通信干扰与抗干扰综述
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短波通信抗干扰技术综述摘要:随着短波通信技术的快速发展,在实际应用的过程中为了不断的提高短波通信的可靠性与稳定性,需要对短波通信的抗干扰技术进行有效的优化改善,保障人们通信的安全性。
本文主要就短波通信抗干扰技术进行研究分析。
关键词:短波通信;抗干扰技术;影响因素;实际应用引言:短波通信作为远程通信的主要方式,在通信的过程中由于需要借助大气层的信号传导,而大气层的状态不可预测,常常伴随着极端恶劣的气候变化。
并且在长距离信号传播的过程中容易受到外界因素的干扰,从而导致通信质量的下降。
为此在短波通信运用的过程中需要不断提高抗干扰技术的工作性能。
一、短波通信的定义短波通信主要是指信号波长在十米到一百米、信号工作频率在三兆赫到三十兆赫之间的一种通信技术,在通信的过程中由发射机发出有关的信号波长,该信号在电离层和地面反射的过程中完成信号的传递。
在短波电台运用的过程中主要有车载天线、双级天线、倒V天性等,由于短波通信的特殊性,主要应用于远程通信领域。
二、短波通信的特点分析(一)短波的传播方式短波通信的信息传播方式主要有以下三种,其一是视距传播,该种传播方式主要受到地球曲率和障碍物的影响。
其二是地波传输,在地波传播的过程中由于大地中的带点粒子会影响通信的质量,在近距离通信时可以视实际的情况进行应用。
在地波传播的过程中通信信号的频率越高,大地中的电阻就会越大,同时信号的损耗也就是越大。
在地波传播的过程中使用一百瓦功率的发射器进行实验,在岩基沙地中可以以7兆赫兹的频率进行传播,最终的传播的距离可以达到三十千米。
在同样的实验环境下以14兆赫兹的频率进行传播,最终的传播距离可以达到10千米。
因此在短波进行地波传播的过程中可以选择较大的发射功率、较低的信号发射频率和高增益的发射天线。
其三就是利用电离层的反射作用进行通信信号的传播。
采取该种通信方式可以实现远距离的信号传递。
电离层主要是围绕地球产生的物理形态,在不同的高度具有不同形态的电离层,并将地球的电离层分为D层、E层、F1层、F2层,其中的D层对短波的通信会起到一定的衰减作用,F层主要起到了短波信号传播的作用,在短波传递的过程中受到太阳黑子的影响,从而影响到短波通信的质量稳定性[1]。
通信干扰原理及应用通信干扰是指在通信系统中,与所传递的信息信号不相关的无用信号的干扰现象。
通信干扰会引起信号的失真、丢失和误解等问题,降低通信系统的可靠性和传输质量。
下面将介绍通信干扰的原理及应用。
通信干扰的原理主要包括以下几个方面:1. 外部干扰源:外部干扰源包括电磁波辐射、辐射电磁能量的无线电设备、其他电源或无线电发射设备等。
这些干扰源通过电磁波的传播途径影响到接收部分,干扰正常的信号传输。
2. 内部干扰源:内部干扰源是指通信系统本身产生的干扰,如多路复用系统中的互调干扰、相邻信道间的串扰干扰等。
这些内部干扰源主要由信号的传输线路、电源、天线等因素引起。
3. 多径传播引起的干扰:多径传播是指电磁波在传播途径中经历多个反射、折射、散射等过程,形成多个到达接收端的信号。
这些不同路径的信号到达接收端的时间可能存在差异,导致信号的干扰和衰减。
4. 抑制干扰的技术:为了降低通信干扰对信号传输的影响,人们研究了许多抑制干扰的技术,如滤波器、发射机技术、接收机技术、编码技术等。
滤波器可以通过对特定频率的信号进行滤波来抑制干扰信号;发射机技术包括增强发射功率和频率调制等方式,使信号更容易被接收端捕捉到;接收机技术则通过选择性接收和通道估计等方法,来消除干扰信号;编码技术通过增加冗余信息来提高信号的鲁棒性。
通信干扰的应用主要体现在以下几个方面:1. 窃听和侦察:通信干扰可以用于窃听和侦察敌对通信,获取对方的秘密信息。
例如,利用无线电干扰器对无线电通信信号进行干扰,窃取通信双方的对话内容。
2. 抗干扰技术研究:通信干扰是通信技术研究领域的一个重要课题,对抗通信干扰的技术研究具有重要的意义。
例如,研究通信系统的抗干扰能力,提出各种干扰抑制技术和改进方案,提高通信系统的可靠性和通信质量。
3. 干扰对策研究:通信干扰的产生通常是有目的的,为了解决通信干扰问题,人们对干扰源进行分析和研究,提出针对性的对策。
例如,通过分析干扰源的发射特性,选择合适的发射机技术和接收机技术,来抑制对特定通信系统的干扰。
抗干扰通信技术研究抗干扰通信技术研究一、干扰信号的分类通信干扰属于一种电子攻击, 通过侦察, 把干扰信号引入无线通信系统的传输过程当中, 破坏敌方或者扰乱敌方的无线通信设备间的信息交换。
主要有以下三类。
(一)瞄准式干扰。
瞄准式干扰指干扰信号中心频率和被干扰信号的频率重合, 或被干扰信号和干扰信号的频宽基本一致。
