超短波无线电通信抗干扰技术趋势

摘 要：超短波的传输性能极其优越,所以民用通信领域得到了广泛的应用,并且发挥着极为重要的作用,而其也被应用到了我国的军事领域并成为军事通信中的主要手段之一.随着经济的不断进步以及社会的不断发展,科学技术已经成为了当怎么发表展过程中必不可少的发展条件.信息科技的进步,推动着我国信息领域的全面繁荣,同时也促进着我国超短波通信技术的不断革新.在这一新时期,用频的设备越来越多,电磁环境也变得越来越复杂,不管是用于军事还是用于民众,超短波通信的发展都受到了强大的阻碍.所以,我们当前的首要任务就是加强对超短波通信技术的研究.

关 键 词：超短波通信技术；无线电；通信干扰；信息技术；发展；趋势

自进入二十一世纪以来,我国各行各业都发生了翻天覆地的变化.随着科技的不断进步,信息技术在各个领域的不断深入,我国的信息产业、电子科技产业都出现了迅猛发展的趋势.这些发展无疑对我国的超短波通信技术的发展有着巨大的促进作用,对我国军用设备的抗干扰性能的提升也有着巨大的帮助.在这一信息技术高速发展的时代,大量的新兴技术不断涌现,对我国通信事业的抗干扰技术的发展提供着强有力的技术支撑.

一、跳频技术

在超短波电台出现以后,在很长的一段时期里信息的传递工作都是依靠某一固定的频率来进行对信息传输的,这种做法有一定的局限性,在军事通信方面,重要的通信信息很容易就会被敌方截取或者被对方干扰,所以,这样的通信方式是不可能长期存在的,必须要以先进的通信技术取代这种传统的通信模式,才能够提高的国军事通信的安全性.而高速率的跳频技术就是为解决这一问题而诞生的,它弥补了传统通信技术的不足,将传统技术中固定不变的频率按照一定的顺序、速度或者规律来不断变换,使地方也按照这一频率来同步接收.就单单只从其抗干扰的性能上来说,跳频通信实际上是依靠频率的随机变换来躲避敌方干扰,将敌方的干扰短波排斥在当前信道之外,从而来避免敌方的干扰和监测.所以,该项技术在我国军事通信的抗干扰方面发挥着重要的作用,被极为广泛的应用到了我国通信设备的各个项目中,尤其是在超短波通信设备的抗干扰技术上更是发挥着强有力的作用.在跳频通信中,跳频系统性能的高低与跳频的速度有着直接的关系,跳频的速度越高其抗干扰的性能就越好.

根据对跳频系统的工作原理的分析可以看出,不管是任何形式的外来干扰,只有当敌方的频谱刚好落在了我们的信道内以及干扰的频率较大时,才能够对我们正常的信号接受产生影响.所以,对于处在跳频信号某瞬时带宽内的跟踪干扰,只可能对这一瞬时有用信号的正确接收产生影响,而跳频通信有用信号的载频是以一定速度伪随机地跳变,所以能大大削弱这类干扰的影响,而且跳频速率越高,就越能抵抗这类干扰.随着跳频技术的不断成熟,跳频速率大多已经达到了百跳,甚至千跳或更高.

二、空闲信道扫描与跳频共用技术

空闲信道搜索工作方式,是指电台工作时可从其全部波道中选择最佳工作波道进行通信,能自动避开受干扰的波道或波段,电台在每次发信时均要进行自适应频率搜索,即使大部分频率被敌方干扰,仍可保障正常的通信联络.基于感知无线电技术的空闲信道扫描与跳频相结合抗干扰技术,将人工智能和无线电结合在一起,必将在不远的将来推动未来战术超短波跳频通信技术的创新,开发出具有更高作战使用效能的抗干扰通信装备.感知无线电是以软件无线电为扩展平台的一种新型智能无线通信技术,它可以感知到周围的环境特征,并自动调整其设备的一些发射和接收参数.具有感知能力的设备能够在时域、频域和空域多维空间,对较宽的频段不断地进行频谱,能够侦测到这些频段内的所有主用户,从而能得知频谱的使用情况.

三、跳频/直扩混合体制扩频技术

在战术通信装备领域,现在广泛使用的扩频通信技术主要有直接序列扩频和跳变频率两种.直扩技术采用高码速率的直接序列伪随机码在发端进行扩频,在收端采用相同的伪码进行相关解扩,把展宽的扩频信号还原成原始的信息.作为美军战术互联网项目的重要组成部分的为陆军师及师以下指挥所提供战场数据传输手段的“近期数字电台”,就采用了直接序列扩频技术来增强其抗干扰通信能力,同时具有较强的无线电系统兼容能力,能处理高达288kb/s的数据,能够迅速地传输语音、数据和图像.直扩和跳频技术的抗干扰机理不同,各有特点同时也存在不足.

在抗强定频干扰方面,直扩抗干扰是通过相关解扩取得处理增益来达到抗干扰目的,但超过了干扰容限的定频干扰将会导致直扩系统的通信中断或性能急剧恶化；而跳频系统是采用躲避的方法抗干扰,强的定频干扰只能干扰跳频系统的一个或几个频率,对系统性能的影响不很严重.在抗多径干扰方面,对直扩系统不能形成干扰,直扩系统甚至可以利用这些干扰能量来提高系统性能；而跳频系统要抵抗多径干扰,则要求每一跳的驻留时间很短,在多径信号没有到来之前接收机已开始接收下一跳信号.另外,“俘获效应”对直扩系统的影响很大,而对跳频系统的影响就小得多.鉴于直扩技术和跳频技术在优点与局限性方面具有互补性,因此提出将这两种扩展频谱技术组合起来,取长补短,则可能得到性能更为优异的一种扩展频谱系统.

四、软件无线电技术

当前无线电通信系统存在较大的缺陷,主要因为传统的无线电通信是面向具体用途来设计不同频段、不同制式、不同协议的无线电通信装备,因此造成各种体制互联互通困难、兼容性差,并由此引发通信不畅等问题.另外,由于无线电频带越来越拥挤,又造成了相邻频道间的干扰越来越严重,对通信系统的抗干扰能力又提出了新的要求.基于这些原因,为了满足现代无线电通信的实际需要,产生并发展了多波段多模式的无线通信体制――软件无线电技术.

五、结束语

综上所述,超短波技术被用于通信设备的抗干扰技术的发展中是信息产业发展的必然趋势,超短波通信设备的保密性、集成性以及抗干扰性都将得到一定程度的提升,并且将朝着多元化、自动化的方向不断前进.