《通信干扰_抗干扰技术分析.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信干扰_抗干扰技术分析.pdf（6页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第?卷第?期么刀 年!月飞行器测控学报肠?#侧 坛%。&以?通信干扰、抗干扰技术分析魏晨曦 北京跟踪与通信技术研究所北京?仪刃?(摘要本文分析了通信中低截获与杭干扰技术的广泛运用给通信对杭带来的严峻挑战,并以此为出发点,阐述了 国外通信系统、通信干扰、杭干扰技术的发展现状以及今后研究开发的主要关健技术。关键词通信干扰)通信杭干扰?引言通信对抗是信息对抗的主要内容。随着通信对抗与通信反对抗技术的发展,逐步形成了具有鲜明时代特征和技术特征的通信对抗与通信反对抗的技术体制。由于通信装备和系统生存于纷繁复杂的电磁环境之中,面临的干扰威胁日益严重。因此,未来信息战对通信装备和系统的抗干扰能力提出 了更高
2、更新的要求,必须研究有效的抗干扰体制以对付严重的干扰威胁。&通信技术及通信系统的发展分析&?通僧技术的发展为达到低截获与抗干扰的目的,通信技术取得了 飞速发展,从通信对抗角度看,主要表现在如下几方面&?扩频技术对侦察接收机来说,其核心问题是在未知伪随机序列结构的前提下完成 扩频宽带载波参数的估计,扩频信号的低截获特性是以侦察接收机事先未 知且难以预测 产生宽带载波的伪随机序列为条件的。&?&信源与信道编码技术军事通信正在 向数字化方向发展,广泛采用了信源 和信道编码技术。前者在射频信号带宽和传愉质量一定的情况下,降低基带信号速率可以提高抗截获性能,或缩短传愉时间也可降低信号被截获的可能性)后者
3、可提高通信系统的抗干扰性能。&?!功率控制和天线波束形成与控制技术功率控制是在满足通信性能的前提下,尽可能减小发射功率的技术,该技术的采用既可以降低通信系统内部各用户之间的相互干扰,也可降低侦察设备的侦测距离。定向波束和天线波束形成与控制技术包括微波通信的定向窄波束、+,.移动通信中的扇形波束、卫星收稿日劫?望刃一?&一刀飞行器测控学报第?卷通信中的点波束和赋形波束以及自适应调零天线技术等,该项技术的采用造成通信路径与侦收路径上信号功率的显著差异,或者使通信对抗方从天线副瓣方向实施侦收和干扰,或者迫使通信对抗装备平台进人通信传播路径,且很可能是通信方的防御或火力范围的空域,降低其生存能力。&?
4、(多种传输信道的利用和自适应路由选择组网技术有些传输信道如散射、短波信道和卫星通信中的星际定向传输本身可能产生通信传输路径与侦察干扰传输路径的较大差异,从而给通信对抗带来较大困难。而散射和短波通信在军事通信中已得到广泛应用,如随着自适应选频、自适应信道均衡等短波自适应技术的发展使得短波通信在军事领域的应用重新受到重视。再如,光纤等有线传输手段的大量采用也给通信对抗提出 了诸多难题。而通信的网络化和自适应路由选择技术的应用使得对单一路由的干扰难以阻断相应通信方的通信。&通信系统的发展分析面向&?世纪的高频通信系统目前可行的发展方向是&?新型自适应选频系统美国正在研究一种先进的高频数据通信系统./
5、风万,其中采用了新的快速自动链路建立.01 技术,该技术支持?2个频率的频率组,完成整个链路建立的过程大约需要?3。,较过去有较大改进。快速肛卫包含呼叫4探测、响应、确认程序,其后为数据帧,每个序列传送时间为?面56,目标站返回一个.78帧,如此继续下去。&跳频通信系统高频跳频,将话音或文电本身分成若干短帧,分别在不同频率和时间出现。法国的97+一!:2 2电台就采用了自适应跳频方法,选取没有干扰的频率点作为跳频频率,因此其频率集是随机的,同时也能在拥挤的高频信道中完成良好的通信,使频带利用率从百分之几提高到:2;,美国最近发展的+/公弥系统短波高速跳频系统就是采用了相关跳频技术。该系统主要包