瞄准式干扰又称为点干扰或单频干扰或,因为其干扰wwW.的频率是对准对应的通信信号的频率。
瞄准式干扰的优点是:干扰功率集中、频谱窄、干扰效果好、功率利用率高。
(二)阻塞式干扰。
阻塞式干扰作为一种宽频带的压制性干扰,能对相应频段内所有的信号都实施干扰。
因为干扰信号的频谱足够宽, 所以经常能干扰敌方通信设备整个的工作频段, 干扰的同时还压制该频段中的信号, 阻塞式干扰又称为多频干扰或面干扰。
其优点是:干扰设备相对简单、不用侦察设备、不需要频率重合。
(三)跟踪式或扫频式干扰。
跟踪式或扫频式干扰是指干扰发射设备信号的频率在较宽的频带内按照一定的规律随机进行变化形成的干扰。
其优点是:可以实施随机性干扰。
二、抗干扰通信技术针对各种干扰方式的特点, 要想达到抗干扰的效果,可以采用以下几种技术:(一)跳频通信。
跳频通信主要应用于军队的无线电通信设备, 是上世纪八十年代出现的一种通信方式。
自从海湾战争后, 许多国家都加强了对跳频电台的研发, 从而出现了一批高性能、抗干扰能力强的产品。
电台的通信频率快捷跳变通过跳频通信实现了, 调频通信是目前战术超短波、短波电台中应用最广泛的一种抗干扰手段。
普通无线电台都是定频通信,工作时的通信频率是不变的。
所以普通电台的频点非常容易被敌方干扰或者侦察。
而跳频通信恰恰相反, 其工作的频率不停地发生着快速的变化,使地方的干扰难度大大增加,当跳频的频率数足够多时, 我方的阵脚将很难被敌方确定。
即使敌方能够确定调频通信中一个频率或者几个频率并且实施干扰, 并不能对话音通信起到干扰的作用。
军事通信干扰和抗干扰技术探究发布时间:2021-04-30T14:36:08.297Z 来源:《中国教师》2021年1月第3期作者:龙文峰袁梦鑫张静廖科[导读] 无线通信机动、灵活,建立迅速,是军事通信的主要手段龙文峰袁梦鑫张静廖科(武警警官学院四川成都 610213)【摘要】:无线通信机动、灵活,建立迅速,是军事通信的主要手段,但由于电磁频谱空间的开放性,无线信道容易被地方侦察、截获和干扰,拥有和隐蔽通信信号变得十分困难。
本文介绍了常用的通信干扰方式,并对抗干扰的手段进行了探讨,使军事通信在系统、网络的综合对抗中能迅速、可靠地传输信息。
【关键词】:军事通信;通信抗干扰;保密通信;引言由于现代化战争向信息化、网络化发展,传统的单台抗干扰设备已远不能满足实战的要求,在高科技的电子战环境下,不仅单台通信设备要具有多种通信模式和抗多种干扰的能力,而且通信系统和网络要具有综合抗干扰能力,以使在系统、网络的综合对抗中能迅速、可靠地传输信息。
1、常用通信的干扰方式为了有效地进行干扰,敌方侦收、分析和干扰施放过程要快,干扰频率和其他干扰信号特征要准确,干扰功率要大,即在时间、频率、距离三维空间中,干扰方要尽可能逼近被干扰方。
1.1窄带干扰。
是指通信频率的少量频点与频段所受到的干扰,干扰范围是局部的。
瞄准式的窄带干扰可以集中功率,实现大功率干扰。
1.2宽带干扰。
是指干扰带宽占据通信总带宽较大的干扰环境。
受干扰功率的限制,宽带干扰的带宽常是部分通信频带。
当宽带干扰覆盖到通信的全频段且功率又足够大时,则形成阻塞式干扰。
1.3跟踪式干扰。
是指干扰机实时地侦收通信信号并进行处理后,在相同的中心频率上发射干扰信号,从而破坏跳频通信的方式。
2、通信抗干扰的基本技术与方法通信抗干扰技术的基本目的是通过对信息、信息的载体及传播方式进行特定的处理,提高通信接收端的输出信干比,使其具备较强的区分有用信号和干扰信号的能力;提高通信信号的隐蔽性,使敌方难以识别和干扰,从而正确地接收所需的信息。
信息化工业科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald1DOI:10.16660/ki.1674-098X.2019.12.001军用无线通信系统信号干扰与抗干扰技术研究①金牡丹(91287部队 上海 200083)摘 要:在作战过程中,保持通信顺畅,保证信息传递准确是作战胜利的关键,而传达部队作战指令的重要依靠就是军用无线通信系统,同时也可以通过破坏敌方的通信系统以扰乱对方作战。
为了干扰敌人作战中的通信线路,保证我方的作战通信,我国运用了无线通信干扰和抗干扰技术。
这种通信优势的前提是我国信息技术的发展,本文研究分析了军用无线通信干扰技术和抗干扰技术,希望进一步获得保证通信信息传输的技术方法。
关键词:无线通信系统 军用 信号干扰 抗干扰技术中图分类号:TN914 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)04(c)-0001-02①作者简介:金牡丹(1976—),女,汉族,浙江金华人,硕士,高级工程师,研究方向:通信。
