通信对抗中的现代信号处理技术应用研究

时间:2022-10-30 09:26:20

通信对抗中的现代信号处理技术应用研究

摘 要 计算机信息技术和现代通讯技术的飞速发展,使得人们在各个区域都实现了通信信号的覆盖。本文首先阐述了通信对抗中现代信号处理技术的作用,然后对通信对抗中现代信号处理技术的应用进行深入研究,对提高通信对抗中的信号处理质量产生积极影响。

【关键词】通信对抗 信号处理 侦察

现如今,信息技术的不断发展以及通信环境的日趋恶劣,促使通信对抗中的信息处理技术的完善与优化。通过开展以控制电磁频谱为目的的信息对抗战,以电磁频谱自适应跳频、通信信号突发、电磁频谱调制等新技术为契机,提高通信对抗中的现代信号处理能力,能够帮助人们赢得电子信息战的胜利。

1 通信对抗中的现代信号处理技术的主要表现

在各种复杂的环境中,通信对抗中的现代信号技术取得了长足的发展,它的具体应用主要表现为以下三点:

在通信体系方面,从单路通信已经过渡到多路通信协同使用。随着侦查与反侦察、全球卫星导航系统对抗、遥控遥测指挥等诸多信号处理技术的广泛应用,单方通讯已经很难对抗复杂通信对抗的需要,这就需要发挥多同路通信的能力,突出占地联合通信的优势。

从信号传输空间来看,现代通讯已经从单纯的地面通信延伸到水上和空中。电子通信根据长短波的限制,它的通信能力和传播距离都不尽相同,当通信对抗中的工作频率随着现代信息处理技术的不同而向着两级方向发展,当工作频率低端深入到超长波或者声纳频段时,它就会对海上和海底军事设备发动攻击,而高端可以发展到毫米波、亚毫波乃至光通信,这样就可以对空中和外太空的军事设备发动攻击。

在对抗方法上,从单纯的信息干扰过渡到软杀伤和硬摧毁。随着信息对抗中现代信号处理技术的广泛应用,在通信信息干扰方面主要针对跳频和直序扩频通信的干扰,而针对这些现代信息处理技术也推出了电磁压缩接收机、声光接收机等多种新型设备。而通过采用软件化的电子侦察系统,利用混沌信号处理技术,可以接收和破坏通信信号,干扰和摧毁敌方通信设备。

2 通信对抗中的现代信号处理技术的应用方案

通信对抗的目的就是截获其他的通信信号,切断其信息传递,保护自己的通信安全,在此过程中,通信侦察是前提,干扰系统是关键,灵活运用是保障。

2.1 通信对抗中通信侦察技术的应用

在传统的通信侦察过程中,干扰技术主要是建立在侦察的全景侦测,通过对通信电磁频谱的监听分析来开展有效的通信干扰。但是面对当前日趋复杂的信息战场和日新月异的通信侦察技术,传统的通信侦察技术已经很难达到通信对抗的要求。

目前,根据通信对抗的强度和通信侦察技术的升级,在通信对抗中已经广泛采用通信对抗盲侦察、盲干扰的技术方案,它的具体思路是针对捕获的通信信号进行数据分析、压缩和解析,并根据解析的结果对于通信信号进行隐藏位置上的参数进行部分修改或者全部修改,改变传输位置,制作成干扰信号,然后通过接受装置将干扰信号进行进行传播,因为干扰信号与被捕获的信号只有少部分参数不同,其隐蔽性非常强,而干扰效果也非常好,很难被对方所察觉,从而能够达到对于原始信号源持续干扰的目的。

2.2 通信对抗中干扰系统的信号处理

在通信对抗中常见有效的盲侦察、盲干扰系统具有处理简单、操作方便和应用广泛的特点,因此具有非常高的实用价值,具体到实现方案:

(1)将前期通信侦察获取到的局域波分解成时间-频率-波长-相位矩阵,通过两个瞬时参数矩阵就可以还原局域波的信号本质。

(2)对量化处理的参数矩阵进行奇异值分解,将其中带有明显参数设置的特征矢量值打乱,取其中一部分进行数据校对,而另一部分进行数据测试。

(3)将数据校对的部分导入到向量机模式识别器,校对出有效信息,而另一部分测试数据送入模式识别器进行有效的识别测试。

通过局域波分解,进行有效的量化处理,将数据校对和数据测试进行合理识别分化,就可以对于通信信号达到高度适应,能够满足军事通信中制作灵活、多变和稳定的干扰信号技术要求。

2.3 通信对抗中信号处理的注意事项

当然,采用盲侦察、盲干扰系统是基于实验室仿真环境下模拟进行的,它的测试环境与现实的通信对抗环境有很大的不同,其在应用中的具体注意事项如下:

(1)盲侦察、盲干扰系统的针对对象大多是ASK、FSK等常见通信信号,它们在实际通信对抗中的涉及范围非常窄,而在军事通信中还存在着诸如:MQAM、GMSK等较为复杂的信号和各种模拟信号,需要盲侦察、盲干扰系统进行有效甄别和分类匹配。

(2)向量化函数值的设定是通信对抗中干扰系统的成功关键,在实际通信对抗中需要在设定过程中根据抓取的信号源进行类间识别、类内识别的同时完成,这样才能满足信息源的数量和质量,为后续的工作提供保障。

(3)在盲侦察、盲干扰系统中,主要是对于两个电磁频谱的叠加信号进行模式分解,虽然可以避免两个叠加信号能够保证获取的瞬间参数大部分吻合,但是在分解中依然存在边界效应,同时也不能保证两个频率曲线中间不会出现波动和误差,这就需要在采集过程中一定要保证设备正常稳定,采取的样本源后及时分析,分析前需要去除边界点,从而保证系统的可靠性。

3 总结

综上所述,当前通信对抗正在向着精确化、智能化、多途径和全天候的方向发展,因此,大力推广和实现通信对抗中的现代信息处理技术应用非常必要。通信对抗中的采用盲侦察、盲干扰系统能够有效规避传统参数测量的弊端,能够实现信息的直接采集,可以成为现代信号处理技术的有效应用。

参考文献

[1]姚利锋.数字通信信号的参数估计与干扰技术研究[J].电子技术与软件工程, 2014(15).

[2]姜园.通信对抗中的现代信号处理技术应用研究[D].浙江大学,2004.

[3]金海鹰,胡磊.抗干扰通信技术研究[J]. 数字技术与应用,2012(10).

作者单位

山东科技大学 山东省青岛市 266590

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