军事短波通信中的干扰问题

2016-03-13 08:14湖北省黄冈市中国人民解放军91919部队
电子世界 2016年12期
关键词:窄带短波军事

湖北省黄冈市中国人民解放军91919部队 李 锋

军事短波通信中的干扰问题

湖北省黄冈市中国人民解放军91919部队李锋

本文对军事短波通信在现阶段复杂电磁环境下所受到的干扰问题进行了分析和介绍,立足于干扰的特点和原理对军事短波通信受到的干扰进行了介绍,同时有针对性地提出了军事短波通信抗干扰的相关技术,供大家参考。

军事短波通信;干扰;抗干扰

0 引言

现在人们已经全面的进入了信息时代,而现代化的战争对信息也具有了越来越大的依赖程度。由于军队的特殊使命,决定了军队在通信方面的特点,也就是全时传送、全球通信、全维保障、全频使用等。由于在一百到数千公里的范围内短波通信都能够实现超视距通信,其具有较强的顽存性、成熟的技术、通信距离远等一系列的优势,同时其还具有较高的机动灵活性、较快的建设速度、较小的发射功率等特点,所以目前在军事指挥中短波通信便成了重要的手段。在军事化需求不断提升以及信息化不断深入的今天,短波通信将会从原有的组网技术、高速调制解调器、自适应编码调制技术以及自适应调频技术等方面朝着更加深入的方向发展。

1 军事短波通信的干扰方式

在军事短波通信中往往会受到很多形式的干扰,常见的干扰形式主要包括以下几种:人为干扰、电台干扰、工业干扰、大气噪声干扰等,其中处于主导地位的就是人为干扰。

1.1非有意的人为干扰和自然干扰

1.1.1电台干扰

所谓的电台干扰主要是指军事短波通信受到与其具有相近工作频率的其他各种无线电台的烦扰。因为短波波段具有较窄的频带,而且拥有数量庞大的用户,所以现在在军事短波通信中电台干扰已经变成了一种非常重要的干扰源。

1.1.2工业干扰

所谓的工业干扰的主要来源就是各种工业用的点火装置、电力网、电气设备等,工业干扰对军事短波通信的干扰幅度不仅取决于供电系统,而且和本地噪声源也具有十分密切的关系。此外,工业干扰往往具有较大的短期变化,其与干扰源的位置具有密切关系。

1.1.3大气噪声

大气噪声在短波通信频段主要指的是天电干扰,天电干扰主要是由大气放电所形成的,其具有较强的方向性。天电干扰在具有较高纬度的区域往往是从远方传播过来的,其传播方向会随着季节和昼夜的变化而出现相应的变化[1]。

1.2有意的人为干扰

在军事短波通信中来自敌方的通信干扰是最主要的人为干扰,在战时通信时这一类的干扰往往属于最为主要的干扰。

1.2.1短波扩频通信的干扰

①直扩通信的干扰:作为一种低能谱密度信号,直接序列扩频信号很难被传统窄带通信的侦察系统搜索到和截获,然而利用非线性变换等方式还是可以从噪声中检测出直扩信号,从而对其实施有针对性的干扰。对直扩通信的干扰能力与带宽信息速率、干扰总功率、信号功率等具有密切的关系,其与干扰的形式没有关系,与干扰的功率具有较大关系,一旦在扩频带宽内落入干扰,就会导致短波扩频通信受到干扰。其主要包括以下几种:转发式干扰、脉冲干扰、连续频谱宽带干扰和梳状谱干扰、窄带干扰和单频干扰、相关干扰。②跳频通信的干扰:在收发双方约定的基础上对载波频率进行不断改变的一种通信方式就是调频通信,其具有较强的抗干扰性和抗截获的能力,中低速跳频通信在短波常规超频通信中比较常见,其主要包括以下几种干扰形式:对同步系统的干扰、全频带或部分频带干扰、转发式干扰、频率跟踪式干扰、相关干扰等[2]。