1 军用无线通信系统概述在国防安全的发展和保障上,信息传递至关重要,而军用通信系统可以实现有效的信息传递。
该系统在国防安全的应用上主要有干扰技术与抗干扰技术上,现代信息化战场要求军用无线通信系统需要具备较强的抗干扰能力,在艰难的环境下对信号进行准确地侦收、识别、处理以及干扰敌方信息。
部队作战需要有准确有效的通信保障,而军用无线通信系统想要做到这一点就必须对自身现有的技术进行改进和创新升级。
保持在通信干扰和抗干扰技术上的优势,以防在越来越趋近于信息化的战场中失去主导地位,处于被动劣势状态。
与民用通信技术不同的是,军用无线通信技术在技术性和专业性上有明显优势,是在特定的条件下对特殊的问题进行解决的技术。
其应用于作战环境中,对其通信的加密性和安全性有较高的要求。
军用通信技术根据大致作用标准可以分为通信干扰技术与抗干扰技术两大类型。
电子通信中常见干扰因素及控制措施深析目前我国的电子通信已经在很多的行业之中运用,一般在国家机构单位和军队中局域网的使用率比较大,而在日常的生活中无线局域网越来越受到人们的喜爱。
从通常意义上的网线,再到无线WiFi的共享,科技的进步发展,5G时代的来临,给人们的通信生活带来了极大的便利。
正因为人们需求的增加,对于电子通信的流畅度、清新度都有着越来越高的要求,因此对于电子通信的深入分析干扰因素,研究制定控制措施是重要的时代问题。
标签:电子通信;干扰因素;控制措施1、电子通信中常见的干扰要素1.1硬件干扰硬件是通信技术的重要媒介,优秀的硬件设施能够提升数据传输的稳定性和传输速度以及数据量,可以说硬件的好坏直接决定的通信质量的优劣。
一旦硬件出现损坏或者网络链接出现故障,整个局域网都会受到影响,严重情况下甚至会导致通信网络瘫痪的情况,比如在青岛地震中由于信号基站倒塌导致整个区的通信都受到了严重影响,因此一旦发现通信出现故障,首先需要排查通信系统中的硬件是否能够正常运行。
针对不同网络环境,硬件问题排查的难度不一。
简单来说,使用数量较少的无线客户端如果出现终端无法正常工作的情况,排查硬件的难度就会减小,解决问题的速率加快;如果网络环境较大的情况下出现了终端无法正常工作的情况,就需要在确定客户端的物理位置的前提下,仔细排查故障接入点,最终解决使用问题。
1.2配置干扰随着社会经济的不断发展,人民物质生活水平不断提高,手机的普及率极高,家用电器的质量和数量也不断提升。
但是在日常生活中,手机通话、微波炉作业等情况下会对电子通信的质量造成一定的影响,一般会造成配置干扰。
换言之,电子通信质量也受使用环境中其他电子产品造成的配置干扰影响。
在网络出现使用故障时,在排查硬件接入点工作状态无误之后,需要进行网络的调适工作,按照无线网卡信号强度测量机制对接入点的信号进行多次检测,采取切换切入点频道或换用无线终端检测无线信号的解决手段。
46短波通信是战时重要信息传输手段,其在复杂电磁环境下的干扰和抗干扰能力决定了交战双方的信息可靠传送能力。
文章首先概要陈述了短波通信面临的严峻形势,然后详细介绍了常用的短波干扰手段,最后具体阐述了短波抗干扰技战术手段。
0 引言短波通信具有通信距离远,所需装设备简单、抗毁性强、机动灵活等诸多优点,所以其在军事通信当中具有比较广泛的应用。
军用短波通信需要确保信息传递的安全性和可靠性,这就要求其具备比较强的通信信号抗干扰能力,保证己方通信信号可以有效应对多元化的干扰样式,进而为部队作战提供必要的通信支撑。
此时,要做好通信技术改革和创新工作,以此才能在未来信息化战场中得以生存,并取得最终的胜利。
1 短波通信面临的严峻形式现代战场通信任务多样、战场电磁环境异常复杂,主要作战对手通信侦察、通信干扰技术手段和装备性能不断提升,短波抗干扰通信技术发展相对缓慢,短波通信面临严峻形势。
1.1 短波通信任务繁重时效性要求高随着我军职能使命任务的拓展,我军遂行的军事任务也多样化发展,随之而来的通信任务也日益繁重,并且这些通信任务大多具有随机性,时效性极强,大量的指示、命令、号令、文电、情报信息必须在较短时间内处理完成,短波通信保障任务的强度、难度,信息处理的流量都很大。
1.2 短波通信电磁环境复杂联络困难在短波有限的频段内,各种民用和敌我电台大量使用,造成短波频段电磁环境异常复杂,都对短波的通联带来极大的困难。
主要表现在以下几点:(1)敌我双方在实施作战指挥、兵力协同、火力打击等各环节都会产生大量电磁辐射,致使时域上电磁信号连续不断,对战场用频装备尤其是短波通信装备会产生较大影响;(2)随着电磁装备功率的不断增大,电磁信号的覆盖范围也较以前更大。
