淺談短波通信中抗干擾技術(shù)

　　摘要：短波通信是當(dāng)前國際上常用的通信手段，其自身具有明顯的特點(diǎn)和優(yōu)勢，隨著通信技術(shù)的越加成熟，短波通信的應(yīng)用越來月廣泛，重要地位日益凸顯。但是在復(fù)雜的電磁通信環(huán)境下，各種各樣的干擾難以避免，而有效抗干擾技術(shù)的采用則是實(shí)現(xiàn)其通信系統(tǒng)和裝備可通率增強(qiáng)的重要途徑。本文從抗干擾技術(shù)這一概念出發(fā)，并分析短波通信中抗干擾的關(guān)鍵技術(shù)及其發(fā)展趨勢。
　　關(guān)鍵詞：短波通信　抗干擾技術(shù)　應(yīng)用　發(fā)展趨勢　分析
　　中圖分類號：TN97　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A　文章編號：1672-3791(2012)01(b)-0033-01
　　短波通信具有組網(wǎng)靈活、作用距離遠(yuǎn)、價(jià)格適中、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，并且不可摧毀的電離層使其的應(yīng)用范圍十分廣泛。但是隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭中電子站地位的提升，短波通信自身抗干擾能力弱，保密性不強(qiáng)的缺陷逐漸顯現(xiàn)出來，從而影響到短波通信的應(yīng)用。在未來的信息戰(zhàn)中，空間電磁環(huán)境復(fù)雜多樣，電磁干擾呈現(xiàn)出多樣性，這種情況下，就需要抗干擾技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新，來逐步增強(qiáng)短波通信系統(tǒng)自身的抗干擾能力，從而實(shí)現(xiàn)其在通信對抗中的高適應(yīng)力。
　　1　短波通信中對于抗干擾性能的需求
　　短波通信本身具有平臺(tái)特性和技術(shù)特性，并伴有一定的電磁威脅，這也決定了其對抗干擾能力的需求。結(jié)合實(shí)踐主要有如下需求：實(shí)現(xiàn)抗干擾和高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)化設(shè)計(jì)，抗干擾條件下實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸能力的提升；實(shí)現(xiàn)高速調(diào)頻，提升抗多徑干擾和跟蹤干擾能力；提高抗阻塞的干擾能力，實(shí)現(xiàn)寬帶跳頻；實(shí)現(xiàn)跳頻與干擾感相結(jié)合，提升抗干擾的實(shí)時(shí)性和針對性，要求至少能承受三分之一頻率表以上的頻點(diǎn)干擾；實(shí)現(xiàn)跳頻通信和跳頻同步的一體化設(shè)計(jì)、更多的間隔猝發(fā)實(shí)踐和變參數(shù)的實(shí)時(shí)跳頻，提高反偵察、抗干擾和抗解惑能力；實(shí)現(xiàn)發(fā)射功率同抗干擾體制的有效匹配，提升網(wǎng)間的電測兼容性；實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)的形式多樣化，提升網(wǎng)系的抗毀和運(yùn)用能力；實(shí)現(xiàn)高抗措施，提升自身對于電磁脈沖的防御力等。以上這些需求在中、大功率的短波電臺(tái)中尤為明顯。
　　2　短波通信中抗干擾關(guān)鍵技術(shù)分析
　　2.1　頻率合成分析
　　頻率合成是短波通信中抗干擾的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，與電臺(tái)性能的好壞有著直接的關(guān)系。長時(shí)間的實(shí)踐證明，在短波通信中采用DDS技術(shù)就可實(shí)現(xiàn)低俗跳頻頻合器。從目前來看，頻合器跳速指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)很簡單，其關(guān)鍵就在于低相噪和低雜散的設(shè)計(jì)，特別是對于具有較大功率的短波跳頻平臺(tái)，直接影響到其網(wǎng)間的兼容性。此外，對于功率較小的短波電臺(tái)，還應(yīng)對低功耗的設(shè)計(jì)進(jìn)行考慮。
　　2.2　混合擴(kuò)頻分析
　　不論是序列擴(kuò)頻，還是跳時(shí)、跳頻，這一技術(shù)在應(yīng)用中不是受到來自器件的限制，就是其本身技術(shù)的不足造成的。短波頻段不僅限制短波頻率的間隔，難以獲取擴(kuò)譜的大倍數(shù)增益，而且會(huì)導(dǎo)致直擴(kuò)系統(tǒng)的解擴(kuò)損失。于此同時(shí)，直擴(kuò)技術(shù)對于遠(yuǎn)近效應(yīng)難以克服，且存在極限跳速的問題。跳頻技術(shù)同直擴(kuò)技術(shù)具有互補(bǔ)性，缺點(diǎn)與優(yōu)點(diǎn)間形成互補(bǔ)。正因?yàn)槠溥@種特性，促進(jìn)了對于混合擴(kuò)頻這一抗干擾關(guān)鍵技術(shù)的研究和運(yùn)用，比如跳頻／直擴(kuò)、跳時(shí)／直擴(kuò)、跳時(shí)／跳頻等新型技術(shù)的應(yīng)用。
