微波通信的干扰与抗干扰

时间:2022-09-25 05:28:44

微波通信的干扰与抗干扰

【摘要】 本文简单介绍卫星、散射和微波通信的特点和应用场合,对微波通信信号进行侦察定位和干扰的原理;简单分析了微波通信各种抗干扰技术的特点;并结合国际国内通信技术发展,提出未来我军军用微波通信抗干扰技术的努力方向。

【关键词】 微波通信 抗干扰 抗截获

一、概述

虽然光纤通信的传输容量大,无泄漏,但其埋设/架空位置固定,极易遭到物理摧毁。科索沃战争中,以美军为首的北约公然违背国际法准则,大肆轰炸南斯拉夫的民用设施,充分说明民用设施,包括民用光纤通信在战时只能利用,不能依赖。

微波通信作为主要的无线通信手段,因为其具有很强的顽存性和机动性及抗干扰性能,架设简便,物理目标小,发射功率小,费用低等特点。在当今电子战日趋激烈之时,在军事通信中占有极其重要的地位,也应当是战时军事通信的主传输手段。

微波通信有着许多独有的特点,因而广泛地应用在节点引接、近距离中继链路传输等场合。以下我们着重讨论电子战中如何侦测微波信号、微波通信又是如何对抗干扰,以及微波通信各种干扰技术的优缺点。

二、电子战中对微波通信信号的侦察、测量和干扰

2.1微波通信信号的侦查、测量

要干扰敌方信号,首先需要测量出敌方通信所在地,才能有效地将干扰功率最大限度地施加在敌方通信天线上。

单站侦察接收机采用双振子(或多振子)天线,在同一波前上分别接收来自同一通信信号发射机(通信机A)的微波信号,低噪声放大后,镜频抑制混频至中频频率上,进行一定增益的放大(保证信号不会饱和),对其分别进行数据采集和分析。当接收天线与通信机A发射天线正好相对时,两者接收信号的幅/相相同;当接收天线与通信机A发射天线之间存在一夹角时,两者的幅/相不同。由两者的幅/相差,计算出夹角大小,从而判别出发射信号的方向。其原理类似于信标接收机。

从微波通信的特点看,其天线波束窄,电波方向性强,与军用战术电台广播式发射电波截然不同。军用微波通信普遍配备直序扩频/跳频抗干扰措施、功率自适应抗截获措施,因此到达侦测接收机天线的谱密度低。此外,出于机动性的考虑,军用微波通信天线架设所采用的天线杆高度都有限,车载式侦测接收需在其电波延长线上,机载式侦测接收需在其天线波束的旁瓣方向或远距离的主瓣方向上接收电波。电波延长线上,会因天线高度受限产生较大的阻挡损耗,天线波束的旁瓣方向上会因旁瓣抑制度引入较大的损耗,都会加剧谱密度降低的严重程度。如果测量站距通信站B较近,则B站发射信号谱密度稍高些,侦测相对容易一些,如果测量站距通信站B较远,由于天线的前后比较高,B站信号发射谱密度低也会很严重。

事实上,军用微波通信通常采用频分双工方式,虽然测量站可以侦测出通信机A的位置和发射频率,但侦测和通信站B的位置或通信站A的收端工作频率的难度较大。由此看来,军用微波通信信号的测量难度较大,除非近距离测量。

2.2微波通信信号的干扰

假定通过近距离测量解决了信号侦收的电平问题和通过数据处理分析知道通信设备的具置,那么还需通过数据采集和分析,知道具体频率(或频段),才可能实施干扰。能够知道更详细的制度参数,反其道而行之,则干扰效果更好。

不管是直序扩频还是多进制扩频抗干扰,由于其信号谱是连续发送的,信号的接收相对容易一些。单音的直序扩频信号通过平方率计算,可以直接将宽带扩频信号压缩成单音信号,提高其信杂比,得出载频频率。

由于各种信息调制体制的直序扩频,虽然分析其发射中心频率有些复杂,但仍然可以通过平方率计算,将宽带扩频信号压缩成窄带信息调制谱,提高其信杂比,在进一步分析得到载频频率。然后经过数据采集和分析,分析出其扩频码序列。在此基础上,设置干扰频率和干扰调制体制,得到最佳的干扰效果。

对跳频而言,低速跳频时,因发射驻留时间长,分析能力较高的测量设备可以在较短的时间内搜索并分析出载频频率,立即对干扰机进行设置,此时由于扰方尚未更改频率,还在原来的频率上通信,所以干扰是有效的。

通常这种跟踪接收机分析完频率时,扰方已经发送完跳频同步头,开始发送信息部分了,所以通常跳频同步头不会受到损伤,但会影响到信息的正确传输,严重的可以影响到位同步的提取,从而破坏跳频同步。高速跳频时,测量设备尚未分析完毕,发射机已经改变载频频率了,难以有效地进行干扰。

三、结束语

面对日益密集复杂的微波通信信号环境,不仅要求利用当代高技术加速更新现有的机载微波通信装备,而且还需瞄准未来可能出现的新型微波通信抗干扰技术,加速研制更有效的微波通信装备,特别是研究微波通信装备在现代战争对抗中的综合应用,以提高总体作战效能。相信随着当代技术的发展、装备的不断更新和新技术应用的发展,预计未来我军将会拥有干扰与抗干扰能力更先进、更强的微波通信技术和装备。

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