战场空间内大量用频装备产生的电磁信号交织在一起,形成敌中有我、我中有敌的复杂态势,对敌我双方短波通信、导航定位、精确制导等影响较大;(3)战场上无线通信、雷达、火控、制导等各型用频装备的电磁信号从几十赫兹到几十甚至上百吉赫兹,信号异常密集且频谱范围大,短波通信遭受的敌方有意无意干扰、己方自扰互扰进一步加大。
无线通信抗干扰技术综述与分析作者:袁路来源:《中国新通信》 2015年第18期袁路武汉虹信技术服务有限责任公司【摘要】随着用户体验要求越来越高,无线通信的抗干扰技术显得尤其重要。
众所周知无线通信是通过电磁波的形式传输,但电磁环境越来越复杂,因此抗干扰技术成为无线通信发展的一个制约因素。
笔者通过当今无线通信发展背景,阐述了几种成熟的抗干扰技术,并对无线抗干扰技术的发展进行趋势展望。
【关键词】抗干扰技术无线通信技术发展前景一、无线通信抗干扰技术的发展背景全球通信技术的发展日新月异,各种无线技术相互依托发展, 逐步实现应用综合化、网络一体化、接入多元化宽带无线网络的大格局, 并逐步实现无线宽带和有线网络的有机融合。
对于现代的无线通信而言,传播的电磁环境相当苛刻,无线通信系统受到干扰的几率大增。
由于无线通信的调制技术以及传播原理的不同,带来的就是不同种类的干扰。
干扰往往对通信系统影响很大,对通信的安全性、隐秘性的影响尤为突出,因此对于无线通信中的抗干扰技术的研究,就显得尤为迫切。
二、无线通信成熟的抗干扰技术1、跳频技术。
跳频通信,针对传统无线电通信的短板,利用发信频率按一定的规律和速度来回跳变,来规避或躲避无线通信收到干扰。
跳频技术可以降低多种类型的干扰,如同信道干扰,邻信道干扰等。
跳频技术能使移动台所受的连续长时间干扰变成单个突发脉冲的不连续干扰;而这种干扰通过信道解码、去交织与纠错,可以在很大程度上获得纠正。
因此采用跳频技术后使得基站和移动台可以在较恶劣的电波环境下保持正常工作。
2、扩频技术。
扩频通信技术在发送端以扩频编码进行扩频调制,在接收端以相关解调技术收信。
扩频技术就是将有用信号的频谱扩展,窄带变成宽带,使其频谱密度降低。
直接序列扩频和跳频技术是在扩频通信中应用最广的两种技术,直扩和跳频技术的抗干扰机理不同,直扩系统靠伪随机码的相关处理,降低进入解调器的干扰功率来达到抗干扰的目的;而跳频系统是靠载频的随机跳变,躲避干扰,将干扰排斥在接收通道以外来达到抗干扰的目的。
IoT通信协议干扰与抗干扰技术研究随着物联网(Internet of Things,简称IoT)的快速发展,越来越多的设备通过网络进行连接和通信。
然而,由于IoT通信协议的特殊性,干扰问题不可避免地出现。
干扰会严重影响IoT设备之间的通信质量和可靠性。
本文将围绕IoT通信协议的干扰问题展开研究,并介绍一些抗干扰技术。
一、IoT通信协议的干扰问题IoT通信协议是物联网设备之间进行数据传输和通信的基础规范。
然而,由于IoT系统中涉及的设备众多、通信频段复杂,通信协议的干扰问题成为限制IoT发展的重要因素之一。
在IoT系统中,各个设备通过无线传输方式进行通信。
然而,无线通信频段有限,不同设备之间可能存在频段资源竞争的情况,导致通信干扰。
例如,当多个设备在同一个频段上进行通信时,会出现信号冲突和干扰现象,从而影响通信质量。
此外,IoT设备通常采用低功耗的通信模块,这些模块在传输功率和抗干扰性方面相对较弱,更容易受到外部干扰的影响。
因此,研究IoT通信协议的干扰问题,提出相应的抗干扰技术是非常必要的。
二、干扰检测与解决技术针对IoT通信协议的干扰问题,研究人员提出了一些干扰检测与解决技术。
这些技术旨在通过检测干扰源并采取相应的措施来解决干扰问题。
1. 干扰源检测技术干扰源检测技术是识别和定位干扰源的关键技术。
一种常用的方法是利用频谱分析技术,通过对通信频段进行扫描和监测,识别出干扰源的频率与位置。
另外,利用信号处理技术、数据挖掘等方法也可以实现干扰源的检测和定位。
2. 干扰抑制技术针对干扰源的特点和干扰影响,可以采取一系列干扰抑制技术,减少干扰对通信质量的影响。
例如,可采用频谱分配策略,合理分配通信频段,减少设备之间的频谱资源竞争;同时,采用干扰抑制算法对干扰源进行隔离和抑制,提高通信质量。
3. 自适应调整技术IoT通信协议中的干扰问题往往是动态变化的,因此,自适应调整技术可以在通信过程中实时检测干扰情况,并根据干扰程度调整通信参数。
2018年第6期信息通信2018 (总第186 期)INFORMATION & COMMUNICATIONS (Sum. No 186)军用无线通信干扰和抗干扰技术分析宋畅,李茂林(空军指挥学院,北京100083)摘要:军用无线通信系统是部队指挥作战的重要载体,保证无线通信系统的安全稳定,破坏敌方的通信链路,就能在作战 中达成体系对抗单个平台的态势,对打赢局部战争具有重要意义。
无线通信干扰和抗干扰技术的研究运用,推■大程度上决定了是否能确保“我通敌不通”。
