军事物联网背景下的通信抗干扰技术探究

2020-12-21郑力明

通信电源技术 2020年8期

郑力明，王黎

（武警警官学院信息通信系，四川成都 610213）

1 军事物联网概述

1.1 物联网的概念

1995年，比尔盖茨在其出版的《未来之路》一书中提出了物联网的概念。所谓物联网（Internet of Things，IoT）是一种结合射频识别、GPS、传感器以及感应器等多种装置与技术，以达到“万物联网”目的的新技术，是继计算机、互联网后又一次信息产业的大浪潮[1]。2015年，在突尼斯举行的信息社会世界峰值会（WSIS）上，国际电信联盟（ITU）正式提出了“物联网”的概念。

1.2 军事物联网

立足于信息化联合作战的军事发展趋势，结合物联网技术的特色，军事物联网应运而生。利用物联网技术，可以在形势瞬息万变的复杂战场环境下捕捉关于装备、武器、人员以及环境等大量情报，并借助智能高效的处理系统迅速给予反馈，把握稍纵即逝的时机，获得战场主动权。

2 通信抗干扰技术

在复杂多变的战场环境下，不仅有着来自自然环境、民用设施的电磁通信干扰，还要应对来自敌对方恶意的通信干扰攻击[2]。通信抗干扰技术在军事应用中扮演着越来越重要的角色，包括我国在内的世界各国都不约而同地将军事通信抗干扰技术作为本国军事领域研究的一个重大课题，确保在复杂多变的国际形势中获取信息优势，把握军事安全主动权。

2.1 军事通信抗干扰技术的概念

军事通信抗干扰技术指针对军事对手的通信干扰、截获以及伪造等攻击手段，采取有效的通信防御技术，确保通信系统在复杂军事环境中正常运转[3]。它的最终目标在于排除干扰源，切断干扰途径，提高本方通信系统抵抗敌方通信攻击的能力，确保通信的保密性和完整性。

2.2 军事通信抗干扰技术的发展现状

由于通信系统主要通过由时间、频率和空间3个维度所形成的空间进行信息传输，因此通信信号将受到来自时间、频率和空间3个维度的元素干扰[4]。当有信号与通信信号在这个3维空间发生重叠时，发送的通信信息将受到干扰。军事通信抗干扰技术通过避免在这3个维度产生信号重叠，保证通信系统的安全可靠。

2.2.1 时域通信抗干扰技术

时域通信抗干扰技术主要通过将发送信息的次序打乱，从而达到抵抗时域通信干扰的目的。采用的主要技术有跳时通信、猝发通信和纠错码等。跳时通信是指将时间轴分隔为小的时间片段，并按照一定的规律发送时间片段上的信号。猝发通信是通过将信号的发送时间控制在极短的时间内，减少其暴露在外部的时间达到抗干扰的目的。纠错码是通过在发送的信息中加入部分用于验证的冗余信息，方便接收方检验信息的可靠性来提高系统的抗干扰能力。

2.2.2 频域抗干扰技术

频域抗干扰技术主要通过将通信信号在频域范围进行扩展或者压缩，即将频带放大或者缩小达到抗干扰的目的。调频通信和自适应频率控制技术是目前使用比较普遍的抗干扰技术。调频通信技术通过将一组设计好的频率合成入待发送信号频率中，从而使得干扰信息无法与之保持同一频率。自适应频率控制技术通过对干扰信号的检测反馈，自动更改发送信息的频率来达到抵抗干扰的目的。

2.2.3 空域抗干扰技术

空域抗干扰技术主要通过调整极化方式、主瓣方向、应用分集技术来达到空间域范围的抗干扰。它主要包含自适应天线技术和多输入多输出技术。自适应天线技术是指通过自适应调整通信系统天线发射的方向，从而改变信号发射方向，以达到抵抗来自多个方向的信号干扰的目的。多输入多输出技术通过在通信系统的输入端和输出端增加天线的数量增加收发信道，进而增强在空间域范围抵抗干扰的能力。