超短波无线通信保密技术应用

田茂发

（贵州航天南海科技有限责任公司，贵州 贵阳 550009）

国内社会信息技术快速发展，由此便让超短波无线通信保密技术获取了广阔的发展空间。现在的基本情况是，各行各业均对超短波无线通信保密技术的安全性、可靠性提出了更为严苛的要求，为此本文对超短波无线通信保密技术进行了分析，并以该系统中的跳频保密技术作为主要研究目标，从多个角度探讨超短波无线通信保密技术应用内容。

一、超短波无线通信保密技术发展现状分析

所谓超短波无线通信保密技术，指的就是借助不同频率电磁波，通过地球电离层反射而进行信息传播的一种方式。超短波无线通信系统涵盖了载波终端机和发信机以及接收机等多个部分，它的原理就是通过使用发信机去调制载波信号，之后在此基础上应用变频器，将其编程为射频载波，而后传送至功能放大器中，最终传输到天线端口。由于超短波无线通信技术的运行频率相对较高，将其应用在多路通信中，优势甚是明显，因此在航空航天领域得到了大幅度应用。从超短波无线通信的概念中得知，地球电离层是实现超短波无线通信技术的关键点所在，但因为电离层中会反复出现多径效应，加之传输期间存在噪声介质，所以信息传输质量备受影响。近些年，随着科学技术的迅猛发展，超短波无线通信保密技术也得到了极大程度的优化，使得信息传输质量得到有效提升，上述问题也得到了很好的缓解。

在超短波无线通信结构系统中，跳频通信技术有其独特优势，它的主要原理就是通过接收、发送双方传输信号中的载波频率，随频率的变化而变化，受随机变化码控制。跳频通信保密技术自诞生以来就被大力应用，这是由于该项技术在改善信息传输水平上有着得天独厚的优势，并且其干扰和反干扰两项功能相互制约、相互发展。尽管说跳频技术优势尽显，可以有效规避双频干扰问题和单频干扰问题，但跟踪式干扰的处理仍未做到尽善尽美。

需知，若想加强通信系统建设成效，那么期间必定会消耗大量的财力资源和人力资源以及物力资源，而无线通信属于现在有线通信中的核心应急模式，所以选择跳频通信保密技术无疑是不二之选。当前时代是信息化时代，多样化的信息均可实现快速传播，这就代表着信息外泄的可能性增加，特别是一些航天航空部门，信息保密工作更显重要，使用跳频信息保密技术进行通信，不仅可以实现信息的快速传递，还能够有效防止信息外泄和被篡改。

总的来说，现在的跳频无线通信技术，在性能上和实用性上均有着其他技术不可匹敌的优势，未来，跳频保密技术势必会得到进一步完善与发展。

二、超短波无线电信干扰类型分析

无线电通信技术的迅猛发展，使广大人民群众的生产生活变得愈加便利，突破了以往有线通信的局限性，因此加强无线电信技术应用、促进信息传播效率提升，是未来通信领域的主攻方向。超短波无线电通信是信息传播的一种方式，在进行信息传输时会受到外界因素影响，进而干扰超短波无线通信，并会引发信息传输频率迟缓和传输不稳定等一系列情况。

第一，传输频率的影响。无线电通信的普及度越来越高，无线电通信行业开始着手进行电子产品研发，并取得了很大进展。民众使用超短波无线电通信时，关注的普遍都是其信息传输稳定性。信息传输频率很容易遭受外界干扰，不法分子按照无线通信稳定频率去制造信息干扰，之后截取信息，这对于国内航天航空活动而言，会产生巨大风险。超短波无线电通信有其固定频率和传输规律，此类干扰源必定会削弱无线电通信的安全性。

第二，共道影响。超短波无线电信息传播时，信息很容易遭受到共道的干扰，这种干扰主要是使用相同频率去传输无线电信息，在移动通信领域，为了方便就会在一定范围内使用相同频率去传输信息，但这存在着很大的信息外泄风险。在共用同一频率时，务必要处理的问题便是距离问题，还有就是要侧重分析无线传输的安全性、稳定性，同时也掌握共道干扰对频率的利用率因素。

第三，互调影响。多个干扰信号共同作用于超短波无线电台，那么此时信息传输必定会受到影响，多信号频率组合极易接近无线电台发出的频率，在此期间，三阶互调对无线电通信所造成的破坏程度最大。

三、跳频通信保密技术的优势分析

（一）技术效果好

跳频保密技术系统载波可以完成高效跳变，此类方式可以防止通信信息不被截留。即便是通信传输中信息数据被截留，跳频频点也可随机伪装，如此一来便会让不法分子没有办法对之后的情况进行预测。此特点彰显出了跳频通信保密技术的优势，并在许多工作中发挥出了巨大作用，特别是在航天航空领域。

（二）抗衰落能力强

跳频保密技术的抗衰落能力极强，若相邻跳变的频率差别较大，但最终构成的频率衰落属于某一中窄带情况，通常而言，两个频率之间彼此相差较大的话，一般都不会在同一时段衰落，当频率跳变到其他频率时依然可以保障正常通信。

