超短波通信新技術(shù)研究
時間:2022-12-12 11:16:10
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由于無線通信在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,空中電磁信號密度劇增,電磁環(huán)境變得越來越復(fù)雜,必然要求未來超短波通信的抗干擾能力更強。在各國的超短波電臺中,通信和通信對抗新技術(shù)不斷被引入。
1.跳頻通信技術(shù)為了提高通信的抗干擾性能,跳頻通信技術(shù)被廣泛采用。跳頻通信是指通信雙方的載波頻率按照設(shè)定的偽隨機碼同步變化,采用該技術(shù)能夠有效抗干擾和降低信息被截獲的概率。對于采用視距傳播方式的超短波電臺而言,傳播信道的相對穩(wěn)定使得寬頻段或全頻段跳頻成為可能,無線寬帶技術(shù)也成為超短波通信發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。另外,在通信對抗中為了取得有效的對抗效果,電臺設(shè)計時可采取折中的方式,以獲得最佳的系統(tǒng)性能,例如可以通過增大發(fā)射功率,提高反應(yīng)速度,增加信號帶寬的方法來增強跳頻對抗能力。集全頻段、高跳速等性能于一身的跳頻電臺將成為未來抗干擾通信的主要發(fā)展方向。
2.擴頻通信技術(shù)所謂擴頻通信指的是擴展頻譜通信,它是將傳輸信息的頻譜用擴頻函數(shù)擴展成寬頻信號,接收端收到信號后利用相應(yīng)手段將頻譜還原,從而獲取信息的一種通信方式。這種通信方式將信息以低密度譜的形式隱藏于噪聲電平中,使敵方難以發(fā)現(xiàn)信號,達到抗干擾的目的。在擴頻通信中重要的是選好擴頻方式,常用的有混合擴頻方式和混沌直接序列擴頻(DS/SS)方式,混合擴頻方式能有效對抗單頻、寬帶、遠近及中繼轉(zhuǎn)發(fā)干擾,混沌直接序列擴頻(DS/SS)方式在保持系統(tǒng)誤差性能不變的同時,能抵抗傳統(tǒng)的用來檢測二進制DS/SS信號的解擴方法,增加截獲的困難,從而保證傳輸信息的安全。
3.自適應(yīng)通信技術(shù)在較短的時間建立聯(lián)絡(luò)是對通信的起碼要求,自適應(yīng)通信技術(shù)的實現(xiàn)可使超短波電臺具有自適應(yīng)能力,以保證在不斷變化的環(huán)境中能有效、快速、可靠地進行通信。自適應(yīng)技術(shù)主要包括兩個主要環(huán)節(jié),即自動信道檢測和自動頻率選擇。該系統(tǒng)可對預(yù)置信道進行檢測,自動選擇最佳工作頻率,避開外界干擾,增強抗干擾能力及自動接通和恢復(fù)中斷線路。自適應(yīng)技術(shù)可根據(jù)信道質(zhì)量的優(yōu)劣選擇可靠的傳輸速率,還可以自動改變調(diào)制方式和編碼糾錯方式以降低誤碼率,自動調(diào)整輸出功率以提高發(fā)射效率等。
4.通信反對抗技術(shù)隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,微處理器在通信設(shè)備中得到大量應(yīng)用,植入病毒程序成為了一種全新的通信干擾技術(shù)。由于病毒程序可以通過無保護通信,進而間接進入指揮控制中心,故而發(fā)達國家尤其是美國正在積極研制潛伏式自發(fā)進攻程序的裝備。此外,超短波電臺采用零位天線調(diào)整器作為輔助的天線對抗措施,采用多副接收天線,自動識別傳輸信號和干擾信號,以提高抗干擾性能。
二、超短波設(shè)備發(fā)展的趨勢
展望超短波通信的需求推動著通信技術(shù)的發(fā)展,使超短波通信設(shè)備在現(xiàn)有基礎(chǔ)上不斷向微型化、智能化、綜合化、模塊化方向發(fā)展。
1.微型化微帶技術(shù)、片狀元件和表面安裝技術(shù)是近年來成熟起來的新技術(shù)。微帶線具有體積小、頻帶寬、成本低和器件匹配好等優(yōu)點,片狀元件的體積小、質(zhì)量輕且無引線,表面安裝技術(shù)是對片狀元件的快速自動安裝技術(shù),它可以在一條自動化流水線上完成。采用這些新技術(shù)的突出優(yōu)點是使電臺的成本低、頻率高、功耗小、安裝快、整機生產(chǎn)率高、便于輔助設(shè)計及制造。
2.智能化超短波電臺采用微控制器作為主控單元后,不僅使電路得到簡化,結(jié)構(gòu)變得簡單,可靠性得到大幅提高,還可以增加功能,賦予其一定的智能化,使電臺能夠?qū)崿F(xiàn)頻率、地址、密鑰、工作方式等信道參數(shù)的預(yù)置和靜噪及增益自動調(diào)整、工作方式自動切換、天線參數(shù)自動匹配、故障自動檢測和定位、自適應(yīng)通信等。
3.綜合化通信業(yè)務(wù)多樣化的需求,對超短波電臺功能綜合化的要求十分迫切,它要求一部超短波電臺能涵蓋通話、電報、圖像、數(shù)據(jù)等各種通信業(yè)務(wù),能采用調(diào)幅、調(diào)頻、單邊帶、數(shù)據(jù)、保密話等多樣化的工作方式。
4.模塊化超短波電臺型號眾多、種類繁雜,給電磁兼容、電磁頻譜管理等帶來一定困難,這就要求發(fā)展超短波通信時要做好頂層規(guī)劃。其中比較成熟的方法是采用功率合成技術(shù),它按功率等級分別將各種功率放大器設(shè)計成積木式模塊,在通信時可以按需求構(gòu)成各種功率的電臺,以滿足不同距離上的無線電通信聯(lián)絡(luò)任務(wù)。
三、結(jié)束語
超短波通信業(yè)務(wù)量的增加推動了相應(yīng)新技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展,而新技術(shù)也必將進一步鞏固和提高超短波通信在無線電通信領(lǐng)域的重要地位。隨著新技術(shù)的不斷成熟,未來超短波通信必將在軍用和民用通信中發(fā)揮更大的作用。
作者:黃向陽單位:二炮工程大學(xué)士官學(xué)院