6、括7 单元两部分。7/二(,其中&比特用于?4&纠错编码,就可以产生各种标准波特率&粼 、(田、&、?司 闷田、?&印。信息速率为(口。时,其误码率可达到?2,量级。同时 由于该系统跳 频速率高达:跳4。,带宽&:3 七,具有很强的抗干扰能力,而且跳频驻留时间在微秒量级,抗多径能力强。&段扩频通信系统利用直扩,=技术,采用很宽频带例如?=珑 形成伪噪声通信,这对窄带干扰会有很强的抗干扰能力。但由于频谱连续,寻找合适频带有一定困难。&(瞬间通信系统瞬间通信也叫突发通信,或超快速通信,它和跳频不同的是在同一频率上只出现一次,因此没有先验概率,很难干扰。缺点是通信容量小,有一些国外高频跳频电台具有
7、瞬间功能,但大多以跳频为主,附带有瞬间通信能力。第?期魏晨曦通信干扰、抗干扰技术分析!通信干扰及通信抗干扰技术的现状及发展!?通信抗干扰体制的发展分析通信干扰与抗干扰是一对矛盾的两个方面,既相互独立,又相互依存、相互促进,并不断发展。典型的抗干扰体制主要有下列五种基本类型跳频/体制、直接序列扩频,=体制、跳时 体制、线性调频+甲 体制及混合体制如,=4/等。采用或,4/两种体制并存的模式是多频段或宽频段电台更为有效的抗干扰体制,是重要的发展方向 低级别的战术电台仍以阳为基本体制。!&跳频体制抗干扰性能分析目前,普遍认为对跳频通信实施有效干扰的方法有两种一是快速跟踪式干扰,一是宽频段梳状阻塞式干
8、扰。跟踪干扰分为两种基本类型波形跟踪和引导式跟踪。前者从破译跳频图案着手,以实现跟踪,难度较大,目前还没有实用的干扰机。后者以时间为代价,只要出现载频便快速引导干扰,实现相对简单些,但不能实现?2 2;的干扰效率。!&?变速跳频跳频电台的最佳方式是能够根据战场电磁干扰的性质和强度、自动连续地或随机地改变跳频速率,即采用速率自适应跳频。一部电台可设置有限的几种跳频速率,通过控制程序或按某种预置的协议实现变速和跳速 自动牵引,不断扰乱干扰方的跟踪部署,进一步提高抗快速跟踪干扰的性能。!&实时频率 自适应跳频实时频率自适应跳频是采用频谱分析处理技术与跳频信号处理技术相结合的方法,通过实时频率自适应算
9、法,在跳频通信过程中 自动探测 和删除干扰频点,使其在无干扰或弱干扰频点上跳频,从而有效地对付阻塞干扰和点频干扰,改善通信质量,可作为未来短波电台通信抗干扰的优选体制。!&!差分跳频,/技术美国0犯 以妇啊犯于?卯:年推出的 技术为基础并采用了差分跳频,/技术。根据 频率与时间把冗余度直接插人跳频序列本身,无需增加额外数据码元,如果有一、两个信号接收不到,则系统可以重新产生芸失的数据,克服了纠错控制算法由于采用冗余数据速率产生的负面影响。!&(坏跳取代技术战术跳频电台工作时,如果受到瞄准式或阻塞式干扰 时,便会造成语言可懂度降低,采取坏跳取代技术是解决或缓解此类问题的有效措施。通过分析得知,当
10、跳速为?2 2跳4。时,跳周期时间与语音音节平均时间相接近,因而取代处理效果最佳。区别好跳坏跳,是坏跳取代技术的关键。利用位同步的稳定性或依据跳频发射时驻留时间内设置的特殊码组来区别好跳、坏跳。!&:交错编码和纠错编码技术跳频系统特别是快跳频系统 中,比特交织可以纠正大部分频带内脉 冲干扰所引起的突发错误。3(飞行器侧控学报第?卷表6跳频、直扩序列扩频及其混合体制的性能比较、橇樱樱跳频 直接序列扩频仿 混合以夕特性性概概率特性 功率较高,隐蔽性较差差?扭特性性性抗抗远近效应应有良好的远近 特 性 改善了璐的特性性 6开,但对娜中高速跳频频频频的的的远近特性均不好好好好对对多径抑制制具有 较强的