（三）抗干扰能力强

通过科学有效的应用跳频保密技术，可以达到抗频带阻塞干扰的目的，但此类模式的达成需要一定的条件支撑，譬如当频点较多时，要在指定区域范围内占据一定宽度时才能达到免疫干扰的效果。因此，跳频通信技术的应用体现出了强力的抗干扰效果，但目前高斯白噪声对跳频系统的干扰仍没有得到根治。

（四）抗多径效果好

跳频通信保密技术的抗多径能力十分优秀，主要是因为此项技术可以事先对接收机信号进行设计，此处所言信号即为反射波、直射波，两条波长之间存在一定的时间差，当其中一个信号到达接收机时，若接收机频率完成了跳频，那此时接收机便可防止后面信号的干扰，进而满足了抗多径之需求。

四、跳频通信保密技术关键点探讨

跳频通信保密技术的关键点包括跳频图案技术和频率合成器技术以及同步技术三大类：

第一，跳频图案技术。所谓跳频图案技术，指的就是处在序列控制作用下，对波频率跳变进行下载的一种规律。跳频序列是指对载波频率跳变予以控制的一种地址码序列。在设计跳频图案时，图案要尽可能的简单明了且要有一定的线性复杂度以及随机性，这样才能够应需而变。另外需要注意的一点是，旨在到最佳的处理效果，务必要保证每个图案均可使用规定合集要求的频隙。跳频图案的构成要素中，伪随机码也是其中的一种，此类序列码含有相关函数，而且会在一定周期内反复出现。

第二，频率合成器技术。频率合成器是跳频无线通信保密技术中的一项重要技术，该设备和跳频速率、跳变频率等息息相关，这些参数会对跳频保密技术的抗干扰性能产生至关重要的影响。与一般的频率合成器设备进行对比后不难发现，跳频无线通信保密设备中的频率合成器，其工作频率快，并且方便操控，如上特性的存在使得跳频无线通信设备的抗干扰能力得以增强，其跳频数也会随之增加，可以更好的提升文件信息保密质量。跳频保密技术应用，对频率合成器的要求十分严格，所以当我们在选择合成器时，要将频率数大、锁定时间短、转换时间段的合成器视为首选，这样才能达到降低输出相位噪声、增加跳变频率点数的目的。

第三，同步技术。我们通常所说的同步技术，又被称之为信息同步技术，此项技术的应用目的主要是促进信息同步，不仅涵盖了帧同步，还囊括了位置同步以及彼此之间的载波同步，同步技术的优劣决定着保密效果好坏。跳频无线保密技术应用期间，要求双方具备相同频率变化规律，每一环的频率跳换都要有严谨的对应关系；同步创设期间，需要维持较快的频率；同步技术的隐秘性和抗侦查效果要达标，因为这决定了保密能力是否能够达到预期标准；同步技术本身的抗干扰能力要达标；同步技术应用需要符合通信系统的组网要求，后续还要做到“二次同步”。

五、相关应用案例介绍

（一）基本组成

文章提出了一种基于组合映射产生混沌序列的方式，将Tent 映射和Logistic 映射模式相融，以期提升超短波无线通信保密技术的应用效果。此处利用MATLAB 软件建立仿真机构系统，此系统供囊括了数字信号产生、信道、信号检测与观测、频率合成器、跳频系统等几项内容。

首先，信号数字产生。需将信号频率设置为1s，作用于信号的产生，在此之后进行信道传输与跳频系统传输。

其次，跳频系统与信道。使用2FSK 信号予以操作，主要囊括了混沌模块和调解模块以及调制模块等几大部分，此时信道以高斯白噪声信道为主，混频模块主要使用点乘模块。

再者，信号检测、观测。信号检测、观测的部分，主要涵盖了示波器模块和误码率模块以及显示模块三大类，前者的主要作用在于观察波形。

最后，频率合成器。频率的出现受不同输入值影响，处在混沌序列中，通过选取多个信号便可形成2 倍的离散频率，通过有效控制输入值便可完成不同频率载波的生产。

（二）细节操控

此次试验操作，将仿真时间设定为20s，对所获结果信息予以比对，比较序列跳频、解跳后序列、恢复后序列这三项内容，从中发现混沌序列的各类特征，得知其在实质混沌序列转化为数字序列期间会遭受一定阻碍。上述情况是可以改变的，可以通过选择合适初始值的方式去处理。另外，旨在防止数字化操作后序列特性发生质变，实践环节要适当的干扰混沌序列，周期较长的序列也可通过此类方式去实现。

通过数次调查和研究得知，超短波无线通信保密系统的应用，可以达到良好的通信状态，并可以进行信号加密和信号解密，跳频保密技术在超短波无线通信信息中的应用价值毋庸置疑。和误码率为0 的试验相结合，能够直接的表现出基于组合混沌序列的超短波无线保密系统拥有着极强的通信水平。

结束语

总的来说，现在超短波无线通信技术的发展空间十分广阔、发展潜力巨大，在大众日常生产生活中得到了广泛应用，并也受到了航空航天领域的重视。跳频通信保密技术属于超短波无线通信技术中的关键一环，通过合理使用该项技术便可实现信息的快速传输，其反截取信息能力极强，还能防止信息外泄，在此期间通讯质量会得到良好保障。所以航空航天事业的发展中，一定要大力应用超短波无线通信保密技术，如此才能为军用航空、民用航空领域的可持续发展保驾护航。