采用通信干扰技术,能够在信息传递的过程中破译误导或干扰压制敌通信系统,降低 其通信效率;利用通信抗干扰技术,能够保证己方信息传递的安全和稳定,使指挥通信流畅。
不断提高军用通信信息技 术的应用,才能保证我方信息通信的持续优势。
文章通过对军用无线通信干扰技术与抗干扰技术进行分析,研究保证通 信信息传输的方法。
关键词:军用;无线通信;干扰;抗干扰中图分类号:TM862 文献标识码:A文章编号:1673-1131(2018)06-0163-03军用无线通信系统,在作战中是整个军事行动的“神经”,由于现代战场范围广,涉及海、陆、空、电、网等众多领域,作战 单元也分布广泛,存在远程指挥、机动部署等特性,与有线网 络通信相比,无线通信系统在适应战场方面具有无可比拟的 优势。
指挥机构、任务部队、武器平台、后勤运输等等部门都 通过通信链路,在军用无线通信系统的基础上联通起来,按照 一定的通信协议,形成一个协调统一的作战体系。
如果无线 通信系统遭到破坏,作战体系将被破坏,无法形成作战合力。
军事作战中,确保我方正常使用无线通信系统,阻止破坏或降 低敌方使用通信系统的效率,可在局部行程体系对平台的不 对称态势,大大增强作战胜利的条件,可见军用无线通信系统 安全意义重大。
敌我在无线通信系统的攻防,归根到底是无 线通信干扰和抗干扰技术优劣的对抗,一方面,要立足现有技 术,通过对军用无线通信干扰和抗干扰技术的分析,摸索寻找在通信工程中使用应用管理,需要紧跟时代脚步,贴近科 技发展,着眼于未来,管理内容的中需要有一定的前瞻性,不 能在短暂的更新管理内容后就与实际市场脱节,造成管理工 作的增加。
通信网络中的干扰与抗干扰技术综述作者:王作鹏来源:《中国新通信》2013年第08期【摘要】随着通信网络的飞速发展,网络环境日趋复杂,来自多方面的信息干扰也日益增多,如何提高通信网络的抗干扰能力是当前通信网络中的一个研究热点。
本文首先对通信网络中存在的干扰进行了讨论和总结,进而对当前所应用的抗干扰技术进行了分析和阐述。
【关键词】通信网络网络环境抗干扰无线空间内传播的电磁信号越来越多,自然环境逐渐恶劣,人为破坏日益严重等使得通信网络不得不面多来自多方面的,多种多样的信息干扰。
这就为在通信链路中采用适当的抗干扰技术以提高链路的抗干扰能力的问题变得尤为迫切。
一、通信网络中存在的干扰概述通信干扰主要是指在某些特定的条件或者环境下发生的,因其通信质量严重下降甚至造成通信中断的现象。
若按照干扰信号来源对通信网络中的干扰进行分类可以分为自然干扰和人为干扰两种。
若按照干扰信号的调制方式对通信网络中的干扰进行分类可以将其划分为以下几类:键控干扰、音频杂音调制干扰、脉冲干扰、纯噪声干扰。
若按照干扰强度进行划分,则干扰信号的强度大大超过正常通信信号强度,使得通信失真度超过50%的干扰为压制性干扰;干扰信号强度与正常通信信号强度接近,是的通信失真率达到15%~20%的干扰为强干扰;干扰信号较正常通信信号强度小,干扰影响不明显,信号失真度不超过5%的干扰为若干扰。
二、通信网络中的抗干扰技术为提高通信网络的健壮性,多种抗干扰技术被应用到信息编码、信息传输和信息接收等过程中,以提高信息的抗干扰能力。
2.1 扩频通信技术扩频通信技术将信号进行扩频处理,利用可控的冗余码增强信号的抗干扰性和可纠错性。
其中扩频通信技术中的调频技术是是一种相对成熟的抗干扰通信技术,其利用G函数产生调频图案,进而对数据进行调制,然后采用相关跳的方式提高调速,提升码速率,同时,由于调频的时间很短所以在抗跟踪干扰和抗多径衰落等方面提高了信息传输性能。
调频通信系统具有非常强的抗干扰、抗多径抗截获能力,且易于组网,扩展性好,是现代通信中主流的抗干扰通信技术之一。
通信工程专业综述报告通信工程(Communication Engineering)专业是信息科学技术发展迅速并极具活力的一个领域,尤其是数字移动通信、光纤通信、Internet网络通信使人们在传递信息和获得信息方面达到了前所未有的便捷程度。
随着科学的不断发展,通信技术的发展日新月异,3G方兴未艾,4G的大潮就即将到来,物联网等的提出和实施,更促进了通信的发展。
本文结合自己大学四年的学习经历,介绍我对通信工程专业的认识。
1 通信史话人类进行通信的历史已很悠久。
早在远古时期,人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。
千百年来,人们一直在用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书等传递信息,古代人的烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递就是这方面的例子。
