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軍事短波通信抗干擾措施(存儲版)

2024-11-14 18:08上一頁面

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【正文】 戰(zhàn)爭發(fā)表了題為《“人間蒸發(fā)”的共和國衛(wèi)隊》的文章,文章中寫道:“共和國衛(wèi)隊由南北兩個軍構(gòu)成,共編為3個裝甲師、1個機械化師、2個步兵師和若干個獨立旅,總兵力約14萬人。共和國衛(wèi)隊的士兵在得不到上級指令、真假消息又難以分辨的情況下,早已軍心渙散、無心應(yīng)戰(zhàn),紛紛丟下武器,扮成平民,逃出了巴格達。在電子戰(zhàn)營、連則編有較多數(shù)量的無人機載干擾裝備。一般在戰(zhàn)斗實施階段對作戰(zhàn)對手的重要指揮機構(gòu)進行干擾、偵聽。使我通信裝備的所有工作頻率均受到干擾。即在保證在較小功率的情況下,又可在較大頻率范圍內(nèi)進行有效干擾。)(第三名:我補充一下,我們新裝備的電臺還具有跳頻功能,采用跳頻功能也可以有效抗敵干擾。我認為第三名同志的觀點是錯誤的,他的錯誤之處在于,他把被干擾和被完全干擾混淆了。下面,我們就來學(xué)習(xí)一下這三種方法的具體內(nèi)容。為保證通信內(nèi)容的正確,在干擾強度大時,可以發(fā)慢些、多發(fā)幾遍或分段發(fā)送。擊落這些巡航導(dǎo)彈的秘密武器,就是南聯(lián)盟軍隊所裝備的蘇制雙37高炮。今天的課就上到這里。(2)短波的天波信道是變參信道,故信號傳輸不穩(wěn)定。操作臺設(shè)備設(shè)置在操作終端附近,便于操作與管理。操作臺設(shè)備由操作終端及監(jiān)控軟件、選呼器、選呼控制器和光端機組成。點對點通信或方向性通信:選擇天波方向性天線等。短波通信必將在應(yīng)急通信、抗災(zāi)通信、特別是在軍事通信中發(fā)揮更重要、更廣泛的作用。其系統(tǒng)構(gòu)造由短波/超短波通信系統(tǒng)、衛(wèi)星通信站、地空數(shù)據(jù)網(wǎng)及機載通信系統(tǒng)組成,短波地空通信數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng)通過短波、超短波與衛(wèi)星實現(xiàn)了近、中、遠程地空實時話音和數(shù)據(jù)通信。光端機是地面站系統(tǒng)中實現(xiàn)遠程控制的接口設(shè)備,起著連接短波機柜和操作臺的作用。民航短波通信地面站系統(tǒng)由三部分組成:短波機房設(shè)備、天線和饋線以及操作臺設(shè)備。這些優(yōu)點是短波通信被長期保留、至今仍被廣泛應(yīng)用的主要原因。天波是短波的主要傳播途徑,可實現(xiàn)長距離的傳播,短波信號由天線發(fā)出后,經(jīng)電離層的多次反射,傳播距離可以由幾百公里達到上萬公里,且不受地面障礙物阻擋。第三個內(nèi)容,抗干擾的手段是我們今天所要學(xué)習(xí)的重點內(nèi)容,希望同志們要熟練掌握。只要找準(zhǔn)敵先進武器裝備的“軟肋”,熟練掌握我們手中裝備,一樣可以完成上級交給的各項任務(wù)。特別是在情況緊急、來不及采取其它方法時,必須堅持硬抗。好,同志們,剛才大家就我提出的問題,都提出了自己的意見。(第四名)第二名,你不同意第三名同志的意見,那就請你談?wù)勀阕约旱目捶āS心拿鞠葋碚勔徽??