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跳频通信技术的特点

时间:2014-02-06 来源:中国集群通信网 作者:朱林 点击:
    近十几年来,在世界军事通信领域内掀起了一股跳频通信热潮。特别是美军发展的战术级通信,主要装备了战术信息分发系统及新型的地面和机载跳频电台系统,这些跳频通信装备都具有高度的保密性和抗干扰性能。在第一次海湾战争中,美军平均每天有70万份信息在空中信道顺畅传输,之所以畅通无阻,并不是伊军没有施放电子干扰,而是伊军的电子侦察干扰系统在美军的跳频电台面前无能为力。
    因此,各国军方对这一先进技术的发展和应用十分重视。目前,西方一些国家的跳频技术装备正朝着宽频带、高速率、数字化、低功耗的方向快速发展,其信息战潜力巨大。
    无线电通信是战场上保障作战与指挥的重要手段,但无线电通信易遭受干扰,特别是短波通信领域,不仅易遭到天电、工业等自然干扰,而且还要遇到敌方人为的跟踪、阻塞、多径干扰等各种通信干扰。因此改善短波通信性能,提高其抗干扰能力,就成了无线电通信技术不断创新和发展的重要课题,跳频通信技术装备也就应时而生。跳频通信技术是在现代信息对抗日益激烈的形势下迅速发展起来的,它具有很强的抗搜索、抗截获、隐蔽性、抗干扰、抗对抗是跳频通信技术的主要特点。

    抗搜索
    跳频通信系统的频率取值可多达几百个、几千个,甚至上万个,形成很宽的射频频谱。 假设电台跳频规律为伪随机跳频,而每秒跳频1000次,即在一个频率点上可驻留时间仅1ms,则意味着总共有数千个可能用于通信的频率点,由于敌方通信侦察搜索并不知道跳频的规律,且“跳频图案”常常是随机性地设置,敌方就要对每一个新的工作频率点进行寻找,而且必须在远小于1ms的时间内完成,所以要制造这样的通信侦察搜索接收机是相当困难的。因此,跳频速率越高,“跳频图案”越复杂,就越能有效地抗敌通信侦察搜索。 
    抗截获
    跳频系统的“同步”,是关系到跳频通信能否建立的关键。同步的含义包括:收发通信两端跳频频率表与“跳频图案”对应一致;收发通信两端载频跳变的起始时刻和该时刻的频率值对应一致。跳频通信同步系统能够对同步信号进行掩盖,而且一旦建立同步,敌方通信侦察系统与其同频的机率将大大降低。据有关资料分析,现代通信侦察系统与跳频通信系统的同频机率仅为3%。另外,跳频通信频带很宽,使得单位频带内的功率很小,即信号的功率谱密度很低,这样敌方就很不容易发现信号的存在,更难检测出信号的参数,从而有利于防止敌方通信测向和截获。 
    隐秘性
    跳频通信技术所提供的信道具有很强的隐蔽性。随着数字信号处理技术和大规模集成电路的发展,加之高速跳频关键技术的重大突破,在短波通信中将广泛采用数字话通信。由于数字话通信可以方便地进行话音加密、信号处理、信号存储等,这将大大提高短波通信的实效性和保密性,从而有效地防止敌方通信侦察接收系统的信号截获和信息识别。 
    抗干扰
    由跳频系统的工作原理可知,任何外来干扰,只有当它的频谱落在有用信号的瞬时带宽内,并且干扰功率足够大时,才可能对有用信号的正确接收造成影响。因此,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的,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。此外,当跟踪干扰数目一定时,提高跳频不同频率的数目也有利于降低误码率。因为跳频的数目越多,意味着可供系统选用的工作频率越多,则躲避跟踪干扰的余地也就越大。 
    抗对抗
    跳频工作时,最高频率与最低频率之间所占的频带宽度称之为“跳频带宽” ,它是衡量跳频抗干扰能力的重要指标。跳频带越宽,就越能迫使敌方把有限的干扰功率分散到更宽的频带中去,使干扰效果大大减弱;同时,跳频带越宽,也就越能使敌方区分不同通信网的工作,而变得更加复杂。所以,跳频技术可以大大提高通信系统抗各种干扰的能力。
(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

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