基于功能分区的综合通信导航识别系统设计

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1、June2013V01．44No．2(serialNo．152)航空电子技术AVIONICSTECHNOLOGY基于功能分区的综合通信导航识别系统设计吴敏，常坤，李裕(中国航空无线电电子研究所，上海200241)[摘要】介绍了通信导航识别(CNI)系统的发展与现状。基于功能分区的综合化设计方法与软件无线电设计原理，提出了ICNI系统的实现方案，并详细描述了该方案所涉及的关键技术。最后，对本方案设计的ICNI系统的关键指标与联合式CNI系统进行对比分析，验证了该方案的先进性。[关键j司]综合通信导航识别系统；软件无线电；软件通信架

2、构(SCA)；功能分区[中图分类号]TN966[文献标识码]A[文章编号]1006．141X(2013)02-0004-06IntegratedCommunicationNavigationandIdentificationSystemDesignBasedonFunctionalAreaWUMin，CHANGKun，LIYu(ChinaNationalAeronauticalRadioElectronicsResearchInstitute，Shanghai200241，China)Abstract：Thedevelopmen

3、tandstatusofthecommunication，navigationandidentification(CNI)systemarein仃oducedinthispaper．ItproposestheimplementationoftheICNIsystembasedonfunctionalareaintegrationmethodsandsoftwareradiodesignprinciplesandgivesadetaileddescriptionofthekeytechnologiesinvolvedinthepr

4、ogram．Finally，thekeyindicatorsoftheICNIsystemsarecomparedwithsomeadvancedCNIsystemsinChina，provingthattheprogramisanadvancedone．Keywords：ICNIsystem；softwaredefinedradiofSDR)；SCA；funcfionalarea1引言通信、导航和识别(CNI)系统肩负着帮助飞行员完成飞行和作战任务的使命，使驾驶员能够在座舱借助各种通信、导航、识别等设备和仪表准确飞向指定空域，

5、或完成对目标的探测、跟踪和识别目标的任务【lJ。综合通信导航识别(ICNI)系统是一种硬件和软件都采用开放式体系结构、多频段多模式、软件可编程、硬件可配置的无线电系统。它覆盖150KHz～36GHz频谱范围，包含现役和未来升级的各种通信导航识别波形。综合通信导航识别系统实现4了由联合式架构向综合化架构的演进，有效减少体积、重量和全寿命周期成本，同时提高系统的可靠性、维护性和扩展性。2国内外现状美军的CNI研究计划包括JTIDS、Speakeasy、ICNIA、JTRS等。JTIDS计划是进行CNI功能综合的一个成功例子，但是JT

6、IDS系统之限于L波段，并且不能兼容原有的CNI设备。ICNIA的结构综合理念摈弃了过去的“一次只设计一个功能设备”的设计方法，同时又保留了原先的CNI功能设备，不仅基于功能分区的综合通信导航识别系统设计吴敏等2013年6月第44卷第2期(总第152期)使得综合后的CNI系统体积、重量、功耗和成本费用大大降低，而且可靠性、可维护性、可扩展性方面的性能也明显提高。ICNIA综合技术目前已经应用到F-22飞机上，并构成了F-22成套系统的基础，也为后来的Speakeasy无线电计划和JTRS奠定了基础。美军的四项CNI综合计划都应用

7、了软件无线电(SDR：SoftwareDefinedRadio)的概念，SDR的思想完全符合航电系统综合化、模块化、开放式的发展方向【2】o我国CNI系统的研制虽然起步晚，目前CNI系统已走出独立式结构，正在向综合化和高度综合化方向发展。3系统设计本文遵循综合化、模块化、通用化和标准化设计原则，对综合通信导航识别系统按功能分区进行综合化设计。综合通信导航识别系统按功能划分为综合孔径、综合射频、综合信号处理、综合信息处理等功能区，如图1所示。口l综合射频I综合信号处理l综合信息处理图1系统功能分区图(1)综合孔径分区综合孔径技术是

8、开放式、模块化、可重构的射频传感器系统的一项关键技术。它摒弃了单一功能对应单一天线的设计方法，通过多个波束共用一个射频孔径的方式，实现天线资源的高度综合和高效共享，有效减少天线的数量，提升飞机的电磁兼容性能，减少平台的雷达反射截面，降低飞机成本和载荷。ICNI系