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通信对抗中的现代信号处理技术应用研究

2020-09-21汤盛明

探索科学 2020年8期
关键词:干扰信号信号处理信息处理

汤盛明

摘要:随着计算机信息技术、现代通讯技术的发展,在人们的工作、生活、学习等各个领域都覆盖了通信信号。而通信对抗的宗旨在于通过截取其它通信信号来切断信息的传递,如此为自身的通信安全提供充足的保障。

关键词:通信对抗现代信号处理技术应用研究

引言

通信對抗的宗旨是截获其它通信信号,将其信息传递切断以使自己的通信安全得到保障,通信侦察、干扰系统以及灵活运用分别是此过程中的前提、关键和保障,必须采取有效措施,来逐步完善与优化通信对抗中的信息处理技术。

1通信对抗的简要概述

在当前的电子信息战当中,通信对抗是其中至关重要的一大组成部分,也是最具有科学技术含量的部分。在通信对抗中,除了大量运用最为先进的电子信息技术以及现代通信技术,同时也将信号处理理论推向至全新的发展高度,带动通信技术实现深入发展。而在现代战争当中,通信对抗也具有极其重要的意义。比如说在指挥体系方面,通信对抗可以实现由原来的单兵转变为诸军兵种的联合通信;而在作战空间方面,通信对抗也可以实现从过去单一的地面通信转移至水下、空中通信甚至是太空通信。不仅如此,通信对抗也将原来片断式的作战时间转变成全过程作战,即使在非战争时期的和平年代也依旧不会停止通信侦察和通信对抗行动。另外,在通信对抗手段方面,除了现有的短波和超短波之外,数字、图文等也成为通信当中的主要频段,包括声呐对抗、光纤通信等在内的各种通信对抗手段也得到了广泛使用,使得通信对抗能力进一步加强,不仅可以用于对抗侦察,干扰信号同时也具备强有力的电子防御能力。

2通信对抗中的现代信息处理技术表现

2.1通信体系

当下,通信已经从单路过渡到多路协同使用。通过应用多种信号处理技术,如侦查与反侦察、遥控遥测指挥、全球卫星导航系统对抗等,可以更好的面对相对比较复杂的通信对抗,而单方通讯具有一定滞后性,为此需充分发挥多同路通信能力,着重突显占地联合通信优势。

2.2对抗方法

目前,对抗方法不再是单纯的信息干扰,而是逐渐向软杀伤、硬摧残过渡。同时,现代信息处理技术被广泛地应用到信息对抗之中,通信信息干扰主要在于干扰跳频、直序扩频通信,由此各种新型设备不断推陈出新,如电磁压缩与声光接收机等。为将敌方通信设备摧毁或产生干扰作用,接收与破坏通信信号,就可以充分利用软件化的电子侦察系统与混沌信号处理技术。

2.3信号传输空间

现代通信不仅仅停留在单纯的地面通信上,在一定程度上已经实现了向水上、空中的延伸。受长短波的限制影响,电子通信在通信能力、传播距离方面存在很大差异性,且随着现代信息处理技术的发展,通信对抗中的工作频率在发展过程日渐呈现出两极化,在低端深入超长波或声纳频段时,就会攻击海上、海底军事设备,而高端会向毫米波、亚毫波、光通信的方向发展,如此可同时攻击空中、外太空的军事设备。

3通信对抗中的现代信号处理技术应用研究

3.1通信对抗中通信侦察技术的应用

干扰技术在传统的通信侦察中主要建立在侦察的全景侦测,通过监听分析通信电磁频谱来进行有效的通信干扰。但是针对时下日新月异的通信侦察技术和当日趋复杂的信息战场,传统的通信侦察技术已经难以满足通信对抗的要求。根据通信侦察技术的升级和通信对抗的强度,通信对抗中当前应用广泛的是通信对抗盲干扰、盲侦察的技术方案,该方案主要是对捕获的通信信号采用数据压缩、分析和解析的方式,并基于解析结果,部分或全部修改隐藏在通信信号上的参数,改变传输位置,制作成干扰信号,然后采用接收装置传播干扰信号,因为被捕获的信号和干扰信号不同的参数只占了少部分,其具有非常强的隐蔽性和非常好的干扰效果,对方很难察觉到,从而可以持续干扰原始信号源。