1.2.2短波传统窄带通信的干扰

窄带定频通信是传统短波通信的主要方式,其主要是利用单边带调频和调幅等各种调制方式传输模拟的数字信号和话音信号。各种单边带调制在短波信号中得到了最为广泛的应用。FM信号、SSB信号和AM信号在传统短波窄带通信体制中都具有门限效应,因此具有较低的制度增益。相关的研究表明,以这三种调制方式的话音通信作为对象,通过噪音调频干扰样式对其进行瞄准干扰,只要具有稍大于信号功率的进入接收机的干扰功率,就会对系统通信产生压制作用。在输入噪信比不断增加的同时,窄带数字通信系统的误码率也会变得越来越高,并且形成非常弱的抗干扰能力,特别容易被压制。在综合通信电子战系统中有机地结合了干扰、测向和侦察设备,使得系统的干扰的有效性、时效性和功能等实现了极大的提升,因此其能够严重地威胁到常规的窄带通信。如果只是通过普通的窄带通信体制内的抗干扰技术无法充分地满足抗干扰在现代电子战环境下的相关需求,所以需要引进突发通信、自适应调零天线和扩频通信等技术使其通信能力得以改善[3]。

2 军事短波通信的抗干扰技术

2.1短波通信的扩展频谱抗干扰

2.1.1直接序列扩频抗干扰

直接序列扩频通过高速伪噪声码在通信的发信端扩普调整发送的信息码流,随后实施射频调制,这样围码带宽决定了传输中的信号带宽,而且与原信息带宽相比远远要大,通过本地载波在接收端混频处理接收的射频信号,随后选择与发送端相同的伪码序列在中频实施相关的解扩,采用原窄带信号的方式对宽带信号进行还原,利用调解再生单元将信息数据恢复。这样在热噪声和信道噪声的基础上,在进行通信的时候就能够利用很低的信号功率谱来实现,在噪声中淹没信号,避免敌方发现信号。

2.1.2跳频技术抗干扰

通信双方或多方利用伪随机跳频图案算法和相同同步算法的控制,在约定的频率表中使射频通过离散频率增量的方式实现同步且伪随机地跳变,这样与原有的带宽相比,跳变过程中的射频具有更大的带宽,所以就使得频谱得到了有效地扩展。该技术的抗干扰能力非常强,目前已经被广泛地应用在战术通信当中。

2.1.3跳时技术抗干扰

在时间域中对通信抗干扰技术的应用就是跳时,所谓的跳时主要是指在时间轴上时发射信号进行跳变,可以将时间轴划分为不同的时片,由扩频码序列针对一帧内哪个时片发射信号进行控制。因为简单的跳时具有较低的抗干扰性,所以很少对其进行单独使用。

2.2非扩频类的通信抗干扰技术

2.2.1自适应天线技术

自适应天线面对来自不同方向的干扰可以对各单元上的相位分布和振幅等进行调整,从而在干扰方向上使波瓣形成零点,避免或者降低短波通信受到的干扰信号的影响。如果在空间中干扰源在不断地运动,这时候自适应天线能够将播放零点的位置改变,有效地抑制干扰信号[4]。自适应天线在面对宽带的干扰信号时能够在对应的方向将一种较宽角度的凹口形成,从而更好地应对宽频带干扰。

2.2.2分集技术

分集技术主要包括合并技术和分离技术两种,利用分离、合并的方式能够使接收端的信噪比得以提升,进一步地获得分集增益。在与多径传输导致的时延和包络衰落进行对抗的时候,分集技术具有十分明显的作用,目前被广泛地应用在了很多散射通信设备中。

2.2.3软件无线电技术

在同一硬件平台上通过现代数字信号处理技术和现场可编程器件进行调制/解调、编码/解码,从而能够以现场的环境为根据将合理的通信体质选择出来,有效地保障通信的安全性和顺畅性,这就是所谓的软件无线电技术。在微电子技术不断发展的今天,随着短波器件和可控微波等技术的出现,使得软件无线电技术具有了越来越广阔的发展空间。

3 结语

军事通信在信息化条件下在现代战争中具有越来越重要的作用,而且对抗干扰和通信干扰的要求也变得越来越高。在战时通信中短波通信具有十分重要的作用,所以如何能够全面的提升通信抗干扰能力,全面地强化短波通信在战时的通信质量,确保能够安全、准确地传输信息,已经变成了未来信息化战争中使我军获得制信息权和战场主动权的有效途径。

[1]范志群.干扰短波通信的自然环境因素[J].中国新通信.2014(01).

[2]崔遥.浅谈短波通信面临的威胁和对策[J].黑龙江科技信息.2013(33).

[3]李青峰,李铁生,时瑞.航空短波通信网短波通信链的构建分析[J].黑龙江科技信息.2015(10).

[4]徐池,张海勇,任重,黄晓飞.短波通信场强预测及决策支持模型研究[J].通信对抗.2011(04).

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