浅谈短波电台抗干扰技术

赵晓瑜++段广青++薛冰

[摘 要]短波通信在我国的应急通信保障中发挥着重要作用，是我军栅格化通信保障手段之一。在汶川地震时，正常的公用通信网络被破坏，我武警部队应急通信保障人员，使用短波电台快速构建远距离通信网与远方指挥中心进行联络。在应急救援现场，交通、电力和通信皆被破坏，短波电台发挥了无可替代的作用。在救援现场复杂电磁环境中，应如何发挥短波通信的作用呢，这是我们应着力解决的问题。

[关键词]短波；电磁；抗干扰

一、短波电台电磁干扰问题

短波电台由于在跨国界、远距离传输信息时的经济型和有效性等特点，得到越来越广泛的发展，但是，随着空中短波频率越来越拥挤，为确保传输效果，增大天线的发射功率已经势在必行，并且在战场上人为干扰也越来越严重，电磁辐射和电磁干扰产生的影响也越来越引起广泛重视。

在通信对抗中，一方电台要破坏对方电台的有效通信，而另一方则要尽力摆脱对方的干扰，保障自己电台的通信畅通无阻，因而干扰与抗干扰技术在这种对抗中得到发展。最早的干扰采用单频干扰，当通信一方受到此干扰时，只好改变通信频率来躲避这种干扰。当干扰一方发现干扰无效后，也随之改变干扰频率，使干扰频率再次对准通信频率，实施干扰。最初的通信对抗就是采用这种捉迷藏的方式进行，改变的频率也不是很多。后来，通信频率数增加，可以不断地改变频率，干扰一方就采用跟踪式干扰方式，对通信一方进行干扰。随着科学技术的发展，扩频技术的问世，使得通信对抗发展到了一个新水平。通信采用跳频方式，其频率不断地、随机地跳变，加大了干扰的难度。干扰一方采用转发式干扰，将跳频信号接收下来，经加噪声放大后转发出去对跳频信号实施干扰。对付这种转发式干扰，一是提高跳频速度，使之达到转发式干扰无法干扰的程度；再者采用多网、引诱和其它的电子对抗措施，对抗转发式干扰。对付上述的反对抗措施之一，是采用宽带阻塞式干扰，但这种干扰由于频带很宽，所需干扰功率相当大，使用比较困难，而且极易受到对方导弹的攻击。

由此可见，通信对抗的双方在对抗中发展，在对抗中提高，到底谁战胜谁还很难预料，但可以预言，对抗的双方将在对抗中得到进一步的发展和完善，因而对抗也会更加激烈。

二、短波电台直接序列扩频技术

在军事通信领域的短波信道上，除了存在多径干扰、大气干扰等外，还要对付敌方施放的人为干扰、电子侦查和窃听等。采用直接序列扩频技术，可以有效地解决这些问题，为军事通信部门在短波波段提供一种隐蔽性好、抗干扰性强的通信手段。

但是，由于短波信道的时变特性，以及存在频谱拥挤等问题，对于在短波信道上实现直接序列扩频、尤其是实现宽带直扩有很大的影响，因此，直扩技术在短波波段的应用远不如它在超短波、微波波段的应用那样广泛，根据我们现有的资料，在短波波段采用直接序列扩频技术的还不多。然而，目前已有不少国家正在致力于这方面的研制工作，并已取得了较大的技术突破。例如，有人提出了一种采用带内直接序列扩频和纠错编码技术的短波通信系统，在抗人为干扰、多径衰落以及克服多普勒频移方面具有良好的性能。这种系统为了利用原有的短波通信线路，把系统的射频带宽限制在音频带宽内，即采用了“带内扩频”方案。其基本原理是，首先用频移键控方式将待传送的数据调制到音频副载频上，这与常见的频移键控方式相似，但是两个频率之间的间隔较小。然后用伪随机码将这种窄带信号的频带加以扩展，然后通过窄带滤波器提高信噪比，再对该信号进行解调，便恢复成原来的数据。这种系统由于扩频后占用的射频带宽不大，故只适于传输低速数据。

美国SICOM公司研制的一种新的、直接序列扩频短波收发信机，能用于传输保密的宽带数据。其工作频率范围为1-30MHZ，带宽为1.5MHZ，是一种采用宽带直接序列扩频的短波收发信机。它能以58kb/s速率传输视频、话音和数据，具有较高的可靠性，抗恶劣的自然环境和人为干扰。可用于舰对舰视频会议或远程通信，陆上通信距离可达1000英里以上，能消除比有用信号强100000倍的宽带干扰。

三、短波电台自适应跳频技术

由于在短波波段，不是在任何地点、任何时间以任何频率来传输信号，都能获得良好的传输效果，因此，如果能把自适应技术和跳频技术结合起来，将会进一步改善短波通信系统的抗干扰性能，目前，短波自适应跳频跳频通信系统正受到广泛重视，并取得了一定进展。

自适应跳频通信系统增加了实时信道质量分析模块和反向反馈信道，并使用自适应的跳频频率选择模块代替常规跳频的固定跳频频率表。自适应跳频系统的接收端根据与发送端同步的跳频序列解跳接收数据，同时使用实时信道质量分析模块对各个跳频信道进行通信质量检测，并依据一定的判决准则，确定跳频频率集中被干扰的频点。接收端的跳频频率选择模块对未被干扰的频点保留使用，对被干扰的频点按一定替换算法由可使用频点替换。同时，通过反向反馈信道把可以使用的跳频频率集传送给发送端。这样，通信双方在通信过程中自动适应信道变化，实时去除、避开频率集中被干扰的频点，实现长时间在无干扰或者微小干扰的可使用频点上保持优质通信，增强了跳频通信系统的抗干扰能力。