11、频率 分集 接收收由于相 关接收,具有很强的的兼有 和璐的优点点能能能力力抗多径能力力力扰扰选择性性当跳速超过信码速率时,无此作用用有一定作 用用衰衰落落能提供频率分集保护护护护多多址和频谱谱能多址工作,而尽盆不相互互互比,=系统有 明显改善善利利用率率干抚,有很高的利用率率率率一一次信息调调对%一次信息调制灵灵数字调制一般采用调相方方同斑系统统制制的灵活性性活,模拟数字调 制均可,易易式 于于于现有常规通信体制兼容,但但但对/则受限较多多多多信信息解调调一般采用非相干 检测测一般采用相干检测,具有较较一般采用 相干检测,同,=好好好好的检测能力力力同同步时间间同步时间相对较短短同步时间相对较
12、长长总捕获时间小于具有 相同同码码码码码产生器的,3系统捕获时时间间间间间间增增效措施施提高跳频速率,加大跳频带带适当加长地址码长,自动改改处理好川、斑处理增益与与宽宽宽,变速跳频,实时频 率自自变码型,多进制 编码直扩,系统总处理增益的关系,交交适适适应跳颇,混 沌跳频,低速速多电平扩频码序列,交织和和织和交错编码,?正卫,大数判判语语语音编码?正万 交错编码,往卫,择多 判决决决仅适用于数据 仅适用于数据 适适用性性应用广泛,是?亚丫明/6刃 5 于于适用于徽波、卫星 通信,不不适用性较广泛,特别是班 特性。!:多业务直接序列扩频高频电台?:年,美国=+公司研制了一种适用于指挥、控制、远程
13、通信可达?3田6 口以上 和情报的高级视频会议等多业务的直接序列扩频短波电台。该扩频电台工作频率范围为?一!2侧 任?&,射频带宽为?:入 6?。信息速率为:记。,能以:口。速率发送复用视频、话音和数据。它既有 5互 4 5,低截获概率4低检测概率,又有抗干扰能力。!(非扩展频谱技术抗干扰分析非扩展频谱技术抗干扰措施有以下几种类型信道编码技术,包括分组码、卷积码等、采用效果好的调制技术,包括调制和编码的结合等、碎发传输技术、信号交错技术、重复传输和大数判决处理技术、分集频率、空间、极化 技术、方向性控制和天线方向图成形、自适应天线调零和自适应信号相消及可编程陷波滤波器和自适应天线调零技术 可编
14、程陷波滤波器和自适应凹槽滤波器可对一个或多个单频射频或音频 干扰进行抑制、限幅籍压技术 限幅器加窄带滤波器按宽一限一窄组成的抗干扰系统具有抗脉冲干扰和抑制调频噪声干扰的能力。!:通信抗千扰的一些新形式通信抗干扰信号的形式确定了通信抗干扰系统的性能,最近几年来非线性序列 的研究飞行器侧控学报第?卷取得了丰富的成果,其中一些序列在具备很高的线性复杂度的同时,还具备传统序列在相关性、2一?平衡、长周期、序列族大等特点,更适于在新的战术通信系统中应用。这成为新的抗干抚信号的重要 潜在选择。几种典型的非线性序列有前馈序列、且组序列 序列 和#序列及相控阵序列。(结束语本文分析了国际上通信对抗、抗干扰技术
15、的发展趋势,提 出在&?世纪要满足不被干扰的通信系统必备的条件,同时对具有一定抗干扰能力的若干新型通信系统简要进行了分析。在信息时代大背景下,军事通信在现代战争中日益上升的地位使其得到了飞速发展,给通信对抗提出了严峻挑战)另外,信号和信息处理理论以及信息工业的发展也为通信对抗迎接这一挑战莫定了坚实的理论和物质基础。因此,多层次全方位充分利用当今信息技术成果是发展通信对抗技术的必然途径。参考文献0飞+唱田记=皿黝飞那飞8助五几甲田叮场吨蕊叫 111 叭翅”山,#?&公时.翻叮0解7 曲吐山钾 6 阻印妙心尸一访犯户阮明毗卿砂=衅切56=妙曲5 公 习烈力划画氏触圈,.?卯!压旧恤云,0/闭交,%山?丈犯+6犯溺一.#_凡五 66七砂?:拌司/凡山卫刀,?曼(旧晰山压盆即田记+,州 阮沮曲.腼 ,川,蕊卿拙=招耐,孙忱伪切苗倪币。伽恤正万1叭越山业。5助4公丫内匹?哭对:朱自强等无线通信抗干扰技术体制综论上 现代军事通信,?更6 3朱自强等无线通信抗千扰技术体制综论下 现代军事通信,?生巧 旧&周亮通信抗干扰信号的一些 新形式现代军事通信,?望哭!