3.2干扰系统信号

由于通信对抗对作战时间、指挥体系等方面提出了更高的要求,因此将现代信号处理技术特别是具有操作简单便捷,容易被推广使用的盲侦察、盲干扰系统应用其中,可以在有效满足通信对抗的需求的同时,有效将对方信息传递渠道切断,截获对方的通信信号,并且进一步提升自身的通信安全。由此可见,现代信号处理技术运用在通信对抗当中具有极强的实用价值和现实意义。具体来说,在通信对抗当中处理干扰系统信号时,首先需要分解将通信信号接收器侦察兵截获的局域波,将其从原来的局域波分解成为:时间—频率—波长—相位矩阵,如果想要将局域波原本的信号本质进行还原,只需要借助两个瞬时参数矩阵即可。之后,需要分解已经经过量化处理的参数矩阵的奇异值,在此过程中值得注意的是需要彻底打乱其将其特征矢量值,尤其是明显带有参数设置的矢量值,并仔细校对其中一部分矢量值的数据,同时对另外一部分矢量值的数据进行科学测试。在此之后,在向量机模式识别器当中导入已经经过校对的部分数据,使其能够进过再次校对后形成有效信息,而剩下的测试数据将交由模式识别器负责完成识别测试。在分解局域波之后,使用量化处理的方式完成合理识别和分化校对数据以及测试数据,在帮助通信信号完美适应通信对抗的同时,提升其自身的灵活性和有效性,从而可以在通信对抗当中制作出更加灵活多变又具稳定性的干扰信号。

4通信对抗中应用现代处理技术的注意事项

4.1仔细甄别干扰系统

实验室模拟仿真环境研发的盲干扰、盲侦察系统主要处理的是常见的通信信号,比如FSK、ASK等,但由于常见通信信号具有较差的自身隐蔽性,易被敌方察觉,因此很少使用于现实的通信对抗中。但隐蔽性较高的抗干扰性的通信信号并不是盲干扰、盲侦察系统的重点针对对象,其通信对抗范围过于狭窄。

4.2抓取并识别信号源

盲侦察、盲干扰系统除了需要仔细甄别通信信号并进行有效分类匹配之外,还需要完成设定向量化函数值,这也是通信对抗当中,干扰系统能否充分发挥其干扰作用帮助人们赢得电子信息战胜利的关键与核心。因此在现实的通信对抗当中,盲侦察、盲干扰系统在设定向量化函数值时需要能够在抓取信号源的基础之上对其进行类间识别和类内识别,值得注意的是二者必须同时完成,只有这样才能使得信息源的数量、质量均得到有效保障,进而为后续工作创造有利条件。

4.3及时分解叠加信号

盲干扰、盲侦察系统的分解工作主要是通过模式分解,分解两个叠加在一起的电磁频谱信号,这种做法能够使两个电子频谱信号的相互分离得到保障,使其制作形成的干扰信号能符合大部分获取的瞬间参数,但也会造成不利影响。例如在模式分解的时候,盲干扰、盲侦察系统会产生无可避免的边界效应,即无法彻底分离两个叠加的电子频谱信号,仍会存在一小部分叠加信号,与此同时,两个频率曲线之间也极可能存在误差或波动,这也会一定程度上阻碍干扰系统。

结束语

随着现代信息技术的高速发展,现代通信技术获得一定发展机遇,在先进通讯技术、计算机的帮助下人们可以跨区域的实现自由的沟通与合作,而为了更好的应对日益复杂的通信环境,就必须致力于现代信号处理技术的完善与优化,这对于更好的处理现代信号十分有帮助。同时,通信对抗的发展方向日渐精确化、智能化、多途径与全天候,因此在通信对抗中积极的发展现代信息处理技术至关重要

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):23-24.

[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):46-47.

[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):113-114.

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