　　2.3　非擴(kuò)頻類分析
　　擴(kuò)頻類抗干擾技術(shù)指的主要是通過降低信號發(fā)送功率、擴(kuò)展通信寬帶占用率在頻率域上實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)抗干擾能力的增強(qiáng)。而非擴(kuò)頻類抗干擾關(guān)鍵技術(shù)則指的主要是在時(shí)間、空間域和編碼空間對通信體制常規(guī)抗干擾技術(shù)的探索。這一類抗干擾技術(shù)主要包括：猝發(fā)通信技術(shù)、交織編碼和糾錯(cuò)編碼、分集技術(shù)、無線電軟件技術(shù)和自適應(yīng)天線技術(shù)。此外，還有其他的許多抗干擾技術(shù)，比如Smart AGC、干擾對消技術(shù)等都為未來短波通信高抗干擾能力的實(shí)現(xiàn)提供了技術(shù)保障。
　　3　短波通信中抗干擾技術(shù)的發(fā)展趨勢分析
　　隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，短波通信中的抗干擾技術(shù)迅速發(fā)展，短波通信的抗干擾技術(shù)已經(jīng)取得了一些進(jìn)展和突破，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行論述。
　　3.1　全自適應(yīng)技術(shù)為發(fā)展方向
　　短波信道易受多徑時(shí)延、幅度衰落、天氣變化等因素影響，要保證通信可靠性，需要短波通信系統(tǒng)根據(jù)短波信道的變化自適應(yīng)地改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)。隨著技術(shù)的發(fā)展，單一自適應(yīng)技術(shù)必將被全自適應(yīng)技術(shù)所替代。在未來新的高信息化時(shí)代，主要的通信技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的通信，而單一的自適應(yīng)技術(shù)卻難以滿足這一需求，自適應(yīng)技術(shù)同智能天線、自適應(yīng)天線、空分編碼、多輸入多輸出、數(shù)字波束及軟件天線等技術(shù)有機(jī)整合，共同構(gòu)成全自適應(yīng)短波通信技術(shù)，現(xiàn)在的短波自適應(yīng)通信技術(shù)，主要是指頻率自適應(yīng)技術(shù)，而未來的短波自適應(yīng)通信技術(shù)應(yīng)該是全方位的，包括自適應(yīng)選頻與信道建立技術(shù)、傳輸速率自適應(yīng)技術(shù)、自適應(yīng)信道均衡技術(shù)、自適應(yīng)天線技術(shù)等。
　　3.2　高速調(diào)制解調(diào)技術(shù)
　　高速數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)技術(shù)是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮诵募夹g(shù)之一。在信道有效帶寬不變的情況下，采用多進(jìn)制調(diào)制方式也可以提高衛(wèi)星通信鏈路的數(shù)據(jù)傳輸能力。目前廣泛應(yīng)用的窄帶短波電臺(tái)的調(diào)制解調(diào)器有串行和并行兩種體制，串行體制使用單載波調(diào)制發(fā)送信息，目前最高速率為9.6kbit／s，對均衡的要求很高；并行體制是將發(fā)送的數(shù)據(jù)并行分配到多個(gè)子載波上傳輸，傳統(tǒng)的并行體制中各個(gè)子載波在頻譜上互相不重疊，在接收端用濾波器組來分離各個(gè)子信道，各個(gè)子信道之間要留有保護(hù)頻帶。這種頻帶利用率低，目前最高速率僅為2.4kbit／s，而且設(shè)置多個(gè)濾波器也有難度。正交頻分復(fù)用(0rthogonalFrequency Division Multiplexing，OFDM)調(diào)制方式以其傳輸速率快、頻帶利用率高和抗多徑能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)越來越受到人們的重視，也開始逐步被應(yīng)用于短波通信領(lǐng)域。
　　3.3　抗干擾技術(shù)體制向?qū)拵Оl(fā)展
　　短波通信抗干擾能力的提升，需要增加信號寬度和提高自身跳頻速率來實(shí)現(xiàn)。但是傳統(tǒng)形式上采用的交織、糾錯(cuò)、加密等措施，使得信息有效地傳輸速率減弱。因此，為了實(shí)現(xiàn)信息有效傳輸速率的提升，增加信道寬帶和短波信道的頻率是一個(gè)必然的趨勢。
　　此外，短波通信抗干擾技術(shù)發(fā)展的趨勢還包括軟件無線電由數(shù)字化向軟件化轉(zhuǎn)變、隨機(jī)性擴(kuò)頻碼序列更優(yōu)及由單一鏈路想綜合性網(wǎng)系的方向發(fā)展。
　　4　結(jié)語
　　信息技術(shù)的高速發(fā)展，為短波通信抗干擾能力的提升注入了新的活力，抗干擾和自適應(yīng)能力都不斷進(jìn)行著改進(jìn)。隨著抗干擾技術(shù)應(yīng)用的日漸成熟，短波通信中抗干擾技術(shù)將進(jìn)一步提高升，以實(shí)現(xiàn)短波通信的長足發(fā)