指揮信息系統跳頻通信的干擾與反干擾

王超 姚超云

摘要：隨著信息化建設的快速發(fā)展，跳頻通信設備已逐漸成為各國軍隊主要的無線電通信設備。本文積極探索調頻通信的幾種常用的干擾方式以及采取的反干擾措施，為將來部隊的作戰(zhàn)行動順利實施提供持續(xù)穩(wěn)定可靠的通信保障。

關鍵詞：調頻通信;干擾與反干擾

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）19-0050-02

1 前沿

隨著信息化建設的快速發(fā)展，跳頻通信設備已逐漸成為各國軍隊主要的無線電通信設備。跳頻通信設備在指揮系統中大量使用的原因在于：它具有較強的抗干擾能力和保密能力。跳頻通信從其誕生之日起，對其干擾的技術也在不斷地發(fā)展，并在通信對抗中得到具體的運用。本文主要研究指揮信息系統跳頻通信的干擾與反干擾。

2 對跳頻通信的幾種干擾方式

指揮信息系統工作中，對定頻通信的干擾通常有瞄準式、阻塞式和半阻塞式干擾三種方式。其中阻塞式干擾對跳頻通信也同樣構成威脅。

1）寬帶阻塞式干擾寬帶阻塞式干擾

干擾信號的頻帶寬度達到跳頻電臺信道帶寬的幾十倍，上百倍，甚至覆蓋跳頻電臺的工作頻段。寬帶阻塞式干擾不需要知道電臺信號的詳細情況，只要打開干擾機，在它頻率范圍內的電臺都將受到干擾。寬帶阻塞式干擾的優(yōu)點是不用進行頻率瞄準，它能同時對跳頻通信系統某個頻段或全部頻段實施干擾。其缺點在于干擾功率分散，當干擾距離較遠時，干擾效果差。如對一個跳頻通信系統所占用的全部頻帶的進行連續(xù)阻塞式干擾，稱為全頻帶干擾。我們以指揮信息系統調頻電臺為例，對這種干擾方式進行定量的分析。跳頻通信的一個重要的抗干擾性能指標，也就是處理增益：它主要反映的是系統的抗干擾能力。在實施干擾前，首先通過寬帶偵察接收機截獲跳頻通信系統的跳頻頻率集，并測定跳頻電臺的方位，由此確定干擾的頻段和干擾方案。寬帶梳狀阻塞式干擾機通過投擲的方式，進行近距離干擾，這種干擾由于干擾的頻譜相對集中，且近距離干擾。對跳頻寬度較窄的中、低速跳頻通信系統能產生相當大的威脅。

2）頻率跟蹤式干擾

跳頻通信系統具有很強的抗截獲、抗干擾的能力。而跟蹤式干擾是目前對中、低速跳頻系統威脅最大的干擾方式之一。所謂跟蹤式干擾，是通過偵察的方式截獲跳頻系統頻率集，并對其對進行快速測向和跟蹤干擾。當敵方采用跟蹤式干擾時，通常可分為：偵察（包括截獲、分選、引導）、測向、干擾三個階段，偵察將敵我雙方電臺分開，并選定干擾對象。一般通過偵察可截獲的參數有跳頻頻率集和跳頻駐留時間。在截獲了頻率集和跳頻駐留時間之后將引導測向站對其測向并施加干擾。如果在每一個跳頻駐留時間內被干擾的時間占到35%，則能達到較為理想的干擾效果。例如，在反應時間上：設跳頻通信在各頻率上駐留時間為Ts。根據語言中斷率與可懂度間關系的分析，有效干擾時間應為0.5Ts。對于模話和數字話，這個值對大部分跳率而言是正確的。這要求總的干擾響應時間要小于0.5Ts。對于慢跳頻通信而言，選用這個值是合適的。對于高速率跳頻而言，需要考慮干擾機開機和關機與通信不同步，干擾過程中還要間斷觀察等時間損失，為了保證需要干擾奏效，應使總響應時間小于0.25Ts。由此可以求得跟蹤式干擾奏效的跳頻速率不高于1000跳/秒。這個數值可能是現在世界上能夠達到的上限。在實施頻率跟蹤式干擾時，還要考慮如下因素：

（1）使己方的通信不受干擾為了不干擾己方固定頻率上的通信，在實施干擾時，應排除這些頻率。這些不能干擾的頻率有時多達上百個。對這些頻率不干擾會明顯降低干擾效果。它要求在其他駐留頻率上有更長時間的干擾機會。

（2）誤警或分選錯誤帶來的問題由于干擾機的檢測設備誤警或分選錯誤，造成干擾機不能對100%的跳頻集實施干擾?；蛘咴谝粋€時間里，頻率集的每個頻率都受到了干擾，但不是100%的駐留次數都受到干擾。這也會干擾效果變差。因為這樣的結果使信息損失時間變少。