现在还有一些国家的个别原始部落,仍然保留着诸如击鼓鸣号这样古老的通信方式。
在现代社会中,交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。
这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉。
19世纪中叶以后,电报、电话的发明,英国物理学家麦克斯韦(J. C. Maxwell)电磁场理论的提出、电磁波的发现等一系列伟大的成就推动人类通信领域产生了根本性的巨大变革,实现了利用金属导线来传递信息,甚至通过电磁波来进行无线通信,使神话中的“顺风耳”、“千里眼”变成了现实。
从此,人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式,用电信号作为新的载体,带来了一系列技术革新,开始了人类通信的新时代。
再加上 20 世纪 30 年代尤其是 50 年代后,随着香农信息论,纠错编码理论,调制理论,信号检测理论,信号与噪声理论,信源统计特性理论等通信专业理论的研究与发展,通信专业有了长足的发展。
随着而来的互联网技术、光纤通信技术以及移动通信等技术的提出与实现,更使通信的发展走上了快车道。
通信技术的快速发展,推动了社会对通信技术人才的需求。
在这种情况下,通信专业应运而生。
2专业发展通信与信息系统学科前身为机电系,起源于北京交通大学。
通信⼲扰与抗⼲扰综述通信⼲扰与抗⼲扰技术综述班级: 0108**学号: 0108****姓名: ******⽬录⼀、通信⼲扰 (2)1.1 通信⼲扰的特点 (2)1.2 通信⼲扰的分类 (3)1.3 信⼲扰的⼀般过程和影响因素 (5)⼆、通信抗⼲扰 (6)2.1概述 (6)2.2通信抗⼲扰原理 (7)2.3抗⼲扰技术 (8)三、直接序列扩频 (8)3.1 DS扩频技术基本原理 (8)3.2 DS抗⼲扰性能分析 (10)四、⼩结 (12)⼀、通信⼲扰概述1.1 通信⼲扰的特点对⽆线电通信过程的⼲扰是在⽆线电通信技术诞⽣之前就已经客观存在了,如天线⼲扰和⼯业⼲扰等,但是⼈为有意的⽆线电⼲扰却是在⽆线电通信技术成功应⽤于战争研究之后才发展起来的。
其特点可归纳如下。
1.对抗性通信⼲扰是为了破坏或扰乱敌⽅的⽆线电通信。
其信号发射⽬的不在于传送某种信息,⽽在于⽤⼲扰中携带的信息去压制和破坏敌⽅的通信。
2.进攻性⽆线电通信是有源的、积极地、主动地,他千⽅百计的“杀⼊”到敌⽅通信系统内部,所以⼲扰是有进攻性的。
3.先进性通信⼲扰每时每刻都以敌⽅为对象,因此它必须跟踪敌⽅通信技术的最新发展,并且设法超过敌⽅,只有这样才能开发出克敌制胜的通信⼲扰设备。
4.灵活性和预见性作为对抗性武器,通信⼲扰系统逆序具备敌变我变的能⼒,现代战场瞬息万变,为了⽴于不败之地,通信⼲扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。
5.技战综合性通信⼲扰系统有如其他武器⼀样,其作⽤不仅取决于技术性能的优良,在很⼤程度上还取决于其战术使⽤⽅法。
6.综合对抗性⽆线电通信系统随着现代化战争的发展,已从过去单独的、分散的、局部的发展成为联合的、⼀体的、全局的通信指挥系统。
7.⼯作频带宽⽆线电通信⼲扰设备随着现代军事⽆线电技术的发展,需要覆盖的频率范围已经相当宽,甚⾄可以达到⼗⼏千赫到⼏⼗千赫。
8.反应速度快在跳频通信、促发通信飞速发展的今天,⽬标信号在每⼀个频率点上的驻留时间已经⾮常短促,这就要求通信⼲扰系统的反应速度⼗分迅速。
通信干扰与抗干扰技术综述班级: 0108**学号: 0108****姓名: ******目录一、通信干扰 (2)1.1 通信干扰的特点 (2)1.2 通信干扰的分类 (3)1.3 信干扰的一般过程和影响因素 (5)二、通信抗干扰 (6)2.1概述 (6)2.2通信抗干扰原理 (7)2.3抗干扰技术 (8)三、直接序列扩频 (8)3.1 DS扩频技术基本原理 (8)3.2 DS抗干扰性能分析 (10)四、小结 (12)一、通信干扰概述1.1 通信干扰的特点对无线电通信过程的干扰是在无线电通信技术诞生之前就已经客观存在了,如天线干扰和工业干扰等,但是人为有意的无线电干扰却是在无线电通信技术成功应用于战争研究之后才发展起来的。
其特点可归纳如下。
1.对抗性通信干扰是为了破坏或扰乱敌方的无线电通信。
其信号发射目的不在于传送某种信息,而在于用干扰中携带的信息去压制和破坏敌方的通信。
2.进攻性无线电通信是有源的、积极地、主动地,他千方百计的“杀入”到敌方通信系统内部,所以干扰是有进攻性的。
3.先进性通信干扰每时每刻都以敌方为对象,因此它必须跟踪敌方通信技术的最新发展,并且设法超过敌方,只有这样才能开发出克敌制胜的通信干扰设备。
