電子對抗中通信技術(shù)研究

張　鵬

（中國人民解放軍91404部隊，河北 秦皇島 066001）

電子對抗中通信技術(shù)研究

張鵬

（中國人民解放軍91404部隊，河北 秦皇島 066001）

隨著電子技術(shù)、通信技術(shù)的快速普及和發(fā)展，軍事領(lǐng)域已經(jīng)引入了現(xiàn)代化、自動化的戰(zhàn)斗設(shè)備，因此電子對抗成為了信息化背景下的一個新型戰(zhàn)場。電子對抗中，各個計算機設(shè)備之間的通信傳輸最薄弱，最容易受到攻擊，經(jīng)過多年的實踐和研究，電子對抗中的通信技術(shù)已經(jīng)誕生了自適應(yīng)技術(shù)、跳頻技術(shù)、差錯控制技術(shù)、分集技術(shù)，同時為了能夠更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，未來電子對抗通信技術(shù)將逐漸向窄帶、融合等方向發(fā)展，提高電子對抗的有效性。

電子對抗；通信；跳頻；差錯控制

電子對抗又被稱為電子戰(zhàn)斗或電子斗爭，敵對雙方可以使用電子技術(shù)設(shè)備、器材進(jìn)行電磁斗爭。電子對抗可以破壞、削弱敵方的電子設(shè)備應(yīng)用成效，保證己方電子設(shè)備的綜合利用。電子對抗起源于20世紀(jì)初，在兩次世界大戰(zhàn)中均得到應(yīng)用，比如干擾對方通信網(wǎng)絡(luò)。電子對抗的具體項目包括電子偵查、電子進(jìn)攻和電子防御，電子偵查可以實現(xiàn)情報偵察和支援偵察；電子進(jìn)攻可以實現(xiàn)電子干擾和電子摧毀；電子防御包括反干擾、反偵察等功能。電子對抗技術(shù)性強、時效性強、針對性強，貫穿了信息化作戰(zhàn)的整個過程。

信息化戰(zhàn)爭中，所有的電子設(shè)備之間的信息共享、命令傳輸均采用通信技術(shù)，利用短波、微波、中波等傳輸信息和指揮命令，并且由于通信技術(shù)自身特點，其也是電子對抗中最容易受到破壞的地方。通信技術(shù)覆蓋范圍廣、設(shè)備接入種類多、組網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，通信傳輸非常容易受到干擾因素影響，比如電磁輻射、多徑時延、幅度衰落等，因此為了提高電子通信抗干擾能力，確保數(shù)據(jù)傳輸安全，不被敵方竊取、破壞和篡改，許多的通信學(xué)家對其進(jìn)行了研究，提出了自適應(yīng)技術(shù)、分集技術(shù)、跳頻技術(shù)和差錯控制技術(shù)等抗干擾措施，可以有效地提升戰(zhàn)場通信的可靠性，確保戰(zhàn)場數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。

1.電子對抗中通信技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

通信對抗是電子對抗在通信領(lǐng)域中的一個分支，通信對抗主要內(nèi)容包括通信干擾、通信偵查、通信抗干擾等方面，通信對抗的主要目的是接收和破譯敵方密碼，獲取敵方的軍事部署信息；獲取通信傳輸相關(guān)的戰(zhàn)術(shù)參數(shù)，掌握敵方的軍力部署、作戰(zhàn)指令等情報信息。通信對抗可以造成敵方的設(shè)備通信暫時失效，從而導(dǎo)致軍事指揮系統(tǒng)部分或完全癱瘓，抑制對方的軍事行動，保證我方軍事通信系統(tǒng)的有效性。

軍事設(shè)施通信收發(fā)地相距較遠(yuǎn)，因此信息傳遞中保密性、安全性、干擾性方案較為復(fù)雜，因此通信對抗過程中，需要提高電子通信的抗干擾能力，保證我方電子通信的可靠運行，目前常用的電子通信對抗技術(shù)包括自適應(yīng)技術(shù)、跳頻技術(shù)、差錯控制技術(shù)和分集技術(shù)。

1.1自適應(yīng)技術(shù)