（3）多網臺工作問題當只有一部干擾機保障指揮信息系統工作時，若兩個或兩個以上的跳頻網同時工作，由于天線方向性差或分選的能力限制，造成干擾機不能選定兩個網中，需要干擾哪個網。所以，對于每一跳，干擾機就干擾一個信道，但不知道干擾的是哪個用戶。因此，兩個網都具有非常低的干擾有效時間比例，以致兩個網仍能進行通信。當每個干擾設備有兩臺發(fā)射機時，對三個以上的同時工作網，也會出現類似情況。由于以上這些原因將導致：一是無法做到跳頻通信的每一時刻都進行正確的跟蹤干擾;二是不可能做到跳頻駐留時間內全部時間受到干擾;三是不可能做到跳頻的所有頻率都受到干擾。

3）相關干擾

如果干擾方已經知道了跳頻通信的頻率集和跳頻圖案也就是掌握了跳頻電臺的密鑰。并且所發(fā)的干擾信號能與接收設備同步，同時對電波傳播的時間不考慮，這種干擾就成為相關干擾。這時跳頻系統的接收設備對干擾信號就無處理增益而言，因為干擾信號的帶寬與信號的帶寬相同。因此，此時的干擾，就如對定頻通信干擾一樣，能達到最佳的干擾效果。但是，完全知道跳頻通信的頻率集和跳頻圖案是非常困難的。即使已知頻率集和跳頻圖案，由于電波傳播路徑的差別，實現嚴格同步也是困難的。所以，這種方法在理論基礎上可行，在實際中很難實現。

3 跳頻通信反干擾措施

1）適當加大跳頻帶寬，提高跳頻速率

跳頻電臺的抗干擾性能的好壞主要取決于跳頻頻率數、跳頻帶寬和跳頻速率等指標。跳頻頻率數是衡量跳頻電臺抗干擾能力的重要指標。由于跳頻電臺的工作頻率是在不停地快速變化。當跳頻頻率數足夠多時，一方面使敵偵察和測向的時間增大，另一方面也使干擾功率分散。試驗證明，跳頻電臺在45%的頻率點被干擾的情況下仍能保持基本的話音通信。也就是說跳頻頻率數越多，敵方要實現干擾目的，需確定和施放干擾的頻率點也越多。跳頻帶寬的大小同樣對跳頻電臺的抗干擾性能有很大影響。跳頻帶寬越寬，迫使敵方偵察接收機的帶寬增加，搜索時間增多，靈敏度下降，增加了敵方偵察的難度，同時敵方施放干擾所需付出功率也越大。

2）采用網群通信，優(yōu)化跳頻組網設計

在對寬帶梳狀阻塞式干擾和頻率跟蹤式干擾的分析中，可發(fā)現上述干擾實施之前，都需要進行偵察和測向，當作戰(zhàn)地域僅有一個跳頻網工作時，對它來說截獲和測向還比較容易。但如有幾個甚至幾十上百個跳頻網采用正交跳頻組網方式，形成網群通信，同時工作時，電磁頻譜會異常復雜。一方面，在同一時刻會出現不同的頻率信號，另一方面，同一頻率信號，在不同地點會交替出現，這樣，就會使截獲和測向變得十分困難，因此，我們希望盡可能增加網群內組網的數目。在采用網群通信時，還要優(yōu)化跳頻組網設計，合理的分配各種跳頻參數。在上面已經談了，增加跳頻寬度可有效抗敵干擾。但目前，頻率的分配通常是采用分段進行的，也就是分配給各單位一個固定的頻段，頻率表是在固定的頻段內產生，由于頻率資源緊張，分配的頻段其帶寬都比較窄，因此跳頻寬度受到了極大的限制，這種分配方式不夠科學和合理，影響了跳頻通信抗干擾能力的發(fā)揮。如果，將全頻段分成高、中、低三大部分，每部分再分成若干段，每個作戰(zhàn)單位，在各部分均分配適當的頻段，這樣每個作戰(zhàn)單位在各部分都會得到自己的工作頻段，從而增大了跳頻寬度。

3）正確處理好跳保設備的管理與使用問題

科學組織指揮參謀人員訓練，提高抗干擾技能由于跳頻跳保設備是跳頻通信設備的核心部件，屬絕密級裝備。管理中必須按《專用無線電通信保密反干擾設備使用管理暫行規(guī)定》執(zhí)行。妥善使用和保管，嚴防丟失和泄密。應由專職人員和使用者相結合共同搞好管理。遇緊急情況時應立即清除所有密鑰信息。當前對跳保設備的管理與使用的矛盾比較突出。大家都知道，任何一種裝備的效能發(fā)揮都與人的因素息息相關。我們只有加強跳頻通信對抗的訓練，戰(zhàn)時才能做到人與武器的最佳結合，發(fā)揮最大的戰(zhàn)斗力。不少人平時不敢用跳保單元，另一個原因是害怕平時用了，敵方就有可能通過偵察手段獲取我跳頻參數和信息，對戰(zhàn)時不利。其實大可不必，因為密鑰是可重新加注的，且跳頻碼的周期通常較長，一般可達多年。因此完全不用擔心，且上級通信部門定期更換。因此，對跳保設備既要管好，更用好。

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【通聯編輯：李雅琪】