白燕

哈爾濱市人民防空辦公室

信息化條件下的短波通信抗干擾技術(shù)與應(yīng)用研究

白燕

哈爾濱市人民防空辦公室

由于信息化的不斷加深和軍事方面的不斷提高，傳統(tǒng)作戰(zhàn)方式已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足科技化的軍事需求，為了更好的加強(qiáng)國(guó)防安全，提高軍隊(duì)素質(zhì)，軍隊(duì)或者說(shuō)作戰(zhàn)也必須緊跟時(shí)代步伐，追隨高科技的腳步。短波通信隨之應(yīng)用而生。目前在國(guó)際上這是最常用的手段之一。本文主要通過(guò)介紹抗干擾基本原理、短波通信抗干擾的幾種方式討論以及現(xiàn)在信息化戰(zhàn)爭(zhēng)下對(duì)它的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做了闡述。

短波通信；信息化；抗干擾

1 引言

由于信息網(wǎng)絡(luò)全球化，近距離作戰(zhàn)早已被歷史淘汰，不是說(shuō)不能應(yīng)用，只是它只適合區(qū)域內(nèi)的戰(zhàn)爭(zhēng)，但是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)基本上都是高科技戰(zhàn)爭(zhēng)，主要依靠破壞對(duì)方網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，利用遠(yuǎn)程導(dǎo)彈摧毀敵人主要信源控制中心，目的在于使對(duì)方跟外界完全失去聯(lián)系，在這種情況下即使對(duì)方手中有再好的高科技玩意也只能是白白浪費(fèi)。所以，短波通信能夠很好的實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，及時(shí)了解對(duì)方動(dòng)態(tài)。就現(xiàn)在而言，對(duì)信息的依賴(lài)，也不僅僅體現(xiàn)在我們?nèi)粘Ｉ钪?，軍事作?zhàn)要想取得高效能，那么信息搜集是必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。因?yàn)槎滩ㄍㄐ沤?jīng)常被用于海上作戰(zhàn)，所以，它的發(fā)展技術(shù)相對(duì)成熟，即使遠(yuǎn)距離也有很好的信號(hào)，更重要的是相比其他科技通信手段，它易受破壞的機(jī)率比較小。除此之外，它的通信信號(hào)的發(fā)射功率不高，這就節(jié)省了很大成本?？晌覀円矐?yīng)該看到，短波通信并不是萬(wàn)能的，由于各種電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期短，戰(zhàn)爭(zhēng)電子產(chǎn)品也一樣，所以，新一代產(chǎn)品可能在某些方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)短波通信，比如它的自身的保密性和抗干擾能力的先天不足，這使得短波通信在戰(zhàn)陣應(yīng)用中不能完全發(fā)揮它的優(yōu)勢(shì)，再加上現(xiàn)在各種干擾電子產(chǎn)品的誕生，這一問(wèn)題的改進(jìn)更是迫在眉睫。所以，必須在抗干擾的技術(shù)上進(jìn)行創(chuàng)新和探索，進(jìn)而完善短波通信的缺點(diǎn)，提高短波通信的抗干擾能力。

2 短波通信抗干擾

2.1 短波通信的干擾方式

在短波通信過(guò)程中，會(huì)受到不同形式的干擾，這些干擾主要包括大氣噪聲、工業(yè)干擾、電臺(tái)干擾和人為干擾等。

1）大氣噪聲

大氣噪聲主要是指大氣層的天電干擾，由大氣層發(fā)出電離子，發(fā)射到地面后又會(huì)返回到大氣層。對(duì)于緯度較高的區(qū)域，天電干擾是由遠(yuǎn)方傳播而來(lái)，方向的改變是按晝夜和季節(jié)的變化而變動(dòng)的。

2）工業(yè)干擾

工業(yè)干擾就是現(xiàn)代的各種電氣設(shè)備、密密麻麻的各種供電網(wǎng)點(diǎn)等。工業(yè)干擾的幅度大小跟靠近通信設(shè)備的供電系統(tǒng)有關(guān)，同時(shí)也跟本地的其他噪聲源離不開(kāi)干系。相對(duì)于大氣干擾而言，這種干擾變動(dòng)大，跟所在位置有很大關(guān)系。

3）電臺(tái)干擾

電臺(tái)干擾是指工作頻率相近的其它無(wú)線(xiàn)電臺(tái)的干擾。由于短波波段的頻帶不是很寬，但用戶(hù)較多，因此電臺(tái)干擾已成為影響短波通信的主要干擾源。

4）人為干擾

人為干擾很顯然就是指敵人的一些通信干擾或破壞，成為在作戰(zhàn)時(shí)的最主要的干擾源。其中最主要的包括這些：相關(guān)干擾、全頻段／部分頻段干擾、單頻／多頻干擾、頻率瞄準(zhǔn)跟蹤式干擾和轉(zhuǎn)發(fā)式干擾等。

2.2 短波通信抗干擾方法及應(yīng)用

短波通信還有一個(gè)特點(diǎn)就是能夠在多維空間下使用，而且抗干擾能力也很好。這些空間比如有時(shí)間、地域、赫頻率、速率等。下面主要介紹幾個(gè)常用干擾技術(shù)：

1）擴(kuò)展頻譜抗干擾技術(shù)

（1）直接序列擴(kuò)頻技術(shù)

