关于超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势研究 慕欣君

发表时间:2021/6/8   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:慕欣君
[导读] 摘要:在通信领域中,由于超短波的传输性能较为优越, 所以超短波在该领域应用广泛, 且发挥重要作用。
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        摘要:在通信领域中,由于超短波的传输性能较为优越, 所以超短波在该领域应用广泛, 且发挥重要作用。另外超短波在我国军事领域上也成为重要的军事通讯手段之一。在信息技术飞快发展的今天,超短波通信技术也紧跟时代发展步伐。在不断创新过程中,由于电磁环境愈发复杂,用频设备的持续增多,无形中给超短波通信带来巨大的阻碍。为此,本文将围绕超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势研究。
        关键词:超短波、无线电通信、抗干扰技术
        一.超短波无线电通信干扰源分析
        1.传输频率对超短波无线电通信的影响。随着无线电通信在日 常生活中的普及, 电子产品等的开发都是无线电通信领域的应用与发展的表现。在人们使用超短波无线电通信时,人们关注的是超短破无线电通信传输频率的稳定性。传输频率的稳定较容易被破坏,对方根据无线通信电台发出的稳定频率,可以制造信息干扰和进行信息截获,这对军事活动存在很大的风险,超短波无线电通信以固定的频率, 有规律的传输,这种干扰源会影响超短波无线电通信的质量和缺少安全性。
        2.共道干扰对超短波无线电通信的影响。超短波无线电通信传输信息容易受共道干扰的影响,共道干扰是使用相同频率对无线电通信进行传输,在移动通信中,为了方便,在一定距离内,会使用相同的频率进行传输,这存在一定的风险。共用同一频率首先要解决的距离问题,此外还需考虑无线电传输的质量和稳定性,还应了解共道干扰对频率的利用率。
        3.互调干扰对超短波无线电通信的影响。在无线电通信领域,超短波还是互调干扰的影响,互调干扰是指多个干扰信号作用于超短波无线电台,对超短波无线通信的传输产生影响。这多种信号频率的组合容易接近超短波无线电通信电台发出的频率,对无线通信电台进行干扰,其中三阶互调对超短波无线电通信破坏力最大。
        二.超短波无线电通信抗干扰技术应用分析
        1.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。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。
        2.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。
        3.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。
        4.空闲信道扫描与跳频共享技术
        在实际的工作中,采用空闲信道搜索工作方式可以自动躲避受干扰的波段,即便每次在发信时许多频率都会受到干扰,但是仍能保持流畅的通信联络。空闲信道扫描与跳频优化共享之后具有一定的抗干扰技能,把无线电与人工智能相结合对未来通信战术中的超短波跳频技术来说是一种极大的创新,以此可以开发出具有高作战效能的抗干扰通信技术设备。感知无线电则是一种新型的以软件无线电为扩展平台的智能通信技术。这种技术可以敏锐感知周围事物特征,还能自行调整设备参数值,这种设备无论是在空余多维空间还是在频域空间,都能对较宽的频段采取侦听活动,并能对该频段的所有用户进行侦测,从而令这种技术得到广泛使用。
        三.超短波无线电抗干扰新技术的未来发展趋势
        随着科学技术的发展,超短波在无线电抗干扰技术方面也取得了一定的突破,通过人们不断地创新,研究出了一系列新的抗干扰技术,并且越来越多地投入了使用。智能组网技术和智能虚拟天线技术也属于无线电通信抗干扰技术的重要组成部分,一个是可以对干扰进行分析运算,提出解决方案,还有一个是可以在实际的使用过程中对信号进行选择,选择最佳信号进行传输,两项技术相结合,可以更好的提升无线电的抗干扰能力。尤其是军用通信,以低截获、数字化处理、网络化为主要特点,通用化、软件化、智能化、综合一体化发展。由于现在短波通信网的网络容量逐渐加大、传输速度不断提升、抗干扰能力也在不断有所改变,第三代数字化短波通信系统已经基本上在世界各国都得到广泛的应用,并且让 TCP/IP 网络和程控电话得到不断地拓展逐渐深入各个地区,使业务数据网、电话网和 TCP/IP 网络能够更好地接受移动平台上的综合业务使之融合起来。
        结语:
        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。
        参考文献
        [1]李威.基于超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势的研究[J].中国新通信,2019(10):36.
        [2]刘佳.论超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势[J].山东工业技术,2018(02):117-118.
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