(好,第四名,請你談一談)(第四名:剛才在學(xué)習(xí)時,您講到對付阻塞式干擾可以采取猝發(fā)通信的方式。對于在頻帶內(nèi)在某一個頻率上工作的通信裝備來講,干擾是斷續(xù)的。二、無線電通信干擾的種類和特點通過以上學(xué)習(xí),我們可以看出敵通信干擾是多種多樣的。它采用時分技術(shù),具有多信道干擾能力,可對頻率捷變、猝發(fā)或每秒數(shù)十跳的跳頻通信系統(tǒng)進行干擾。該系統(tǒng)是EA6B“徘徊者”電子戰(zhàn)飛機上的專用通信干擾系統(tǒng),90年代末進行了升級,安裝有新的接收機、功率放大器和發(fā)射機。隨著美軍地面部隊的不斷推進,又先后利用電子戰(zhàn)飛機、無人機、電子戰(zhàn)分隊等電子對抗力量對共和國衛(wèi)隊的指揮控制中心、通信樞紐實施干擾。隨著信息時代的到來,通信作為信息的傳輸渠道,被一下子從戰(zhàn)爭的后臺推到了前臺,成為戰(zhàn)爭進程中敵我雙方爭奪的焦點。通過比較信號波長,計算出線的長度,非常適合于遠距離通信。二、幾種常用的短波天線八木天線八木天線在短波通信中通常用于大于6MHz以上頻段,八木天線在理想情況下增益可達到19dB,八木天線應(yīng)用于窄帶和高增益短波通信,可架設(shè)安裝在鐵塔上具有很強的方向性。增益是指定方向上的最大輻射強度與天線最大輻射強度的比值,通常使用半波雙極天線作為參考天線,其它類型天線最大方向上的輻射強度可以與參考天線進行比較,得出天線增益。國外目前還建議采用加大車載臺功率的方法延長地波通信距離,改善盲區(qū)。仰角越高,電波第一跳落地的距離越短,盲區(qū)越少,當(dāng)仰角接近90176。在選購電源時,一定要挑選功率容量大、輸出電壓紋波小、電磁屏蔽特性好、電路設(shè)計余量大的靜化電源產(chǎn)品。此外,先進優(yōu)質(zhì)電臺的售價呈下降趨勢,也越來越接近我國用戶的經(jīng)濟承受能力。模塊化除了提高設(shè)備可靠性外,還使擴展功能和維修十分便利,是當(dāng)今電臺工藝的主流趨勢。在評價頻率穩(wěn)定性時要注意兩點:一是全頻段各頻點的穩(wěn)定性要一致;二是要在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定,不能機器一發(fā)熱就產(chǎn)生頻漂。電臺的接地柱和接地體之間,必須用多股線銅、編織銅線或大截面優(yōu)良導(dǎo)體連接,才能起到良好的高頻接地作用。自動天調(diào)與偶極天線連接時要根據(jù)不同產(chǎn)品而定。天線、饋線、電臺三者之間的匹配必須引起高度重視,否則,雖然電臺、天線、饋線都選得很好,通信效果還是不好。目前100W~150W電臺一般都使用射頻電纜饋電方式。天線的長度和架設(shè)規(guī)范是不能改變的,但對于某些天線而言,架設(shè)的方向和高度是靠用戶自己掌握的,應(yīng)嚴格按通信的方向和距離來確定方向和高度。根據(jù)多年的對比實驗和實際使用經(jīng)驗,我們認為有兩種進口天線在性能上能夠廣泛滿足我國大多數(shù)用戶的通信要求,而且價格不高,性能價格比好,以下分別介紹:我國省級行政區(qū),從省會到邊緣地區(qū)的距離多數(shù)在1200公里以內(nèi)。l 組網(wǎng)通信或全向通信: 選擇天波全向天線。典型的定向天波天線有:雙極天線、雙極籠形天線、對數(shù)周期天線、菱形天線等,它們以一個方向或兩個相反方向發(fā)射電磁波,用天線的架設(shè)高度來控制發(fā)射仰角。