4.灵活性和预见性作为对抗性武器,通信干扰系统逆序具备敌变我变的能力,现代战场瞬息万变,为了立于不败之地,通信干扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。
5.技战综合性通信干扰系统有如其他武器一样,其作用不仅取决于技术性能的优良,在很大程度上还取决于其战术使用方法。
6.综合对抗性无线电通信系统随着现代化战争的发展,已从过去单独的、分散的、局部的发展成为联合的、一体的、全局的通信指挥系统。
7.工作频带宽无线电通信干扰设备随着现代军事无线电技术的发展,需要覆盖的频率范围已经相当宽,甚至可以达到十几千赫到几十千赫。
8.反应速度快在跳频通信、促发通信飞速发展的今天,目标信号在每一个频率点上的驻留时间已经非常短促,这就要求通信干扰系统的反应速度十分迅速。
9.干扰技术难雷达是以接收目标回波进行工作的,回波很微弱,干扰起来比较容易;而通信以直接波方式工作的,信号较强,所以对通信信号的干扰和压制比雷达干扰需要更强大的功率。
总之,通信干扰技术领域中需要解决的技术难题有很多。
1.2 通信干扰的分类通信干扰是建立在通信侦查基础之上的,主要任务是干扰地方接收设备。
在工作中,无线电接收设备的干扰是多种多样的。
人为的干扰,按其产生方法,在无线电通信对抗中分为积极干扰和消极干扰。
积极干扰由发射机发射或转发某种电磁波;消极干扰是利用本身并不产生电磁辐射的干扰物有意识的改变电磁波的传播情况。
无线电通信有源干扰,从战术上考虑可以采用两种完全不同的手段,一是用干扰机发射某种干扰信号,以某种方式覆盖地方信号频谱。
这种遮盖性干扰通常称为压制性干扰。
二是模拟性干扰或迷惑性干扰,常称为欺骗性干扰。
综上所述,在无线电通信干扰中,压制性干扰比欺骗性干扰在技术上更能反映干扰的特点。
1.2.1压制性干扰1.按干扰信号的频谱宽度分类1)瞄准式干扰。
瞄准式干扰是指干扰的载频与信号的频率重和,或干扰信号和通信信号的频谱宽度相同。
瞄准式干扰,通常每个干扰频率对准相应的一个通信信号频率实施干扰,但一开机干扰多目标的情况在外军中已被广泛的使用。
例如,俄军P-378短波通信干扰机、P-330超短波通信干扰机,可分别实现一步干扰机同时干扰四个或三个不同信道的信号。
2)半瞄准式干扰。
半瞄准式干扰与瞄准式干扰相比,频率重合的准确度较差,及干扰信号频谱与通信信号频谱没有完全重合。
通常干扰信号的频谱比被压制的敌方通信信号的频谱宽些。
由于半瞄准式干扰功率不集中,利用率低,只有在特殊情况下使用。
如敌方信号出现时间短,来不及瞄准,或者有的通信方式来说不需要准确的频率瞄准也能有较好的干扰效果。
3)阻塞式干扰。
阻塞式干扰又称为阻拦式干扰,其干扰辐射的频谱很宽,通常能覆盖地方通信站的整个工作频段。
其优点是无需频率重合设备,也不需要引导干扰的侦察设备,设备相对简单,能够同时压制频带内多个通信台站。
但其缺点一是干扰功率分散且效率不高;二是在施放阻塞式干扰时,落入到其频带内的己方信号也受到干扰。
4)扫频式干扰。
扫频式干扰是指干扰发射机的载频在较宽的频带内按某种方式由低端到高端,或由高端到低端,连续变化所形成的干扰。
这种干扰具有干扰反应时间短、机动中仍可进行干扰、管理方式自动化等特点。
如法国的“狐狸”系统、英国的“雄鹰”和“神鹰”系统,可分别预置10信道/站和16信道/站等。
2.按干扰信号的调制方式分类1)键控干扰。
键控干扰信号是未经任何调制的单一频率信号,通常使用手动或自动将键控干扰信号发射出去,主要用于干扰振幅键控和频率键控的听觉无线电报和视觉印字无线电报的通信系统。
2)音频杂音调制干扰。
使应用某种信号(音频、杂音)调制干扰发射机载波所形成的干扰,包括振幅干扰、调频干扰和调相干扰,主要用来压制各种相应的调制方式的无线电通信。
3)脉冲干扰。
利用干扰机发射一系列脉冲信号或类似于被干扰机脉冲信号而形成的干扰。
特点是作用时间短促,脉冲功率大,通常用于干扰脉冲信号通信和数字通信。
4)纯噪声干扰。
又称随机干扰,干扰信号由射频噪声源直接产生的起伏噪声经放大而形成的干扰。
5)综合干扰。
是指利用两种以上的调制或键控方法形成的干扰。
3.按作用强度分类1)压制性干扰。
干扰信号强度大大超过被干扰信号强度,使敌方在被干扰频段失真度超过50%,一般叫做干扰强度3。
2)强干扰。
使用干扰功率较大的干扰机对敌方进行通信干扰,使敌方在被干扰频段失真度大15%-20%,一般叫做干扰强度2。
3)弱干扰。
发射较小的功率对敌方的通信进行干扰,使敌方在被干扰频段失真度不超过3%-5%,一般叫做干扰强度1。
4.按辐射方向分类1)强方向性干扰。
干扰辐射方向小于。
60,干扰功率集中。
2)弱方向性干扰。