軍隊電子通信傳輸過程中，自適應(yīng)技術(shù)可以提高通信傳輸?shù)目垢蓴_能力，通過自動化地優(yōu)化通信系統(tǒng)的傳輸頻道、結(jié)構(gòu)和參數(shù)，可以根據(jù)戰(zhàn)場通信環(huán)境的變化動態(tài)地改變通信傳輸信號，以便能夠提高戰(zhàn)場通信的抗干擾能力。自適應(yīng)技術(shù)可以動態(tài)分析戰(zhàn)場通信的鏈路質(zhì)量，根據(jù)實際通信傳輸質(zhì)量掃描多個信道，參考天氣狀況、太陽離子、經(jīng)緯度變化、敵方干擾情況進(jìn)行優(yōu)化，發(fā)布LQA信號探測命令之后，可以為戰(zhàn)場通信自動選擇合適的通信頻率，構(gòu)建一個最優(yōu)化的通信鏈路，自動地將通信內(nèi)容切換到最佳頻道上，改善軍事通信過程存在的信號衰落情況，提高軍事通信抗干擾能力，保持一個較好的通信傳輸質(zhì)量。

1.2跳頻技術(shù)

跳頻是軍隊通信傳輸最常用的擴頻方式之一，通信雙方可以利用一定的規(guī)律實現(xiàn)載波頻率的隨機跳變。從時域方面來看，跳頻信號是一個多頻率的頻移鍵控信號；從頻域方面看，跳頻信號的頻譜是在一個很寬的頻帶上利用不等間隔隨機跳變的。其中，跳頻控制器是核心的部件，其可以采用偽隨機碼、多頻頻移鍵控等模式改變載波信道，在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)通信信號的跳變、同步和自適應(yīng)控制，控制數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。軍事通信采用跳頻技術(shù)，可以保證通信信道的隱蔽性，敵方很難發(fā)現(xiàn)跳頻規(guī)律，就無法截獲通信傳輸內(nèi)容。跳頻通信具有較強的抗干擾能力，即使通信頻帶的部分頻點被干擾，用戶依然可以在其他頻點上進(jìn)行正常地通信傳輸，由于跳頻通信系統(tǒng)是一種瞬時窄帶系統(tǒng)，易與其他的戰(zhàn)場通信系統(tǒng)兼容，因此非常有利于軍事部署使用。

1.3差錯控制技術(shù)

軍事通信涉及部門、設(shè)備較多，因此承載的業(yè)務(wù)數(shù)量也是海量的，受到敵方攻擊、自然條件的影響非常大，電子對抗非常容易造成通信傳輸存在亂碼和錯碼現(xiàn)象，數(shù)據(jù)傳輸過程中自身也會發(fā)生丟包現(xiàn)象，因此為了保證通信傳輸?shù)臏?zhǔn)確度，需要采用差錯控制技術(shù)。差錯控制技術(shù)經(jīng)過多年的使用和改進(jìn)，已經(jīng)誕生了自動重發(fā)請求、前向糾錯技術(shù)和混合糾錯技術(shù)，這些技術(shù)可以大大地提升數(shù)據(jù)信息、控制命令的傳輸精確度。電子對抗通信傳輸采用自動重發(fā)請求是指當(dāng)某一個軍事部門接收到數(shù)據(jù)包之后，其可以對其進(jìn)行驗證是否存在錯誤，如果存在錯誤，則可以自動地請求發(fā)送方重新發(fā)送數(shù)據(jù)包。同時，為了能夠提高數(shù)據(jù)通信和差錯控制效率，如果接收方收到的錯誤碼元較少，可以自行采用前向糾錯技術(shù)改正錯誤的碼元，將其調(diào)整為準(zhǔn)確的信息包?；旌霞m錯就是集成了前向糾錯和自動重發(fā)請求的優(yōu)點，可以快速化地、有效地對錯誤碼元進(jìn)行改正，保障通信傳輸?shù)臅r效性、準(zhǔn)確性和完整性，進(jìn)一步提升軍事通信應(yīng)用成效。

1.4分集技術(shù)

軍事通信應(yīng)用環(huán)境非常復(fù)雜，通信信道也會根據(jù)不同的傳輸距離存在衰落情況，有的信道具有較強的傳輸信號、有的信道傳輸信號則非常弱，因此為了保證信道傳輸信號的質(zhì)量，可以利用分集技術(shù)，有條件地選擇、組合信息傳輸通道，補償衰落信道傳輸時造成的損耗，并且可以使兩個或更多的接收天線均衡傳輸信號。軍事通信環(huán)境中，各個通信設(shè)備均可以采用分集技術(shù)，可以從空間、時間、頻率和角度等方面進(jìn)行分集，分集技術(shù)可以選擇不同的信道，將其組合在一起，并且不需要增加無線發(fā)射機、接收機的傳輸功率和帶寬，可有效地改善軍事環(huán)境無線通信的傳輸質(zhì)量。

