陳鑫
【摘要】 本文簡單介紹衛星、散射和微波通信的特點和應用場合,對微波通信信號進行偵察定位和干擾的原理;簡單分析了微波通信各種抗干擾技術的特點;并結合國際國內通信技術發展,提出未來我軍軍用微波通信抗干擾技術的努力方向。
【關鍵詞】 微波通信 抗干擾 抗截獲
一、概述
雖然光纖通信的傳輸容量大,無泄漏,但其埋設/架空位置固定,極易遭到物理摧毀。科索沃戰爭中,以美軍為首的北約公然違背國際法準則,大肆轟炸南斯拉夫的民用設施,充分說明民用設施,包括民用光纖通信在戰時只能利用,不能依賴。
微波通信作為主要的無線通信手段,因為其具有很強的頑存性和機動性及抗干擾性能,架設簡便,物理目標小,發射功率小,費用低等特點。在當今電子戰日趨激烈之時,在軍事通信中占有極其重要的地位,也應當是戰時軍事通信的主傳輸手段。
微波通信有著許多獨有的特點,因而廣泛地應用在節點引接、近距離中繼鏈路傳輸等場合。以下我們著重討論電子戰中如何偵測微波信號、微波通信又是如何對抗干擾,以及微波通信各種干擾技術的優缺點。
二、電子戰中對微波通信信號的偵察、測量和干擾
2.1微波通信信號的偵查、測量
要干擾敵方信號,首先需要測量出敵方通信所在地,才能有效地將干擾功率最大限度地施加在敵方通信天線上。
單站偵察接收機采用雙振子(或多振子)天線,在同一波前上分別接收來自同一通信信號發射機(通信機A)的微波信號,低噪聲放大后,鏡頻抑制混頻至中頻頻率上,進行一定增益的放大(保證信號不會飽和),對其分別進行數據采集和分析。當接收天線與通信機A發射天線正好相對時,兩者接收信號的幅/相相同;當接收天線與通信機A發射天線之間存在一夾角時,兩者的幅/相不同。由兩者的幅/相差,計算出夾角大小,從而判別出發射信號的方向。其原理類似于信標接收機。
從微波通信的特點看,其天線波束窄,電波方向性強,與軍用戰術電臺廣播式發射電波截然不同。軍用微波通信普遍配備直序擴頻/跳頻抗干擾措施、功率自適應抗截獲措施,因此到達偵測接收機天線的譜密度低。此外,出于機動性的考慮,軍用微波通信天線架設所采用的天線桿高度都有限,車載式偵測接收需在其電波延長線上,機載式偵測接收需在其天線波束的旁瓣方向或遠距離的主瓣方向上接收電波。電波延長線上,會因天線高度受限產生較大的阻擋損耗,天線波束的旁瓣方向上會因旁瓣抑制度引入較大的損耗,都會加劇譜密度降低的嚴重程度。如果測量站距通信站B較近,則B站發射信號譜密度稍高些,偵測相對容易一些,如果測量站距通信站B較遠,由于天線的前后比較高,B站信號發射譜密度低也會很嚴重。
事實上,軍用微波通信通常采用頻分雙工方式,雖然測量站可以偵測出通信機A的位置和發射頻率,但偵測和通信站B的位置或通信站A的收端工作頻率的難度較大。由此看來,軍用微波通信信號的測量難度較大,除非近距離測量。
2.2微波通信信號的干擾
假定通過近距離測量解決了信號偵收的電平問題和通過數據處理分析知道通信設備的具體位置,那么還需通過數據采集和分析,知道具體頻率(或頻段),才可能實施干擾。能夠知道更詳細的制度參數,反其道而行之,則干擾效果更好。
不管是直序擴頻還是多進制擴頻抗干擾,由于其信號譜是連續發送的,信號的接收相對容易一些。單音的直序擴頻信號通過平方率計算,可以直接將寬帶擴頻信號壓縮成單音信號,提高其信雜比,得出載頻頻率。
由于各種信息調制體制的直序擴頻,雖然分析其發射中心頻率有些復雜,但仍然可以通過平方率計算,將寬帶擴頻信號壓縮成窄帶信息調制譜,提高其信雜比,在進一步分析得到載頻頻率。然后經過數據采集和分析,分析出其擴頻碼序列。在此基礎上,設置干擾頻率和干擾調制體制,得到最佳的干擾效果。
對跳頻而言,低速跳頻時,因發射駐留時間長,分析能力較高的測量設備可以在較短的時間內搜索并分析出載頻頻率,立即對干擾機進行設置,此時由于被干擾方尚未更改頻率,還在原來的頻率上通信,所以干擾是有效的。
通常這種跟蹤接收機分析完頻率時,被干擾方已經發送完跳頻同步頭,開始發送信息部分了,所以通常跳頻同步頭不會受到損傷,但會影響到信息的正確傳輸,嚴重的可以影響到位同步的提取,從而破壞跳頻同步。高速跳頻時,測量設備尚未分析完畢,發射機已經改變載頻頻率了,難以有效地進行干擾。
三、結束語
面對日益密集復雜的微波通信信號環境,不僅要求利用當代高技術加速更新現有的機載微波通信裝備,而且還需瞄準未來可能出現的新型微波通信抗干擾技術,加速研制更有效的微波通信裝備,特別是研究微波通信裝備在現代戰爭對抗中的綜合應用,以提高總體作戰效能。相信隨著當代技術的發展、裝備的不斷更新和新技術應用的發展,預計未來我軍將會擁有干擾與抗干擾能力更先進、更強的微波通信技術和裝備。