干扰辐射方向为。
180~60,干扰功率分散。
3)无方向性干扰。
对各个方向多有干扰辐射作用。
5.按频率或波段分类1)超长波、长波、中波通信干扰。
干扰信号频率低于3MHz 。
2)短波通信干扰。
干扰频率为3MHz~30MHz ,干扰机一般采用瞄准式干扰。
3)超短波通信干扰。
干扰频率为30MHz~300MHz ,干扰机大多采用阻塞式干扰。
4)微波通信干扰。
干扰频率为300MHz~3000MHz,的通信干扰。
1.2.2欺骗性干扰欺骗性干扰的目的是使敌方对其通信接收系统收到的信息作出错误的判断。
1.无线电通信冒充无线电通信冒充,就是模拟对方无线电通信的特点,并以一定的方式或行为,冒充敌方无线电通信网中某一电台,与该网其他台站进行通信联络。
2.无线电通信伪装伪装欺骗是通过改变己方电磁形象实施的,它力图变换己方电磁发射,以对付敌方通信侦查活动。
其实现方法是改变技术特征和变更可能暴露己方真实意图的电磁形象,或假意发射虚假信息。
欺骗性干扰不仅仅限于以上两种方式,由于电子装备的不断更新,欺骗性干扰已逐步向更高深的方向发展。
1.3 通信干扰的一般过程和影响因素1.3.1 无线电通信干扰的一般过程1.发信设备发信设备一般包括终端及基带设备、调制设备、高频功放、天线设备及电源等。
发信者把要发信的消息X,经过终端及基带设备变换成电信号ξ,其中ξ有可能是经过编码、加密的电信号,通过调制设备使高频无线电震荡受调制,然后加以功放并通过天线设备向空间传输高频无线电信号S。
2.传输通道无线电信号的传输通道就是广阔的空间,但传输的路径随频率范围、设备所处地点以及用途的不同各不相同。
3.收信设备目前一般采用超外差式接收设备,因此包括:天线设备、高放、变频、中放、解调、基带及终端设备、电源设备等。
由上所述可以看出,传输通道是敌我双方共用。
如果我们在敌方通信系统的传输通道中加入无线电干扰,只要干扰的技术参数合适,就足以扰乱或压制敌方无线电收信设备的正常接收。
无线电通信干扰的一般过程如下:1)侦察接收敌方无线电信号,分析其参数,测定要干扰的目标方位,蓉儿确定合适的干扰样式及参数。
2)根据电子战的计划和命令,向制定目标方向发射适当功率的高频干扰,这种干扰的技术参数由特殊的干扰调制系统组成。
3)在干扰过程中不断检验干扰效果,因此,电子干扰系统必须配备监视检测系统,如果被干扰信号的频率及信号参数改变时,就有控制系统改变干扰的频率,调整参数,是干扰参数保持在干扰效果最佳的参数上。
1.3.2 影响干扰效果的因素在干扰过程中,敌方一定会采取一些组织上或技术上的抗干扰措施,我方则应根据“地变我变”的原则,采取反“抗干扰”措施。
由上所述的干扰作用过程可以看出,影响干扰效果的因素如下。
1.干扰发射机的功率及天线的增益、效率和方向性对干扰效果的影响至关重要在信号电平一定的情况下,干扰是否奏效主要取决于接收机输入端干扰功率的大小。
干扰功率主要受干扰发射机输出功率、发射天线增益、天线方向性及电波传播损耗的影响。
2.干扰频率与目标信号频率的重合度对干扰效果的影响也是非常重要的首先要求能够在复杂多变的信号环境中确定目标信号,通常干扰机都借助于引导接收机来确定目标信号,有时电子支援措施提供的支持是必不可少的。
明确了目标信号后,要求发射机的干扰信号与目标信号一致,即二者实现频率重合;否则,干扰信号会受到目标接收机通带的抑制而导致干扰效果严重下降。
3.发射的干扰信号样式及参数的影响主要表现在干扰效率上不同的干扰样式压制同一目标信号所需要的压制系数不相同,为了提高干扰的效率,应尽可能的选择压制系数小的干扰样式。
同时,干扰样式越多,使得抗干扰更加困难。
丰富的样式对通信干扰的措施将构成潜在的威胁,因为很难有一种或有限几种接收方式能同时对抗多种不同的抗干扰样式的干扰。
4.敌方接收机的形式及技术性能对干扰效果的影响也很大在干扰样式和功率一定的条件下,接收机的抗干扰性能越完善,干扰效果越差。
因此,干扰方应尽量对所干扰的通信系统的抗干扰性能有所了解,这一般需要情报侦察和上级部门帮助。
5.传输路径不同对电磁波吸收与反射的影响长波、中波、短波、超短波以及微波等各波段无线电信号,传输路径及在传输过程中受到的影响不一样。
通信信号的路径与干扰的路径是不一样的,传输路径的影响也不完全一样,在某些距离上有时用天波比地波干扰效果好。
6.其他因素从“物”的因素上看,还有敌方天线系统的方向性、接收设备所用的基带及终端设备的性能、敌方通信系统在受干扰时的反干扰技术措施等。
二 、通信抗干扰2.1 概述普通民用通信系统所受到的干扰有自然干扰和无意的人为干扰。
军事通信所面临的干扰除了自然干扰和无意的人为干扰外,更主要的是有意的人为压制干扰的威胁。
这使得军事通信系统抗干扰能力比一半民用通信更高。