張洪彬 李戈
(中國(guó)人民解放軍某旅 吉林 長(zhǎng)春 130000)
在當(dāng)今的信息化時(shí)代,無線通信技術(shù)占有很重要的地位,但由于無線通信技術(shù)本身易受到外界的干擾,所以衛(wèi)星通信系統(tǒng)的信道開放也會(huì)受此影響。為了衛(wèi)星通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,綜合運(yùn)用各種抗干擾技術(shù),不僅能夠體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家在嚴(yán)酷的信息時(shí)代下強(qiáng)大的信息安全和信息能力,還能夠進(jìn)一步解決軍用衛(wèi)星通信技術(shù)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展中出現(xiàn)的諸多問題。
一般而言,較為常見的衛(wèi)星通信干擾可以分為故意干擾和非故意干擾這兩類,他們主要是根據(jù)干擾目的的不同來進(jìn)行區(qū)分。其中對(duì)于故意干擾衛(wèi)星通信的行為,可以依靠進(jìn)一步加強(qiáng)系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)、管理制度的優(yōu)化以及一些技術(shù)手段來解決。人為的故意干擾,即敵方人員會(huì)利用專業(yè)的干擾設(shè)備逐步擊破衛(wèi)星通信的各個(gè)緩解,已達(dá)到破壞我方正常通訊的目的,而軍用衛(wèi)星通訊抗干擾技術(shù)主要就是為了預(yù)防針對(duì)這類型的人為故意干擾[1]。
抗干擾最主要的目的就是可以有效準(zhǔn)確的將信息和非信息區(qū)別出來,而區(qū)別的主要方式就是抗干擾本身會(huì)采用通過較為特殊的手段讓傳播信息的載體發(fā)生變化,即讓其提高了通信接收端口的輸出信干比,從而屏蔽掉正確信號(hào)之外的無用噪音?,F(xiàn)在針對(duì)通信衛(wèi)星抗干擾能力可以采用的措施很多,但日常出鏡率較高的抗干擾技術(shù)還是以下三類:屏蔽通信技術(shù)、自適應(yīng)干擾抵消或抑制技術(shù)以及分別的干擾躲避技術(shù)。這三種技術(shù)并不相同,但是有一定的關(guān)聯(lián)性,可以綜合起來使用也可以單個(gè)使用,都可以達(dá)到衛(wèi)星通信抗干擾的目的。一旦衛(wèi)星抗干擾失敗,其無法區(qū)別分出正確的信號(hào)和干擾噪音,接收不到正確的信息,這樣的信息失真現(xiàn)象勢(shì)必會(huì)給人們的正常生活帶來麻煩。
軍事通信的對(duì)抗干擾技術(shù)可以簡(jiǎn)要總結(jié)為三大技術(shù)措施——藏、躲以及抗。
首先“藏”和“躲”屬于抗干擾手段的靈活使用,而最重要的則是“抗”,“抗”是衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)的根本所在。其實(shí)通信干擾的最為基本的目標(biāo)就是盡量使出最小的代價(jià)還可以破壞對(duì)方的可靠通信,只有掌握了這一基本常識(shí)才能更好的對(duì)抗衛(wèi)星干擾?,F(xiàn)階段不存在不受外界干擾的通信系統(tǒng),如果想要針對(duì)某一通信系統(tǒng)進(jìn)行干擾,就要做好充足的準(zhǔn)備工作,首先就是充分熟悉系統(tǒng)的部分參數(shù),例如通信量和定時(shí),并且要準(zhǔn)備好保密的擴(kuò)頻序列或者是調(diào)頻編碼。
由上述我們可以得出結(jié)論:抗干擾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要始終秉承著一個(gè)基本思想,即盡力讓敵方付出其最大的代價(jià)來干擾成功我方的通信系統(tǒng)。這就需要在對(duì)抗干擾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中將資源分散開來,可以將其分散到較寬的頻帶、盡量不同的位置以及盡可能長(zhǎng)的時(shí)間上[2]。
如果要做到使對(duì)立方花費(fèi)盡可能大的代價(jià),我方就需要不斷地更新發(fā)展技術(shù)。增加破壞的難度就需要盡力擴(kuò)展現(xiàn)有的頻譜,其中擴(kuò)展頻譜的方式主要是直接序列擴(kuò)頻和跳頻兩種方式,之后還可以組織時(shí)間跳變等方式;另一方面還可以采用窄波束天線實(shí)現(xiàn)空間識(shí)別技術(shù),其中包括了系統(tǒng)的通信制選擇、糾錯(cuò)編譯碼、幀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加密設(shè)計(jì)等,歸根結(jié)底,最重要的抗干擾方式還是體現(xiàn)在信道傳輸方面,其應(yīng)采用多種抗干擾措施。
星上抗干擾主要是對(duì)轉(zhuǎn)化器加以保護(hù),進(jìn)而保障其不受到外界的干擾。星上抗干擾可以說是通信系統(tǒng)中信息傳輸和信息保護(hù)強(qiáng)有力的保障。作為保護(hù)通信系統(tǒng)免受干擾最方便有效的手段之一,星上抗干擾通常采用智能天線對(duì)干擾調(diào)零、SmartAGC 使強(qiáng)干擾受抑制和干擾限幅技術(shù)實(shí)現(xiàn)[3]。
現(xiàn)在通信發(fā)展的方向也擴(kuò)展到了新興強(qiáng)抗干擾通信體制,包括調(diào)頻、直接序列擴(kuò)頻技術(shù)等。首先調(diào)頻技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在提高跳速的方面,增加調(diào)頻寬帶可以幫助實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的抗干擾處理增益,而直接序列擴(kuò)頻技術(shù)也是提高抗干擾比較有效的方式之一,它的應(yīng)用解決了抗干擾技術(shù)發(fā)展的一大難題,例如窄帶干擾抵消就是其中的一種,通過頻域這一重要的手段來對(duì)濾波進(jìn)行干擾,該方式可以稱之為時(shí)域干擾抵消。這種方式既有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。其優(yōu)勢(shì)在于,它具有比較強(qiáng)的時(shí)效性。其劣勢(shì)在于,它對(duì)于數(shù)字化的程度要求非常高。除此之外它還需要采用多比特算法硬件來實(shí)現(xiàn),利用高速實(shí)時(shí)的算法也可以實(shí)現(xiàn)[4-5]。
當(dāng)遇到電磁環(huán)境十分惡劣的情形、通信系統(tǒng)受到物理性摧毀或者干擾程度太強(qiáng)的時(shí)候,就可以采用空間端轉(zhuǎn)移技術(shù)。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)就是采用后即可在另外的資源上進(jìn)行通信,當(dāng)空間位置進(jìn)行了轉(zhuǎn)移之后,通信的抗干擾能力自然也會(huì)隨之加強(qiáng)。當(dāng)然這種技術(shù)的實(shí)施前提是通信節(jié)點(diǎn)之間有著低限度的通信,這樣才能為空間位置提供一定的支持。
我們國(guó)家十分重視衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展,在此基礎(chǔ)上投入了大量的人力與物力,為我國(guó)研發(fā)衛(wèi)星技術(shù)通信系統(tǒng)提供了強(qiáng)有力的發(fā)展保障,但是現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)于抗干擾的技術(shù)發(fā)展還不夠扎實(shí),更高級(jí)的技術(shù)還需要不斷地進(jìn)行開發(fā)優(yōu)化,本文主要介紹了現(xiàn)有的幾種抗干擾技術(shù),希望由此可以幫助衛(wèi)星的抗干擾通信技術(shù)更好地發(fā)展。