而短波通信因使用的頻率較低,天線必須做得足夠大才能有效工作。利用計算機測頻軟件預(yù)測可用頻率對短波通信很有幫助,是國外經(jīng)常采用的先進技術(shù)手段。改善短波信號質(zhì)量的三大要素是:正確選用工作頻率;正確選擇和架設(shè)天地線;選用先進優(yōu)質(zhì)的電臺和電源等設(shè)備。 單邊帶的定義調(diào)幅信號的頻譜是由中央載頻和上下兩個邊帶組成的。在天波傳播過程中,路徑衰耗、時間延遲、大氣噪聲、多徑效應(yīng)、電離層衰落等因素,都會造成信號的弱化和畸變,影響短波通信的效果。 短波傳播途徑短波的基本傳播途徑有兩個:一個是地波,一個是天波。E層高度85~150公里,這一層對短波的反射作用較小。l 散射傳播散射傳播是由天線輻射出去的電磁波投射到低空大氣層或電離層中不均勻介質(zhì)時產(chǎn)生散射,其中一部份到達接收點。短波近距離通信也利用地波傳播。無線電波一般指波長由100,。由于采用大氣空間及電離層為傳輸媒介無需投資,僅需配置短波收發(fā)信機和天線、饋線系統(tǒng)即可組成短波通信系統(tǒng)。單端消噪的原理是根據(jù)有用信號的聲譜對話音進行數(shù)字化處理,從而濾除噪聲分量,因此也稱為濾噪。但是“靜噪”功能不能解決與有用信號混雜在一起的噪聲。一副3米長的鞭天線配合25~50W電臺,一般最遠只能通20公里。②近距離通信時通常將天線鞭拉彎俯臥,利用車頂?shù)姆瓷渥饔迷黾痈哐鼋禽椛浞至?,改善盲區(qū)通信效果。時,盲區(qū)基本上就不存在了。短波通信的常見難點及解決方法 前節(jié)已介紹了天波和地波二種傳輸途徑。澳大利亞柯頓公司首創(chuàng)的NGT自優(yōu)化短波電臺,正是先進電臺的代表。像用于半自動優(yōu)選頻率的自適應(yīng)功能和全自動優(yōu)選頻率的自優(yōu)化功能,用于計算機和傳真機的數(shù)據(jù)傳輸功能,用于保密和抗干擾的跳頻功能,用于組網(wǎng)通信的數(shù)字選呼功能,用于衛(wèi)星定位的GPS監(jiān)控功能,用于連接有線網(wǎng)的有線無線轉(zhuǎn)接功能,等等。③干擾和抗干擾特性。電氣特性涉及的內(nèi)容很多,這里只簡述三個方面:①頻率特性。信號地一般不能接到電源地或保安地上,必須單獨埋設(shè)。自動天線調(diào)諧器也是匹配天線和電臺阻抗用的。如果因為場地條件限制必須延長饋線,則應(yīng)采用大直徑低損耗電纜。饋線是將電臺的輸出功率送到天線進行發(fā)射的唯一通道,如果饋線不暢通,再好的電臺和天線,通信效果也是很差的。以上兩種天線的振子材質(zhì)都是不銹銅鋼復(fù)合絞線,電磁轉(zhuǎn)換效率高而且經(jīng)久耐用;其高性能磁性材料保證了全頻段匹配良好。使用劣質(zhì)天線,電臺輸出的功率可能只送出去不到三分之一甚至更少,通信效果可想而知。組網(wǎng)通信或全向通信: 選擇天波全向天線。典型的定向天波天線有:雙極天線、雙極籠形天線、對數(shù)周期天線、菱形天線等,它們以一個方向或兩個相反方向發(fā)射電磁波,用天線的架設(shè)高度來控制發(fā)射仰角,、。短波天線的理論原理比較高深。美國、歐盟、澳大利亞政府的計算機測頻系統(tǒng)數(shù)據(jù)比較準(zhǔn)確,它們通過分布在全球的監(jiān)測點采集和跟蹤各種環(huán)境參數(shù)的變化提供頻率依據(jù)。超短波屬于視距通信,距離短,可以固定使用頻段內(nèi)的任何頻點;而短波頻率則受到電離層變化、通信距離和方向、海拔高度、天線類型等多種因素的影響和限制。