劉輝

【摘要】 無(wú)線通信的迅猛發(fā)展在帶來(lái)大量自然干擾與人為無(wú)意干擾的同時(shí)也帶來(lái)了一些人為的惡意干擾，本文針對(duì)這些干擾因素探討多維抗干擾技術(shù)、聯(lián)合抗干擾技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)抗干擾技術(shù)，旨在推動(dòng)無(wú)線通信的抗干擾技術(shù)的發(fā)展。

【關(guān)鍵字】 通信技術(shù) 多維抗干擾 聯(lián)合抗干擾 網(wǎng)絡(luò)抗干擾

無(wú)線通信在當(dāng)前信息化社會(huì)中得到了迅猛的發(fā)展，然而因?yàn)闊o(wú)線通信具有的空間開(kāi)放性，使得其帶來(lái)的各種干擾越來(lái)越嚴(yán)重。隨著通信干擾技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)無(wú)線通信抗干擾技術(shù)正從一維空間的抗干擾轉(zhuǎn)向多維空間抗干擾、從單一節(jié)點(diǎn)的抗干擾轉(zhuǎn)向多節(jié)點(diǎn)多手段的聯(lián)合抗干擾、從鏈路層的抗干擾轉(zhuǎn)向網(wǎng)絡(luò)抗干擾的方向發(fā)展。

一、多維抗干擾技術(shù)的應(yīng)用

多維抗干擾技術(shù)是針對(duì)當(dāng)前無(wú)線通信不同的惡意干擾，而在頻域、空域、極化域、時(shí)域和信號(hào)域等領(lǐng)域中實(shí)施的綜合抗干擾技術(shù)，筆者就其中幾種重要的抗干擾技術(shù)進(jìn)行如下闡述：在頻域中，其跳頻抗干擾技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)單音干擾、多音干擾、部分頻帶干擾及脈沖干擾等主動(dòng)跳開(kāi)，主要跳頻頻譜中頻點(diǎn)足夠多，就可以使干擾降低到最低。如果遭遇全頻干擾或者大部分頻段干擾，由于整個(gè)頻段全部或者大部分被阻塞，在此干擾環(huán)境下無(wú)法保證通信。針對(duì)跟蹤干擾和回放干擾，采用跳頻抗干擾技術(shù)需要在跳頻跳速足夠快的情況下實(shí)施，才能避免被跟蹤干擾和回放干擾所干擾。此外在頻域中還有直序擴(kuò)頻技術(shù)，其將有用信號(hào)在很寬的頻帶上擴(kuò)展，降低信號(hào)功率譜密度，從而隱蔽有用信號(hào)減少被截獲的概率，它采用擴(kuò)頻碼解擴(kuò)信號(hào)將不相關(guān)干擾信號(hào)能量擴(kuò)散，當(dāng)窄帶干擾信號(hào)很強(qiáng)時(shí)，可以通過(guò)將信號(hào)進(jìn)行變換域進(jìn)行干擾檢測(cè)和消除，將含干擾的信號(hào)變換到頻域，檢測(cè)到干擾頻譜后將該頻譜線衰減。在極化域中，極化狀態(tài)描述了電磁波的矢量運(yùn)動(dòng)特征，利用極化敏感陣列獲取空間電磁信號(hào)的極化信息，使其具備抗干擾能力、信號(hào)檢測(cè)能力、分辨率、極化多址能力。極化陣列既可以獲得信號(hào)的空間到達(dá)角信息，又可以獲取信號(hào)的極化信息，當(dāng)干擾信號(hào)和正常信號(hào)空間到達(dá)角接近時(shí)，空域的抗干擾性能急劇下降，而極化陣列還可以利用其極化狀態(tài)的差異在極化域?yàn)V波。因此極化域陣列比普通空域陣列具有更強(qiáng)的抑制干擾、增強(qiáng)信號(hào)的能力。

