超短波無線通信保密技術應用

田茂發

（貴州航天南海科技有限責任公司，貴州 貴陽 550009）

國內社會信息技術快速發展，由此便讓超短波無線通信保密技術獲取了廣闊的發展空間。現在的基本情況是，各行各業均對超短波無線通信保密技術的安全性、可靠性提出了更為嚴苛的要求，為此本文對超短波無線通信保密技術進行了分析，并以該系統中的跳頻保密技術作為主要研究目標，從多個角度探討超短波無線通信保密技術應用內容。

一、超短波無線通信保密技術發展現狀分析

所謂超短波無線通信保密技術，指的就是借助不同頻率電磁波，通過地球電離層反射而進行信息傳播的一種方式。超短波無線通信系統涵蓋了載波終端機和發信機以及接收機等多個部分，它的原理就是通過使用發信機去調制載波信號，之后在此基礎上應用變頻器，將其編程為射頻載波，而后傳送至功能放大器中，最終傳輸到天線端口。由于超短波無線通信技術的運行頻率相對較高，將其應用在多路通信中，優勢甚是明顯，因此在航空航天領域得到了大幅度應用。從超短波無線通信的概念中得知，地球電離層是實現超短波無線通信技術的關鍵點所在，但因為電離層中會反復出現多徑效應，加之傳輸期間存在噪聲介質，所以信息傳輸質量備受影響。近些年，隨著科學技術的迅猛發展，超短波無線通信保密技術也得到了極大程度的優化，使得信息傳輸質量得到有效提升，上述問題也得到了很好的緩解。

在超短波無線通信結構系統中，跳頻通信技術有其獨特優勢，它的主要原理就是通過接收、發送雙方傳輸信號中的載波頻率，隨頻率的變化而變化，受隨機變化碼控制。跳頻通信保密技術自誕生以來就被大力應用，這是由于該項技術在改善信息傳輸水平上有著得天獨厚的優勢，并且其干擾和反干擾兩項功能相互制約、相互發展。盡管說跳頻技術優勢盡顯，可以有效規避雙頻干擾問題和單頻干擾問題，但跟蹤式干擾的處理仍未做到盡善盡美。

需知，若想加強通信系統建設成效，那么期間必定會消耗大量的財力資源和人力資源以及物力資源，而無線通信屬于現在有線通信中的核心應急模式，所以選擇跳頻通信保密技術無疑是不二之選。當前時代是信息化時代，多樣化的信息均可實現快速傳播，這就代表著信息外泄的可能性增加，特別是一些航天航空部門，信息保密工作更顯重要，使用跳頻信息保密技術進行通信，不僅可以實現信息的快速傳遞，還能夠有效防止信息外泄和被篡改。

總的來說，現在的跳頻無線通信技術，在性能上和實用性上均有著其他技術不可匹敵的優勢，未來，跳頻保密技術勢必會得到進一步完善與發展。

二、超短波無線電信干擾類型分析

無線電通信技術的迅猛發展，使廣大人民群眾的生產生活變得愈加便利，突破了以往有線通信的局限性，因此加強無線電信技術應用、促進信息傳播效率提升，是未來通信領域的主攻方向。超短波無線電通信是信息傳播的一種方式，在進行信息傳輸時會受到外界因素影響，進而干擾超短波無線通信，并會引發信息傳輸頻率遲緩和傳輸不穩定等一系列情況。

第一，傳輸頻率的影響。無線電通信的普及度越來越高，無線電通信行業開始著手進行電子產品研發，并取得了很大進展。民眾使用超短波無線電通信時，關注的普遍都是其信息傳輸穩定性。信息傳輸頻率很容易遭受外界干擾，不法分子按照無線通信穩定頻率去制造信息干擾，之后截取信息，這對于國內航天航空活動而言，會產生巨大風險。超短波無線電通信有其固定頻率和傳輸規律，此類干擾源必定會削弱無線電通信的安全性。

第二，共道影響。超短波無線電信息傳播時，信息很容易遭受到共道的干擾，這種干擾主要是使用相同頻率去傳輸無線電信息，在移動通信領域，為了方便就會在一定范圍內使用相同頻率去傳輸信息，但這存在著很大的信息外泄風險。在共用同一頻率時，務必要處理的問題便是距離問題，還有就是要側重分析無線傳輸的安全性、穩定性，同時也掌握共道干擾對頻率的利用率因素。

第三，互調影響。多個干擾信號共同作用于超短波無線電臺，那么此時信息傳輸必定會受到影響，多信號頻率組合極易接近無線電臺發出的頻率，在此期間，三階互調對無線電通信所造成的破壞程度最大。

三、跳頻通信保密技術的優勢分析

（一）技術效果好

跳頻保密技術系統載波可以完成高效跳變，此類方式可以防止通信信息不被截留。即便是通信傳輸中信息數據被截留，跳頻頻點也可隨機偽裝，如此一來便會讓不法分子沒有辦法對之后的情況進行預測。此特點彰顯出了跳頻通信保密技術的優勢，并在許多工作中發揮出了巨大作用，特別是在航天航空領域。

（二）抗衰落能力強

跳頻保密技術的抗衰落能力極強，若相鄰跳變的頻率差別較大，但最終構成的頻率衰落屬于某一中窄帶情況，通常而言，兩個頻率之間彼此相差較大的話，一般都不會在同一時段衰落，當頻率跳變到其他頻率時依然可以保障正常通信。