電子對抗技術(shù)的發(fā)展,促進干擾和抗干擾的水平越來越高,為了保障通信鏈路暢通,新一代通信裝備普遍采用集多種抗干擾措施于一身的綜合抗干擾技術(shù),如綜合使用跳頻、擴頻技術(shù)、自適應(yīng)天線、信息加密技術(shù),信息加密、猝發(fā)通信技術(shù)等,使其具有綜合抗干擾能力。猝發(fā)通信是首先將正常速率的信息存貯起來,然后在某瞬間以10~ 100倍或更高于正常速率的速度猝發(fā);接收機則是將信息記錄下來后,按正常速率恢復(fù)出原信號。跳頻帶寬寬,可跳頻道數(shù)多,抗干擾能力就愈強。一、短波通信干擾類型能夠?qū)υO(shè)備形成干擾的前提是在時間域?qū)R,頻率域?qū)?zhǔn),空間域相同,能量域足夠,這是干擾的總體原則,具體到各個干擾樣式和原理,則有不同的表現(xiàn)形式,通信干擾主要有以下幾種類型:以上幾種干擾措施是以前常用的干擾方式,隨著通信設(shè)備的發(fā)展,有些干擾方式現(xiàn)在已基本不再使用,比如單頻干擾或窄帶連續(xù)波干擾,隨著軍事電臺大量采用抗干擾措施,現(xiàn)在已少見單頻電臺干擾,但寬帶噪聲干擾、多音干擾和脈沖干擾、掃頻干擾仍然應(yīng)用較多?!娟P(guān)鍵詞】短波電臺通信抗干擾短波通信通常是指利用波長為100―10m(頻率為3―30mhz)的電磁波進行的無線電通信。二、短波通信抗干擾技術(shù)通信抗干擾技術(shù)的體系、方法、措施可分為4類:(1)以擴頻技術(shù)為主的頻域抗干擾技術(shù),如直接序列擴頻(dsss),其關(guān)鍵參量是時間函數(shù)的相位;跳頻(fh)的關(guān)鍵參量是時間函數(shù)的載頻;ds/ fh混合擴頻技術(shù);自適應(yīng)選頻技術(shù),當(dāng)通信信道干擾嚴重時,通信雙方同時改換到最優(yōu)化頻道;自適應(yīng)頻域濾波技術(shù)。若帶寬再增加,抗干擾力會更強。自適應(yīng)調(diào)零天線是采用空間信號處理技術(shù),通過控制相控陣天線單元的距離和天線電流的相位,使天線方向圖的波瓣零點對準(zhǔn)干擾方向,而使最大方向主波束對準(zhǔn)接收信號方向,其本質(zhì)是一種自動調(diào)節(jié)天線方向圖的空間濾波器。四、結(jié)束語本文針對短波通信技術(shù)的發(fā)展,綜述了目前常用的一些干擾技術(shù),并且針對這些干擾技術(shù),從技術(shù)層面和應(yīng)用管理的角度闡述了短波通信抗干擾的一些技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)措施。一般來說:日頻高于夜頻(相差約一半);遠距離頻率高于近距離;夏季頻率高于冬季;南方地區(qū)使用頻率高于北方;等等。當(dāng)通信質(zhì)量不好時,很多人習(xí)慣于從電臺上找原因,而實際上信號不良常常源自天線或地線。這類天線發(fā)射出的電磁波是全方向的,并且主要以地波的形式向四周傳播,故稱全向地波天線,常用于近距離通信。 典型天波天線(雙極天線)結(jié)構(gòu)示意圖 典型天波天線水平波瓣分布圖 典型天波天線垂直波瓣分布圖天波天線簡單的規(guī)律為:天線水平振子(一臂的)長度達到1/2波長時,水平波瓣主方向的效率最高;天線高度越高,發(fā)射仰角越低,通信距離越遠;反之,天線高度越低,發(fā)射仰角越高,通信距離越近;天線高度與波長之比(H/λ)達到二分之一時,垂直波瓣主方向的效率最高。