǒng)控制臺等多個部分，各個分站間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量大，對通信的要求高，同時在信息的處理上主要依靠硬件實現(xiàn)，而這給雷達系統(tǒng)的實時通信網(wǎng)絡的組建帶來了基礎，雷達主機的處理器通過個分系統(tǒng)開放的端口實現(xiàn)雷達系統(tǒng)部分的通信。這種方式十分的繁瑣，而且可靠性也不高。在計算機硬件尤其是多線程CPU以及顯示核心GPU的發(fā)展中，通過計算機網(wǎng)絡協(xié)議將雷達系統(tǒng)中各分系統(tǒng)鏈接起來，簡化各分系統(tǒng)的通信過程，實現(xiàn)雷達系統(tǒng)的實時通信網(wǎng)絡的組建以及軟件化信息處理。

以火控雷達的通信來看，由于需要高精度、高實時性以及高可靠性，對通信的要求就很高，而常用的通信方式有多種，如STD并行總線，CAN現(xiàn)場總線以及以太網(wǎng)等等。這些通信方式需要的端口是不一樣的，因此維護難度大，在實時性方面也各自存在一些缺點。

二、雷達系統(tǒng)中的時通信網(wǎng)絡設計

2.1設計方案

以目前的光纖傳輸技術的發(fā)展看，基于PON技術實現(xiàn)雷達系統(tǒng)的實時通信是可行的。因此，本文使用PON技術接入通信網(wǎng)絡，建立樹形拓撲，數(shù)據(jù)上行方式為時分多址，下行的方式為廣播。該方案，以點對多點的形式進行數(shù)據(jù)傳輸，相對來說比較復雜，但組網(wǎng)成本較低。

2.2實現(xiàn)方案

在數(shù)據(jù)上行方面，采用1.310μm光信號傳輸?shù)耐话l(fā)模式，下行采用1.55μm光信號傳送的連續(xù)模式，整個系統(tǒng)一單獨光纖進行雙向WDM傳輸。在PON技術中，數(shù)據(jù)上行通過ONU即光網(wǎng)絡單元，下行通過OLT即光網(wǎng)絡終端。

在PON技術中數(shù)據(jù)上行一般是ONU至OLT的傳輸?shù)姆较?，而下行正好相反。上行以TDM模式接入網(wǎng)絡，下行以廣播形式傳輸。具體來說就是在數(shù)據(jù)上行過程中，以時分多址的方式實現(xiàn)，也就是將信道劃分成多個時間間隙，并且依次安排ONU發(fā)送一組數(shù)據(jù)。要注意為了避免在ONU發(fā)送數(shù)據(jù)時出現(xiàn)數(shù)據(jù)碰撞，時間間隙需要嚴格控制，也就是要對每一個ONU進行定時發(fā)送。在PON技術中，由于環(huán)境以及距離的不同，ONU至OLT之間會出現(xiàn)不同程度的信號衰減。因此，要進行嚴格的測距，同時在OLT端以突發(fā)模式進行光接收。要注意，快速比特同步技術必須在OLT端利用起來，實現(xiàn)信號的快速同步，ASIC是目前較為常用的快速比特同步。

2.3幀結構以及幀同步

在該通信系統(tǒng)中，需要對幀結構以及幀同步做專門的設計，以便符合雷達通信的特點。因此要實現(xiàn)這一方案，一方面，在下行數(shù)據(jù)中，幀結構需要達到每一個雷達的信號周期內(nèi)需要發(fā)送一幀，這一幀包含248個時間間隙，每個時間間隙長度100bytes，長度固定，這時數(shù)據(jù)就被劃分成了固定的連續(xù)比特流，至少可達到155.52Mb/s。另一方面，上行數(shù)據(jù)的幀結構，同下行幀結構相同，但是在某一個信號接受站中，時間間隙會被動態(tài)分配給ONU，進而發(fā)送到OLT。能夠達到的速率為155.52Mb/s。

幀同步在一個組網(wǎng)方案中是一個難點，具體參照圖1所示，以圖示的原理實現(xiàn)幀同步。

三、結束語

由于雷達系統(tǒng)的特殊通信特性，以如今的技術實現(xiàn)基于PON技術的計算機網(wǎng)絡雷達系統(tǒng)的實時通信組網(wǎng)，是十分可行的。總體上來說就是將光纖傳輸?shù)男盘栠M行轉換后實現(xiàn)實時的顯示以及處理，從而實現(xiàn)即時通信。以PON技術的點對多點的傳輸方式，在通信系統(tǒng)中以高性能光收發(fā)模塊，以及優(yōu)化后的線路結構，可實現(xiàn)高可靠性、高性能以及較高的實時性，具有極高的現(xiàn)實意義。

參 考 文 獻

[1]黃鶴.雷達-通信一體化系統(tǒng)設計[J].雷達科學與技術，2014，05：460-464.

[2]張增繼.基于ARM嵌入式系統(tǒng)在雷達接口控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的應用[J]. 信息通信，2015，02：19-20.