（三）抗干擾能力強

通過科學有效的應用跳頻保密技術，可以達到抗頻帶阻塞干擾的目的，但此類模式的達成需要一定的條件支撐，譬如當頻點較多時，要在指定區域范圍內占據一定寬度時才能達到免疫干擾的效果。因此，跳頻通信技術的應用體現出了強力的抗干擾效果，但目前高斯白噪聲對跳頻系統的干擾仍沒有得到根治。

（四）抗多徑效果好

跳頻通信保密技術的抗多徑能力十分優秀，主要是因為此項技術可以事先對接收機信號進行設計，此處所言信號即為反射波、直射波，兩條波長之間存在一定的時間差，當其中一個信號到達接收機時，若接收機頻率完成了跳頻，那此時接收機便可防止后面信號的干擾，進而滿足了抗多徑之需求。

四、跳頻通信保密技術關鍵點探討

跳頻通信保密技術的關鍵點包括跳頻圖案技術和頻率合成器技術以及同步技術三大類：

第一，跳頻圖案技術。所謂跳頻圖案技術，指的就是處在序列控制作用下，對波頻率跳變進行下載的一種規律。跳頻序列是指對載波頻率跳變予以控制的一種地址碼序列。在設計跳頻圖案時，圖案要盡可能的簡單明了且要有一定的線性復雜度以及隨機性，這樣才能夠應需而變。另外需要注意的一點是，旨在到最佳的處理效果，務必要保證每個圖案均可使用規定合集要求的頻隙。跳頻圖案的構成要素中，偽隨機碼也是其中的一種，此類序列碼含有相關函數，而且會在一定周期內反復出現。

第二，頻率合成器技術。頻率合成器是跳頻無線通信保密技術中的一項重要技術，該設備和跳頻速率、跳變頻率等息息相關，這些參數會對跳頻保密技術的抗干擾性能產生至關重要的影響。與一般的頻率合成器設備進行對比后不難發現，跳頻無線通信保密設備中的頻率合成器，其工作頻率快，并且方便操控，如上特性的存在使得跳頻無線通信設備的抗干擾能力得以增強，其跳頻數也會隨之增加，可以更好的提升文件信息保密質量。跳頻保密技術應用，對頻率合成器的要求十分嚴格，所以當我們在選擇合成器時，要將頻率數大、鎖定時間短、轉換時間段的合成器視為首選，這樣才能達到降低輸出相位噪聲、增加跳變頻率點數的目的。

第三，同步技術。我們通常所說的同步技術，又被稱之為信息同步技術，此項技術的應用目的主要是促進信息同步，不僅涵蓋了幀同步，還囊括了位置同步以及彼此之間的載波同步，同步技術的優劣決定著保密效果好壞。跳頻無線保密技術應用期間，要求雙方具備相同頻率變化規律，每一環的頻率跳換都要有嚴謹的對應關系；同步創設期間，需要維持較快的頻率；同步技術的隱秘性和抗偵查效果要達標，因為這決定了保密能力是否能夠達到預期標準；同步技術本身的抗干擾能力要達標；同步技術應用需要符合通信系統的組網要求，后續還要做到“二次同步”。

五、相關應用案例介紹

（一）基本組成

文章提出了一種基于組合映射產生混沌序列的方式，將Tent 映射和Logistic 映射模式相融，以期提升超短波無線通信保密技術的應用效果。此處利用MATLAB 軟件建立仿真機構系統，此系統供囊括了數字信號產生、信道、信號檢測與觀測、頻率合成器、跳頻系統等幾項內容。

首先，信號數字產生。需將信號頻率設置為1s，作用于信號的產生，在此之后進行信道傳輸與跳頻系統傳輸。

其次，跳頻系統與信道。使用2FSK 信號予以操作，主要囊括了混沌模塊和調解模塊以及調制模塊等幾大部分，此時信道以高斯白噪聲信道為主，混頻模塊主要使用點乘模塊。

再者，信號檢測、觀測。信號檢測、觀測的部分，主要涵蓋了示波器模塊和誤碼率模塊以及顯示模塊三大類，前者的主要作用在于觀察波形。

最后，頻率合成器。頻率的出現受不同輸入值影響，處在混沌序列中，通過選取多個信號便可形成2 倍的離散頻率，通過有效控制輸入值便可完成不同頻率載波的生產。

（二）細節操控

此次試驗操作，將仿真時間設定為20s，對所獲結果信息予以比對，比較序列跳頻、解跳后序列、恢復后序列這三項內容，從中發現混沌序列的各類特征，得知其在實質混沌序列轉化為數字序列期間會遭受一定阻礙。上述情況是可以改變的，可以通過選擇合適初始值的方式去處理。另外，旨在防止數字化操作后序列特性發生質變，實踐環節要適當的干擾混沌序列，周期較長的序列也可通過此類方式去實現。

通過數次調查和研究得知，超短波無線通信保密系統的應用，可以達到良好的通信狀態，并可以進行信號加密和信號解密，跳頻保密技術在超短波無線通信信息中的應用價值毋庸置疑。和誤碼率為0 的試驗相結合，能夠直接的表現出基于組合混沌序列的超短波無線保密系統擁有著極強的通信水平。

結束語

總的來說，現在超短波無線通信技術的發展空間十分廣闊、發展潛力巨大，在大眾日常生產生活中得到了廣泛應用，并也受到了航空航天領域的重視。跳頻通信保密技術屬于超短波無線通信技術中的關鍵一環，通過合理使用該項技術便可實現信息的快速傳輸，其反截取信息能力極強，還能防止信息外泄，在此期間通訊質量會得到良好保障。所以航空航天事業的發展中，一定要大力應用超短波無線通信保密技術，如此才能為軍用航空、民用航空領域的可持續發展保駕護航。