通信抗干扰技术综述

2015-05-06 23:44杨萃
科技与创新 2015年8期
关键词:抗干扰技术电子战通信技术

杨萃

摘 要:在未来高技术水平战争中,电子战已逐渐成为战争主体,对战争胜败起着十分关键的作用。通信抗干扰技术是电子战的一种重要技术。为此,以扩展频谱技术为主线,结合其他方式对通信抗干扰技术进行简要论述。

关键词:电子战;通信技术;抗干扰技术;扩频通信

中图分类号:E962 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.101

以前的战争主要是战略战争,而现在的战争则是一场运用高技术较量的电子战争。在现代战争中,通信已经成为军队的神经网络。因此,研究不同的用于军事通信的抗干扰技术,并运用可行的现代通信系统网络,对战争的胜利有着积极作用,推动了军事通信系统和装备技术的发展。

1 通信抗干扰技术的定义和特点

1.1 定义

通信抗干扰技术主要是运用攻击通信电磁频谱、定向能控制和电磁能的形式使通信装备和系统来对抗干扰,从而有效提升通信系统在对抗干扰情况下的生存能力,进而制订对应的通信反抗技术体系和技术。

1.2 通信抗干扰技术的特点

通信抗干扰技术发展快、难度高、对抗性、技术综合性强,在某一种程度上,通信抗干扰技术其实是我方与对抗方在技术和智慧方面进行斗争的一种手段。战争的成败与通信技术的强弱有关,作战双方都将采取各种对抗手段和措施,一方面竭尽全力破坏对方的通信,使其通信中断、指挥失灵;另一方面保护己方指挥通信的畅通。可见,抗干扰技术的对抗性非常猛烈。当通信抗干扰有了一个全新的技术,那么,在通信对抗的过程中就会出现出现一种新的技术来对抗它;反之亦然。这就是所谓的“道高一尺,魔高一丈”,通信抗干扰技术在双方对抗中不断发展。

提升抗干扰技术的可靠性和实用性,在战场上需要解决通信抗干扰的问题。必须针对作战对手的干扰手段和技术,采取切实可行的抗干扰技术和不同的通信手段,做到知己知彼,应对有方,游韧有余。使用通信抗干扰技术关键是抗干扰的实际效果和使用的可靠性,而不是高指标。指标高但不可靠或不实用的抗干扰手段在战争中是毫无用处的。

2 通信抗干扰技术难点

通信和通信干扰是矛和盾的关系,技术相互矛盾前进。通信干扰技术虽然总是落后于通信技术的发展,但由于技术发展的不平衡,一种新技术的出现,可能会带来一些新的问题,使抗干扰技术的发展具有相当大的难度,其主要技术难点有以下几个:①提高跳频速率有利于抗干扰,但跳速提高需解决接收机中频滤波器产生的瞬时扰动问题、发射机功率输出截止状态产生的过渡问题、频率合成器高速频率切换问题、对邻道的干扰问题和同步问题。在短波跳频时,高速跳频的频率合成器、宽带天线、宽带功放都是应当解决的技术难题。②扩频系统中常用的专用高速集成电路(例如高速PN码发生器、调制器等)和数字信号处理器DSP的开发和研制生产是通信抗干扰技术突破的重要保证。③自适应天线目前已得到越来越多的应用,已经成为通信抗干扰技术的一个重要方面,但在HF/VHF/UHF中实现自适应调零天线还有一定的困难。

3 国外通信抗干扰主要技术

3.1 跳频技术(FH)

跳频技术是运用扩频码序列进行频移键控,使载波频率不停地跳动变化,从而扩展频谱的一种方法。跳频技术其实是一种抗干扰技术,而这种技术的抗干扰能力比较强,目前已被广泛运用于军用战术通信的过程中。

通信方对每一个有效的频率进行适应并调整发射功率,使功率自适应跳频,让功率输出在满足接收端正常接收的情况下降到最低,宽带、大动态范围的可变增益功率放大器可以让其达到抗干扰的目的。在以色列Yadiran通信公司的HF-6000中,一款可以自适应HF/SSB的跳频电台可以全频段进行自适应跳频,具备机内自动建立链路、自动化信道频率选择等功能。

还有就是一种新型的跳频自适应技术,就是跳频空闲信道搜索跳频(跳频FCS)。法国Thomson-CSF公司1996年就对新型战术通信系列电台PR4G进行了修改,将调频空闲信道搜索功能加入其中。这一功能主要是在每一次通话之前就对信道进行了空闲信道检测,即使频率被干扰,此次通话还可以继续,不会被中断。

差分跳频(DFH)技术是一种比较新颖的跳频技术,是美国Lockheed Sanders公司对HF增强型相关跳频电台(CHESS)创造的一个可以保障低截收、检测概率和抗干扰能力的高速短波跳频系统。其跳速为5 000跳/s,信道探测每秒开销200个频率。19.2 kbit/s是没有纠错时的最高数据率。当时电台误码率为1×10-5时,速率发射为4.8 kbit/s。

3.2 直接序列扩频技术(DS)

该技术主要是将有用信号在很宽的频带上扩展,让单位频带内的功率降低,也就是让信号的功率谱密度降低。通信可以在信道热噪声和噪声下将低信号功率谱进行通信,这是因为信号在噪声中不会轻易被敌军发现。这种技术的截获概率低、抗多径干扰、信号隐蔽性好,实现了码分多址体制。

3.3 跳时(TH)

跳时(Time Hopping,TH)是让发射信号在时间轴上进行跳动转变,与跳频相近。时间轴分为很多时片,扩频码序列控制一帧内时片的发射信号。在战争中很少运用此技术,主要是因为跳时抗干扰性不强,因此,主要是结合使用不同的技术与跳时技术。

4 通信抗干扰技术的发展方向

现在的扩频通信还存在不足,会被敌军侦破,主要是因为扩频通信运用的是m序列、变形Gold序列、Walsh序列等几种序列。因此,为了通信抗干扰技术的发展,我们应寻觅更强大的抗干扰信号序列。目前已经对PC序列、GMW序列、桥函数序列进行了探究,发现这三种比上述的序列价值更高,可以发展成为新型扩频码,但是,需要先解决工程化中的难题。除了自适应天线外,为了方便通信抗干扰技术的发现,还应该研究软件天线、智能天线及a数字波束成形等技术。

参考文献

[1]胡春玲,邱熔处.城市污水回用的途径及技术[J].兰州铁道学院学报(自然科学版),2002(12).

[2]张峰,刘晓云.城市污水回用的现状与展望[J].上海化工,2006(07).

[3]周彤.污水回用决策与技术[M].北京:化学工业出版社,2002.

〔编辑:张思楠〕

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