战场复杂电磁环境下部队通信抗干扰分析

2018-03-22 11:23
数字通信世界 2018年4期
关键词:干扰信号战场电磁

钟 毫

(陆军炮兵防空兵学院南京校区学员十二大队63队,南京 210000)

1 复杂电磁环境

现代信息化战场会产生复杂的电磁环境,在特定空间内存在的无线电波频率、功率和分布时间会呈现数量繁多、形式多样、时空密集重叠、动态更迭等特征。空间分布十分密集,分布情况不同并且受战场环境传播条件的限制,呈现复杂的空间特征,且随时间的变化,电磁干扰信号具有较强的动态性和流动性。电磁辐射的频谱逐渐拓宽,存在互相挤占,管理混乱的情况。就电磁能量而言具有不断增强的趋势。在时空、频带和能量等维度构成的复杂电磁环境对信息化战争的实施构成较强干扰。

2 复杂电磁环境中无线通信干扰分类

2.1 基于信号频率的干扰

复杂电磁环境中会出现与有用信号同频率或同频谱的干扰信号,这部分干扰信号较难识别,对无线通信产生干扰。若干扰信号和有用信号重合度较差,也就是二者频谱没有完全重合,则会通过收信机的频率选择回路,形成干扰。战场环境中会存在收信机和干扰信号同时作用于电路的情况,因此,会产生任意次谐波组合频率,当该频率的信号进入中频通道会对收信机产生组合干扰。

2.2 基于信号调制方式的干扰

一般信息化战争中无限电通讯网会存在短波形式和长波形式两种通讯电台。而信号调制主要通过单边带调幅、调频和相移键控三种方式进行调制其中单边带调幅区别与一般模拟信号调制方式,一个上边带信号,通过低于所有频率分量信号实现对载频的抑制。一种为对准载频干扰,是一种选择同等调制信号带宽的形式制造干扰信号,带内频谱设置均匀。另一种对准信号频谱中心的干扰,与对准载频干扰不同之处仅仅在于干扰的位置不一,对准位置为信号的频谱中心。

2.3 基于信号强度的干扰

通信环境中无线通信质量的优劣也和信号强度存在直接相关,主要和信号发射机的发射功率和接收机的灵敏性相关,对干扰信号功率十分强大,会对信号接收机产生影响。干扰信号的强度随发射机的功率增加而增加,当达到接收系统的门限效应界限时,会对信号接收机收产生严重影响。

3 典型的抗干扰技术

3.1 实时选频技术

实时选频技术是通过优选频率质量较好的信号,从根本上躲避干扰较强的信号,使信息在干扰较弱或者没有干扰的轨道上运行,并且在遇到较强干扰信号时,通过自动切换通道实现对通讯系统的保护。

3.2 高频自适应抗干扰技术

现代化通信系统中很多设备安装具有使通信条件变化能力的通讯系统,通过在高频通信系统配置频率自适应和功率自适应功能,达到实战操作中实时选频和换频的效果,提高信息传递的效率。

3.3 高速跳频技术

根据无线电通信弊端开发的高速调频技术,在保留原有通信技术无线电通信频率速度和频率的基础上,通过载频的随机跳变来躲避干扰信号,跳频信号会呈现无规律的跳动,在现代通讯设备中成为普遍应用的抗干扰技术,并且深受作战部门的认可。

3.4 扩频技术

扩频技术能够将通信信号隐藏在嘈杂的噪声当中,通过调整功率有效合成噪声,并通过编码和解码技术,通过扩宽载频达到调整功率的目的。在战场实战演习当中,扩频技术的应用十分广泛,对通信系统进行控制,可降低敌方截获情报的几率。此外扩频技术可以通过特殊的频带形成伪噪声,对窄带形成干扰。

3.5 超宽和多入多出技术

超宽带和超宽带无线通信系统已经受到了军事研究领域的高度重视。多入多出(MIMO)技术利用现代化的技术通过无线天线来传送信息。并且通过和 OFDO 技术结合来,实现对复杂电磁环境的时空编码技术,提高干扰效能。

3.6 虚拟智能天线技术

复杂战场环境下是使用智能天线可以抵制来自不同方向的干扰信号,进而避免通信设备受到敌方信息干扰。智能天线是在特定战场环境下,通过将工作领域中的其他电子通讯设备与智能天线来配合使用,以增强天线接受端信干比的一种技术。

3.7 智能组网技术

利用干扰通信网中的信号使通信网系统实现自动化电磁感应。侦测器对干扰的程度进行精确判断,实现实时调整通信系统网络结构的目的。智能组网在遇到较强干扰信号时,可以实现信息重要程的自定义判别,将重要信息以迂回的方式传输到接收端,提高信息传递的智能化。

3.8 软件无线电技术

随着近几年通信技术和其他信息技术的发展,综合性的防干扰技术得到应用。软件无线电技术就是其中一种具备综合干扰能力的技术,软件无线技术在复杂电磁环境中的适应性很强,可以利用数字终端对设备进行控制。

4 结束语

在日渐复杂的信息化战场环境下,通讯干扰技术的应用必不可少,此外,通过频谱信息认知、分析决策、管理控制和应用服务实现战场频谱管控也十分重要。全方位、大纵深、立体化的频谱感知网络的构建,配合分布式、智能化的频谱处理决策网络核心,最终构建动态的过程控制,实现战场无线电通信系统、雷达探测和定位系统、导航系统、遥感和多谱传感器系统等频谱接入和全域频谱信息支撑的管理目标。

[1] 刘勇平,李全到.试论战场复杂电磁环境下部队通信抗干扰[J].信息化建设,2015,(10):285.

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