什么是直接序列擴(kuò)頻呢？說(shuō)白了，直接序列擴(kuò)頻的基本原理是在通信的發(fā)信端用高速偽噪聲碼對(duì)要發(fā)送的信息碼流進(jìn)行擴(kuò)譜調(diào)制，然后進(jìn)行射頻調(diào)制，使得傳輸中的信號(hào)帶寬主要決定于偽碼帶寬，且不能小于原信息帶寬；在接收端先用本地載波對(duì)接收的射頻信號(hào)進(jìn)行混頻，然后在中頻用與發(fā)送端相同的偽碼序列進(jìn)行相關(guān)解擴(kuò)，將有用寬帶信號(hào)還原成原窄帶信號(hào)，經(jīng)過(guò)解調(diào)再生單元恢復(fù)信息數(shù)據(jù)。

（2）跳頻技術(shù)

一般情況下，跳頻通信要求具有相同的同步算法和偽隨機(jī)跳頻圖案算法，讓雙方或者其他多方在這兩者的共同控制下進(jìn)行操作。在具體造作過(guò)程中，跳頻所發(fā)出的射頻要在規(guī)定的頻率表內(nèi)同步的，而且要根據(jù)離散頻率的增量變化。射頻所能覆蓋的寬帶不能小于或者等于原信息寬帶，這樣的話(huà)，在跳變的過(guò)程中就可以擴(kuò)展頻譜，否則跳頻的抗干擾能力就會(huì)大大降低。這種技術(shù)現(xiàn)在在軍事方面應(yīng)用非常普遍，因?yàn)樗哂泻軓?qiáng)的抗干擾能力具有較強(qiáng)的抗干擾能力。

（3）跳時(shí)技術(shù)

什么是跳時(shí)呢？從字面上看很容易理解，就是在時(shí)間上進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，這似乎好像說(shuō)得通。那它在短波通信中又是什么呢？其實(shí)，跳時(shí)通信在現(xiàn)代通信的抗干擾技術(shù)中應(yīng)用也是非常廣泛的，尤其是在時(shí)間域這塊。跳時(shí)的基本原理就是它在時(shí)間軸上進(jìn)行跳變，以此來(lái)發(fā)射信號(hào)。我們也知道，時(shí)間軸被分為很多時(shí)間段，在每一按段內(nèi)又有秒幀。調(diào)試要發(fā)射信號(hào)，就是在這些秒幀內(nèi)進(jìn)行跳轉(zhuǎn)，完全由擴(kuò)頻碼序列來(lái)進(jìn)行控制操作。但是到目前為止很少單獨(dú)使用跳時(shí)技術(shù)，因?yàn)樗目垢蓴_性能力太差了，只能配合其他通信設(shè)備一起使用。

（4）混合擴(kuò)頻技術(shù)

現(xiàn)代化軍事中最常用的的也最常見(jiàn)的就是混合擴(kuò)頻技術(shù)通信。因?yàn)樗目垢蓴_性能非常好，尤其是在最?lèi)毫拥那闆r下，其他通信都不能正常使用的情況下，這種混合擴(kuò)頻依然能夠使用，為什么呢？很簡(jiǎn)單，所謂混合，就是將跳頻系統(tǒng)和直擴(kuò)抗干擾系統(tǒng)兩者結(jié)合起來(lái)。如果將兩者單獨(dú)分開(kāi)使用，則效果也不佳，只有當(dāng)將這兩者混合使用時(shí)才能將它們的優(yōu)點(diǎn)發(fā)揮到最大限度，而且彼此之間也互不了彼此的缺點(diǎn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，跳頻就是通過(guò)躲避其他通信源的追蹤來(lái)進(jìn)行抗干擾的，而直擴(kuò)抗干擾反而將其他干擾通信進(jìn)行截獲，然后進(jìn)行解剖分析，在進(jìn)行加工處理，將本來(lái)是干擾的通信通過(guò)這一過(guò)程，將干擾因素變成了有益自身的信號(hào)源，從而加強(qiáng)了自身的抗干擾能力，所以，它不是采用躲避的方法，而是采取洗手加工，最后變?yōu)樽约旱难a(bǔ)充能量。

結(jié)語(yǔ)

在高科技的信息化條件下，隨著戰(zhàn)爭(zhēng)需求的不斷提高，對(duì)通信的干擾和抗干擾能力提出了跟高的要求，短波通信目前雖不處于完全優(yōu)勢(shì)，但是，它在戰(zhàn)爭(zhēng)中仍占有很高的位置，只有不斷的創(chuàng)新和探索，不斷完善短波通信的抗干擾能力，才能保障在信息軍事化的戰(zhàn)爭(zhēng)中能夠更有效地提高作戰(zhàn)效率。當(dāng)然，信息技術(shù)的普及為我們提供了良好的創(chuàng)造條件，也不僅僅是短波通信，研究和開(kāi)發(fā)新一代通信設(shè)備，以保障整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)的順利進(jìn)行，所以，只有各種通信設(shè)備的配合使用，才能確保一場(chǎng)信息戰(zhàn)的效能和勝負(fù)，將自身的損失減少到最低限度。

[1]王曰海.擴(kuò)譜通信抗干擾的現(xiàn)代信號(hào)處理應(yīng)用研究[J].浙江大學(xué)，2014（01）