首先同種用途的天線有不同種類,其增益有高低之分。在這個區(qū)域內(nèi)組建全省或地區(qū)的通信網(wǎng),中心基站選用這種天線是比較理想的。天線的架設(shè)位置以開擴的地面為好,沒有條件的單位也可以架在兩個樓房之間或樓頂。選用射頻電纜時要注意兩項指標(biāo):一是阻抗為50歐姆;二是對最高使用頻率的衰耗值要小。所謂“匹配”就是要求達到無損耗連接,只有電臺、饋線、天線三者保證高頻輸入輸出阻抗一致,才能實現(xiàn)無損耗連接。有些天調(diào)要求加單/雙變換器,天調(diào)與單/雙變換器之間用50歐姆射頻電纜相連(芯線接天調(diào)輸出端,外皮接天調(diào)的地端),單/雙變換器的雙輸出端與天線連接;多數(shù)新型天調(diào)不用加單/雙變換器,用天調(diào)的輸出端和接地端分別連接偶極天線的兩臂,匹配效果更好,而且效率更高。而良好的高頻接地是減小發(fā)射駐波和減小接收噪聲的必要前提。在評價頻率穩(wěn)定性時要注意兩點:一是全頻段各頻點的穩(wěn)定性要一致;二是要在很寬的溫度范圍內(nèi)穩(wěn)定,不能機器一發(fā)熱就產(chǎn)生頻漂。工藝結(jié)構(gòu)方面,主要看電路集成度和模塊化程度。這固然是由于有大量舊式電臺要改造,可能還有造價方面的考慮。數(shù)據(jù)傳輸對電源的要求更嚴格,如果電源的電磁屏蔽特性不好,輸出紋波大,將直接導(dǎo)致數(shù)傳工作不正常??梢?0至 100公里之間這一段,地波和天波都夠不到,形成了短波通信的“寂靜區(qū)”,也稱為盲區(qū),如圖 所示。車的體積就那么大,沒辦法架長天線,其輻射能力怎么也比不上固定臺。提高車載臺功率需要在原有100W電臺基礎(chǔ)上接續(xù)500W功率放大器,并相應(yīng)改用大功率車載天線和大功率車載電源,這種大功率車載系統(tǒng)是行之有效的。如果使用全長30米的三角形快速天線,通信距離更遠。(1)對端消噪所謂對端消噪,就是需要發(fā)方電臺和收方電臺互相配合進行的消噪。例如設(shè)臺地點周邊電磁環(huán)境太亂,存在干擾源;地線不合格,導(dǎo)入本地噪聲;車載電臺因接地和屏蔽不良而引入本車噪聲源等等。但近幾年,隨著新技術(shù)的發(fā)展,利用計算機進行自動測量傳播參數(shù)和自動選擇最佳通信頻率的高頻自適應(yīng)通信,不但使電報電話短波通信可隨時保持暢通,而且還可以進行數(shù)據(jù)速率達4800比特/秒的低速數(shù)據(jù)通信。常見的傳播方式有: l 地波(地表面波)傳播沿大地與空氣的分界面?zhèn)鞑サ碾姴ń械乇砻娌?,簡稱地波。在傳播過程中,它的強度衰減較慢,超短波和微波通信就是利用直射波傳播的。電離層是指從距地面大約60公里到2000公里處于電離狀態(tài)的高空大氣層。電離層的濃度對工作頻率的影響很大,濃度高時反射的頻率高,濃度低時反射的頻率低。短波信號沿地面最多只能傳播幾十公里。調(diào)制就是將信息的動態(tài)波形通過一定形式加到載波上發(fā)送出去,接收臺收到被調(diào)制的載頻信后,再還原信息。下面用圖示的方法說明單邊帶信號是怎樣產(chǎn)生的。用同一套電臺和天線,選用不同頻率,通信效果可能差異很大。其中澳大利亞的ASPAS系統(tǒng)面向全世界提供測頻服務(wù),安裝和服務(wù)費用不高,很有使用價值。地波天線包括鞭狀天線、倒L形
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