二、聯(lián)合抗干擾技術(shù)的應(yīng)用

聯(lián)合抗干擾技術(shù)主要是通過(guò)利用兩個(gè)以上節(jié)點(diǎn)的信道質(zhì)量分析技術(shù)和電磁環(huán)境智能感知技術(shù)等對(duì)干擾活動(dòng)進(jìn)行估測(cè)，而智能調(diào)整通信策略。目前，自適應(yīng)跳頻技術(shù)是較為典型的聯(lián)合抗干擾技術(shù)。自適應(yīng)跳頻技術(shù)是在通信過(guò)程中根據(jù)被干擾的頻點(diǎn)自動(dòng)調(diào)整跳頻圖案，需要接收部分有信號(hào)的質(zhì)量分析器和反饋信道，在發(fā)送端偽隨機(jī)序列發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)序列控制跳頻圖案選擇器選擇跳頻案，通過(guò)工作信道發(fā)送，在接收端接收數(shù)據(jù)的同時(shí)使用信道質(zhì)量分析器對(duì)工作信道各個(gè)跳頻信道的通信質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如果發(fā)現(xiàn)某個(gè)或某些載頻受到干擾而達(dá)到需要置換的程度，它將產(chǎn)生一個(gè)新的跳頻圖案并通過(guò)反饋信道通知發(fā)送端的跳頻圖案選擇器。自適應(yīng)跳頻技術(shù)通過(guò)檢測(cè)信道質(zhì)量后反饋給發(fā)方的自動(dòng)避開(kāi)干擾頻點(diǎn)的方式具備很強(qiáng)的抗干擾，通過(guò)簡(jiǎn)單智能的調(diào)整跳頻圖案避開(kāi)干擾頻點(diǎn)，比一般跳頻抗干擾技術(shù)更能抵御各種常見(jiàn)的人為惡意干擾樣式，也能夠抵抗自然干擾和人為無(wú)意干擾。

三、網(wǎng)絡(luò)抗干擾技術(shù)的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)抗干擾通常是指網(wǎng)絡(luò)層的無(wú)線路由協(xié)議抗干擾，一方面在自然干擾或者人為無(wú)意干擾的情況下，由于鏈路不穩(wěn)定，導(dǎo)致信道誤碼率高、分組數(shù)據(jù)丟失，需具備自動(dòng)避開(kāi)干擾尋找更好鏈路質(zhì)量的信道和路徑的無(wú)線抗干擾路由協(xié)議。另一方面人為故意干擾通過(guò)惡意節(jié)點(diǎn)發(fā)布虛假的信息進(jìn)行欺騙，從而造成網(wǎng)絡(luò)阻塞。為了抵抗惡意路由篡改和偽造以及防止路由黑洞、路由重播等干擾，需有針對(duì)性地加強(qiáng)惡意節(jié)點(diǎn)的防范和路由信息安全抵御干擾。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)具備多條的接入鏈路，在異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中路由協(xié)議需要綜合考慮信道質(zhì)量、可用資源反饋以及錯(cuò)誤重傳狀態(tài)等信息，動(dòng)態(tài)選擇用戶(hù)和接入鏈路，采用選擇式異構(gòu)發(fā)送分集和并行異構(gòu)發(fā)送分集，充分利用分集增益，提高抗干擾能力。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的利用率存在多種因素的影響：信號(hào)強(qiáng)度、覆蓋范圍、網(wǎng)絡(luò)負(fù)載、業(yè)務(wù)帶寬等，且網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線資源具有差異性不能統(tǒng)一量化表示，因此異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議比較復(fù)雜。對(duì)于惡意節(jié)點(diǎn)的欺騙干擾，需要采用信任管理和身份認(rèn)證等保證路由信息不被破壞。這是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)信任值量化來(lái)自節(jié)點(diǎn)行為，節(jié)點(diǎn)任何直接干預(yù)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹苯訍阂庑袨槎紩?huì)造成自身信任值的下降，最終被相鄰的節(jié)點(diǎn)拋棄，從而無(wú)法實(shí)施欺騙干擾。對(duì)于惡意節(jié)點(diǎn)通過(guò)發(fā)布虛假信任信息來(lái)干擾正常節(jié)點(diǎn)對(duì)信任度的評(píng)價(jià)的間接惡意行為，需要保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)其自身與其他節(jié)點(diǎn)的行為判斷功能，參考其它信任節(jié)點(diǎn)對(duì)待評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)的信任值，而綜合得出評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)的信任值，這樣可以降低惡意節(jié)點(diǎn)篡改節(jié)點(diǎn)信任值的可能性，從而避免被干擾。

四、結(jié)語(yǔ)

本文探討了多種非常有發(fā)展?jié)摿Φ臒o(wú)線通信抗干擾技術(shù)，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要有效對(duì)付日益嚴(yán)重的干擾威脅，充分發(fā)揮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中物理層、鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層的各層抗干擾能力，從整體上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全面的抗干擾。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]郭永志.自適應(yīng)跳頻原理及其關(guān)鍵技術(shù)[J].艦船電子工程，2008（28）.

[2]張愛(ài)民，梁書(shū)劍.軍事通信抗干擾技術(shù)進(jìn)展綜述[J].通信技術(shù)，2011（44）.