2.電子對抗中通信技術(shù)未來發(fā)展趨勢

近年來，隨著通信技術(shù)在電子對抗中的應(yīng)用和改進(jìn)，戰(zhàn)場通信采用的對抗措施也越來越多，由于戰(zhàn)場通信環(huán)境日趨復(fù)雜，傳統(tǒng)的抗干擾技術(shù)已經(jīng)逐漸不能適應(yīng)現(xiàn)代戰(zhàn)爭需求，因此電子對抗中通信技術(shù)發(fā)展呈現(xiàn)出以下趨勢：

（1）融合多種自適應(yīng)技術(shù)，改進(jìn)通信傳輸質(zhì)量。軍事電子對抗涉及的硬件、軟件和傳輸資源非常多，因此采用的自適應(yīng)技術(shù)具體措施也非常多，單一的自適應(yīng)技術(shù)無法最大程度地提升軍事通信質(zhì)量，可以采用融合傳輸技術(shù)，整合多種自適應(yīng)技術(shù)，形成一個集成的軍事通信系統(tǒng)。軍隊通信時可以將智能天線、多輸入多輸出、空分編碼、軟件天線、軟件無線電和數(shù)字波束成型技術(shù)進(jìn)行整合，形成一個全自動化的軍隊通信傳輸系統(tǒng)，進(jìn)一步改進(jìn)和提高通信抗干擾能力。

（2）通信抗干擾技術(shù)從低速窄帶向高速寬帶發(fā)展。軍隊通信傳輸系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)增多，傳輸數(shù)據(jù)也亟需較高的速率和帶寬，因此通信抗干擾技術(shù)也需要從窄帶向高速寬帶發(fā)展邁進(jìn)，以便能夠延長前向糾錯長度、加入較多密碼保護(hù)碼元，可以大幅度提高通信傳輸?shù)目垢蓴_性能，滿足軍隊多業(yè)務(wù)高速率傳輸帶寬需求。

（3）軍事通信傳輸跳頻碼序列優(yōu)化。跳頻抗干擾技術(shù)可以采用偽隨機碼，比如Gold序列碼、Walsh序列碼、M序列碼等技術(shù)。為了更好地防止軍事通信由于跳頻技術(shù)自身缺陷等而被黑客、病毒、木馬攻擊，可以引入非線性動力學(xué)混沌理論、模擬退火思想、機器學(xué)習(xí)算法等優(yōu)化序列編碼，尋找一個更好的跳頻序列碼，以進(jìn)一步提升軍事通信抗干擾能力。

（4）軍事通信抗干擾技術(shù)可視化、智能化。軍事通信已經(jīng)隨著軟件設(shè)計、電子器件開發(fā)技術(shù)的提升向前邁進(jìn)，軍事通信抗干擾監(jiān)控過程中引入了先進(jìn)的數(shù)字化、可視化技術(shù)，這樣就可以把干擾信號發(fā)生的時間、頻段等進(jìn)行定位，以利于干擾抑制軍事通信信號精準(zhǔn)識別，選擇干擾較低或無干擾的頻段進(jìn)行軍事通信傳輸。

結(jié)語

通信對抗可以使用專業(yè)的偵察設(shè)備、干擾設(shè)備等搜尋、定位、識別、截獲敵方戰(zhàn)場的相關(guān)傳輸數(shù)據(jù)，也可以干擾對方的通信傳輸，造成敵方通信系統(tǒng)癱瘓，直接打擊敵方的軍事部署。因此，為了提高通信傳輸?shù)目垢蓴_能力，人們針對通信對抗提出了抗干擾措施，利用自適應(yīng)、跳頻、差錯控制和分集技術(shù)等實現(xiàn)阻攔式干擾、瞄準(zhǔn)式干擾，顯著提高通信傳輸質(zhì)量和能力，保證戰(zhàn)場通信設(shè)備正常、可靠和安全地運行。

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