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摘 要：雷达数据包括回波、工作状态监控、雷达控制和话音四类，如何对此进行高效传输是雷达组网过程中必须解决的问题。 本文提出了基于SDH(同步数字系列）传输技术实现雷达数据宽带传输的方案，给出了实现雷达数据传输的SDH网络拓扑结构和虚级联的数据通道分配方案。
一、引言
雷达的预警探测信息是战场综合信息系统中重要的信息源，如何将此信息进行高效而无损伤地传输，以减小对微弱信号探测概率的影响，是雷达组网过程中必须解决的问题。传统的雷达信息传输方式有综合情报传输和图像传输两种。前者传输的是经过处理的综合情报，数据量较小，传输速率要求不高，以有线或短波无线信道进行传输，通常用于雷达站向指挥所的雷达情报传输。后者将一个雷达系统分为目标获取和信息处理两部分，目标获取部分通常是无人或少人值守的站，利用图像传输设备将雷达视频图像传输至信息处理部分，对目标信息的处理和判读在信息处理部分完成，这种方式可提高雷达的战场生存能力，尤其是可极大地减少人员的伤亡。目标获取部分所获得的目标视频、雷达状态信息以及对雷达的前端的控制信息必须实时传输，但现阶段图像传输设备采用有损压缩的方式对雷达视频进行压缩处理，以标准E1格式传输，其不可避免的缺点是有损压缩对雷达视频信号的损伤较大，有可能由此造成漏点甚至目标的误判，尤其是对象隐形飞机和巡航导弹等小信号目标探测的影响更大，同时这种传输方式只能实现点对点的传输。为提高雷达信号尤其时雷达视频信号的传输质量，同时在一定区域内使雷达能组成网络，本文探讨了一种基于SDH宽带传输技术的雷达信号传输方案，可大大减小视频信号的传输损伤，可在一定区域内组成雷达探测网，为信息处理部分对信息的处理和目标的判读，提高对小信号目标的探测概率。
二、SDH技术概述
SDH传送网是由一整套分等级的标准传送结构组成的，适用于各种经适配处理的净负荷在光纤、微波、卫星等物理媒质上进行传送。该标准于1986年成为美国数字体系的新标准SONET，国际电信联盟标准部(ITU-T) 1988年将SONET修订后重新命名为同步数字系列(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)，使之成为同时适用于光纤、微波、卫星传送的通用技术体制。
SDH技术具有全世界统一的网络节点接口，从而简化了信号的互通以及信号的传送、复用、交叉连接和交换过程，它有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块STM (Synchronous Transport Module)。其最基本的模块为 STM-1、STM-4和STM-16。SDH用来承载信息的是一种块状帧结构，块状帧由纵向9行和横向270×N列字节组成。整个帧结构由段开销区、净荷区和管理单元指针区三部分组成。其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配，以保证信息能够正常灵活地传送，管理单元指针用来指示净荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净荷。净荷区域用来存放用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节。
SDH的帧传输时，按由左向右、由小到大的顺序排成串型码流依次进行。每帧传输时间为125μs，每秒传输1/125×106 =8 000帧。对STM-1而言，每帧能传输的比特数为8×(270×9×1)=19 940 bit，则STM-1的传输速率为19 440×8 000=155.52 Mbit/s，而STM-4为622.080 Mbit/s、STM-16为2 488.320 Mbit/s。
各种业务信号进入SDH的帧结构都要经过3个步骤，即映射、定位和复用。映射就是将各种进来的速率不等的信号先经过码速调整，再装入相应的标准容器C中，同时加入通道开销POH形成虚容器VC。定位就是将帧相位发生偏差的(称帧偏移)的信息收进支路单元或管理单元，它通过支路单元指针或管理单元指针的功能来实现。复用就是将多个低阶通道层信号通过码速调整进入高阶通道或将多个高阶通道层信号通过码速调整进入复用层的过程。我国使用的SDH帧复用映射结构如图2所示。
三、雷达信号的分类
本文的出发点是将雷达分为雷达前端站和雷达处理控制站两大部分，据此将一定区域内的雷达进行组网。前端站是雷达的射频部分，完成对目标信息的获取，形成目标回波，通常是无人或少人站，控制站完成原始回波的分析、处理、上报。为达到上述目的，同时使雷达安全、稳定、可靠工作，前后端之间需要传递与交换的信号包括雷达获取的原始回波信号、雷达状态信号、对雷达状态的控制信号、雷达控制站与雷达前端站间的勤务信号。
1. 原始回波信号
原始回波即雷达获取的目标的原始视频回波信号，该信号反映了目标的全部特征。在对该信号进行传输时，通常要进行数字化处理，根据雷达型号的不同，其采样频率也不同。通过对常用警戒引导雷达的原始模拟视频信号进行统计分析，若进行8位数字采样，传输一路所需速率将达32 Mbps，若需对四个通道的信号进行传输，则传输速率需求将达128 Mbps。原始回波信号的传输方向为由雷达前端站和雷达处理控制站的上行方向。原始回波信号传至处理控制站后要进行杂波图处理，因此对原始回波信号的传输在传输时延、相位抖动等指标都有较高要求。
2. 雷达前端工作状态信号
本方案的基础是使雷达前端在无人或少人环境下工作，对前端的工作状态和工作参数以及阵地环境必须进行必要的监测。工作状态和参数信号包括方位信号、发射机故障、二次雷达故障、雷达通回馈、开关控制有效、雷达静默回馈、正常雷达平均通/断回馈、频率选择回馈、单频/分集回馈、频率控制回馈、脉组/脉间回馈、捷变频通/断回馈等，这类信号经数字化和复用后的速率为64 kbps，对传输的时延和相位抖动的要求不高，传输方向由前端站至处理控制站的上行方向。
对阵地监视的数字视频信号，其分辨率和视频信号的连续性要求不高，4 Mbps传输带宽即可满足要求。
3. 对雷达的控制信号 |
