无线电台抗电磁干扰的设计

　在信息化的战场上,为了确保信息传输、分发和接收的迅速、准确、保密和不间断,就必须采取多种先进的通信手段,但由于电磁设备的不断增加,出现了形式多样的人为干扰和非人为干扰,再加上战场的敌方有意实施的强大的电磁干扰,对通信设备提出了严峻的考验。
无线电台体积小、重量轻、机动性强、灵活性大、架设简便、运行快捷,是军事通信的主要手段,但由于电磁频谱空间的暴露性和开放性,无线信号容易被敌方监视、侦收、窃听、破译和干扰,传输和隐蔽无线通信信号就变得十分困难。因此,为夺取信息优势,打赢现代高技术战争,充分发挥指挥自动化“神经网络”的功能,就需要提高抗复杂电磁干扰效能,加强探究应对复杂电磁环境下无线电台抗干扰的措施,充分利用无线频谱资源和野战通信装备,组成高效的通信网络,保证战场的无线电台随时随地保持高效、迅速的信息联络[1-6]。
1　立足传输原理,运用通信技术抗干扰
1. 1　注重空间处理,强化自适应技术的运用。一是以功率自适应控制技术应对宽带干扰。宽带干扰是指干扰信号的带宽占据通信总带宽较大的干扰,在一定的程度上,宽带干扰就是在功率上的压制。而自适应功率控制技术就是为了保持一定的信干比(使信号电平始终高于干扰电平),根据干扰功率的高低,在无线电台功率允许的范围内,对输出功率实时进行调整,让输出功率随干扰信号功率的强弱而变化,干扰大则输出大,干扰小则输出也小。
由于敌我双方的距离始终要比我方通信之间的距离要远,这就使得我方电台加大功率时,敌方需要更大的功率和更长的时间才能达到干扰我方通信的目的,从而既省功率,又能做到部分时间里达到抗宽带式信号的干扰。二是以信道自适应选择技术应对窄带阻拦。窄带阻拦是指通信频率上的少量频点与少量频段所受到的干扰。而自适应信道选择技术能够对通信信道特性进行实时监视和评估,完成信道扫描、选择性呼叫、自动线路质量探测,并能及时准确地根据信道上干扰情况,迅速选择最佳频率传输,使电台跳过窄带信号阻拦的信道,实现可靠通信。三是以天线自适应调零技术应对跟踪瞄准。跟踪瞄准是指干扰装备适时地侦收通信信号并进行处理后,以相同的截获频率发射干扰信号,形成跟踪的态势。而天线自适应调零抗干扰是基于自适应列阵天线的空域抗干扰技术,利用方向图的变化,自动调整波束的零点位置,使之对准干扰信号到达的方向,降低波束的副瓣电平来抑制干扰,同时利用干扰抵消器消除扩展频谱通信中周期性干扰,减小延迟扩展与多径衰落,使信号侦收灵敏快捷、信号分析准确快速,从而形成空域抗跟踪式干扰的能力。
1. 2　注重信号处理,强化跳频技术的运用。一是运用自适应跳频抗阻塞式干扰。遇到阻塞干扰时,可通过频率自适应算法,在跳频通信过程中,电台自动探测和快速跳过被干扰频段。二是运用快速跳频抗跟踪式干扰。快速跳频是一种对付敌跟踪式干扰的有效措施,快速跳频的最佳方式是根据干扰环境,实现跳频信号的处理增益大于跟踪信号的调频频率点数,从而打乱敌方的跟踪判决系统,使敌方难以对我电台实施干扰。
1. 3　注重时间处理,强化猝发技术的运用。猝发通信亦称突发通信,是将信息以高速率数据方式随机突发的无线电通信。由于通信信号在传输过程中暴露的时间很短,降低了通信信号被侦察、截获的概率,从而提高了通信系统的抗干扰能力。

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2. 3　以混用的无线频率抗干扰。一是常频与异频混用。
一般情况下,改频时,均在备用频率范围内挑选几个常用的,但这种常规改频易被敌摸清,为此,要打破常规,大范围、大幅度地改用通常不采用的频率工作,对常规频率和异常频率实施不定时互换,以摆脱敌方的跟踪与干扰。二是定频与跳频混用。定频改频时,通常事先选择比较理想的频率点,遇到干扰时,瞬间触摸改频。若在重点要素或关键时刻遭到窄带压制或点频干扰时,可迅速运用跳频工作,通过定、跳互用,提高电台抗干扰能力。三是真频和假频混用。为了达到掩敌耳目,真假结合,可以在没有任务的时候,把电台调制在预先制定好的假频段上进行工作,从而误导敌方干扰的方向,为我电台的顺利通信赢得了宝贵的时间。
3　凸显传输链路,构建通信网络抗干扰
3. 1　着眼链点结合,构建多重传输网灵活对抗。一是组织复式传输网。以2套以上无线电通信设备或2个以上通信波道,采用程式、频率和通信方式均不同的信息链实时传输,用车载短波电台、背负式跳频电台组成的双重传输平台,针对敌实施的干扰,选择性地灵活运用。二是组织隐蔽传输网。在基本网遭敌严重干扰,而又有特急电报或无线电信号需要拍发时,经上级批准启用。启用时做到突然出现、迅速沟通和快传信息,工作后迅速关闭发信机,接受机应时刻保持守听。三是组织共享传输网。利用上级指挥网、战区警报网和气象报知网3条不同的“树形”链路,建立起以多通道、点对点的信息共享传输网,应对敌多频段拦阻和大功率压制式电磁干扰,确保信息获取端与用户终端实现各类信息流实时同步传输。
3. 2　着眼网系互联,构建栅格信息网迂回对抗[1]。一是以调频电台网为重点,建“无线流栅格”。依托调频电台网,运用无线电台转接器,将抗干扰能力强的短波自适应跳频电台和跳速较高的超短波跳频电台与不同程式的定频电台进行动态信息链接,组成多层次、多制式、多频段的无线栅格网,在遇到窄带、瞄准、宽带式的干扰下,能够迅速摆脱,另寻链路进行迂回通信。二是以情报指挥网为中心,建“数据流栅格”。依托指挥车和通信车,通过情报指挥网入口节点或无线电台网, 与上级、友邻部队的信息链互连,共同组成有、无线数据传输、处理及控制的综合栅格网,达到指挥控制数据流“此路受扰彼路畅通”的目的。三是以协同通信网为支撑,建“保障流栅格”。依托地域通信网无线接力机,建立环状无线电通信网络,实现多路协同的接力通信。还可通过节点交换机,连接多用户终端,实
现多用户、多要素互通,与无线通信网链接,建立起以协同为中心提供各种保障的纵横交错的信息传输网。
3. 3　着眼战场动态,构建真假互动网巧妙对抗。一是为示假建应急通信网。根据战场态势,设置假电台,开通假频率,拍发假电报,发射假信号,在作战次要方向增加电台数量和联络对象,模拟较大规模部队行动,转移敌侦察重心,牵制敌干扰兵力,隐蔽我构建干扰能力强的跳频电台与方向性强的微波接力系统组成的应急通信网。二是为惑敌建徉动通信网,以隐蔽我方企图,欺骗和迷惑敌方。
对于以牵制敌方干扰台注意力为目的的佯动通信网,构建时要形样逼真,严格按照常规组网原则,采用调频、定频和短波、超短波电台合用建立假的无线通信网,设置假的联络对象,实施假的报务、报话和信号,有计划地转移、制造各种假象。三是为诱骗建立真假通信网。综合运用快速跳频、自适应、扩频、猝发通信、零点可控、抗干扰纠错、电磁兼容等新技术,采用以背负电台或机动性好的车载电台建真假通信网的方式,通过真中有假、假中有真实施交替掩护,达到隐真示假、真假互动、模糊互通的效果,从而达到重点通信畅通。
4　加强科学训练,培养通信人才抗干扰
4. 1　提高应急通信能力。一是加强复杂电磁环境下通信合成训练。在复杂电磁环境中强化无线电台操作人员应急通信训练,练战法运用、练机动协同、练网系联通。二是加强复杂电磁环境下通信战法研练。从未来使命任务出发,加强对复杂电磁环境下联合作战通信指挥、通信组织、通信训法、通信战法等的研究,提高通信人员过硬的素质。
4. 2　强化人员操作技能。一是缩短沟通时间、提高传输速度。在通信沟通时,要思维敏捷、精神集中,做到呼叫短、回答快、收听准;在信息传输时,做到及时加密,精简电文,发短信,通短报,提高报话人员的工作技能。二是灵活运用频率,实施巧妙周旋。在受对方干扰时,果断迅速实施大幅度、大范围的改频。还可以按规定的时间和频率不规则的顺序实施改频,与敌方进行周旋。