超短波無線通信保密技術(shù)概述

孫兆兵

摘要：現(xiàn)階段我國信息技術(shù)飛速發(fā)展，在各種航空、軍事領(lǐng)域超短波無線通信技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用，由于這些領(lǐng)域具有特殊性，所以對超短波無線通信技術(shù)保密技術(shù)就提出了較高的要求，保證絕對安全的信息傳輸。本文將分析超短波無線通信技保密技術(shù)的特點，研究跳頻通信保密技術(shù)，實現(xiàn)信息傳輸?shù)谋Ｃ苄?，為我國各個重要領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展提供堅實的安全壁壘。

關(guān)鍵詞：超短波無線通信；跳頻通信；保密技術(shù)

前言

隨著我國信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，超短波無線通信技術(shù)得到了較好的發(fā)展，廣泛的應(yīng)用到各行各業(yè)。超短波無線通信技術(shù)的實質(zhì)是采用電磁波30～300兆赫波段的無線電傳輸信息的通信，在這基礎(chǔ)上使用跳頻保密技術(shù)對信息傳輸?shù)陌踩杂泻艽髱椭?，這對超短波無線通信技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)建有深遠(yuǎn)的意義[1]。所以，為了我國重要領(lǐng)域信息的安全性，應(yīng)大力發(fā)展超短波無線通信保密技術(shù)。

一、簡介超短波無線通信技術(shù)

（1）發(fā)展現(xiàn)狀

超短波無線通信技術(shù)使用電磁波利用地球中電離層的反射作用，實現(xiàn)信息的傳輸，電離層是這項技術(shù)的關(guān)鍵因素。但是，電離層的多徑效應(yīng)以及衰落現(xiàn)象，導(dǎo)致超短波無線通信出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象，比如經(jīng)常有噪聲和產(chǎn)生大量干擾，這些問題都大大降低了信息傳輸?shù)馁|(zhì)量。在科學(xué)人員的不斷研究下，使用跳頻通信技術(shù)可以有效解決上述問題，還能同時提高信息的安全性，超短波無線通信技術(shù)得以更好的發(fā)展[2]。

（2）系統(tǒng)及特點

超短波無線通信系統(tǒng)由終端戰(zhàn)和中繼站組成。終端站裝有發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、載波終端和天線。中繼站則僅有通達(dá)兩個方向的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)，以及相應(yīng)的天線。天線的主要作用是將電磁波與射頻載波信號互相轉(zhuǎn)變，相當(dāng)于一種轉(zhuǎn)換器，天線的饋線還能接受發(fā)射機(jī)輸送的射頻載波信號；載波終端機(jī)將發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的基帶信號整合為二線語音信號，再連接到市話交換機(jī)或用戶的通信設(shè)備，裝備一般都設(shè)置在終端站；發(fā)射機(jī)調(diào)制載波信號，產(chǎn)生已調(diào)制載波，再通過變頻技術(shù)使已調(diào)載波變?yōu)樯漕l載波輸送至功率放大器，最后天線接收功率放大器傳輸?shù)纳漕l載波；接收機(jī)的主要作用是降低超短波中的干擾，在接收器中加入濾波器實現(xiàn)減少干擾的效果，對噪音的減少起到明顯的效果。

二、簡介跳頻通信保密技術(shù)

（1）概念及特點

頻率跳變擴(kuò)展頻譜通信就是跳頻通信技術(shù)，從通信技術(shù)的角度來看，跳頻的通信方式就是使用碼序列實現(xiàn)多頻頻移鍵控，也是碼控載頻實現(xiàn)跳變的通信方式[3]。頻率合成器及偽隨機(jī)碼產(chǎn)生器等設(shè)備構(gòu)成了跳頻通信系統(tǒng)，核心部分是頻率合成器，能夠起到快速響應(yīng)的作用。跳頻通信技術(shù)具有多種特點，首先它的保密性強，因為載波通過高速跳變，從而對某一區(qū)域信息獲取難度加大，跳頻圖案包含了獨特的頻率，無規(guī)律可循，不法分子也很難從中破解它的順序，安全程度較高；抗干擾能力突出，抗阻塞技術(shù)是跳頻通信中比較重要的研究方面，目前這一技術(shù)研究已經(jīng)有了一定的成果，在短駁駁，可以把自適應(yīng)選頻、跳頻技術(shù)結(jié)合起來，在通信之前，利用ALE（Automatic Link Establishment）找出最適當(dāng)?shù)念l率，把它作為整個跳頻頻率表的標(biāo)準(zhǔn)[4]；多址組網(wǎng)能力是跳頻通信技術(shù)實現(xiàn)共享信息技術(shù)資源的重要內(nèi)容，它利用了跳頻圖案自身的正交性，實現(xiàn)跳頻碼多分支系統(tǒng)的建立，完成這一功能。

三、技術(shù)分析

（1）跳頻圖案

跳頻圖案就是利用跳頻序列對載波頻率跳變的地址碼序列起到控制作用，由于它的控制，載波頻率出現(xiàn)了一定的跳變規(guī)律，最后形成了跳頻圖案[4]。跳頻圖案對設(shè)計的要求較多，為了實現(xiàn)最大化的處理增益效果，任何一種跳頻圖案都可以采用在頻率縫隙之間的所有間隙，這是實現(xiàn)增益的重要基礎(chǔ)；在跳頻圖案中，各圖案之間出現(xiàn)頻率重疊的機(jī)會要盡量的小，要求圖案的正交性要好。應(yīng)用在實際的工程中時，要做到在跳頻圖案的嚴(yán)格控制下，做到寬間隔跳頻，就是鄰近的兩個跳頻隙里發(fā)射出的載波，其頻率的間隔一定要大于規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值。

跳頻圖案應(yīng)該要具有自身獨特的特點，即隨機(jī)性、復(fù)雜性等，才能有效阻止不法分子采用已經(jīng)接收的頻率信號信息計算出后期的頻率順序，提供重要的安全基礎(chǔ)。均勻性是跳頻圖案應(yīng)該具備的特性，保證各個頻隙在同一個跳頻圖案中出現(xiàn)的頻率一樣，可以起到抗干擾的作用。跳頻圖案產(chǎn)生的都是比較簡單的內(nèi)部電路，為了給用戶提供最大化的跳頻圖案使用，應(yīng)更多的建立多址通信，能夠?qū)崿F(xiàn)在跳頻圖案中存在最多的序列數(shù)量。

（2）信息同步

在發(fā)出和接收兩個步驟保持一樣的變化規(guī)律能夠?qū)崿F(xiàn)跳頻系統(tǒng)的信息同步，應(yīng)該采用嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系來保證跳換頻率的動作[5]。跳頻系統(tǒng)對于信息同步有一定的要求，首先要檢測接收信號的相關(guān)載波頻率，觀察收到的跳頻圖案與發(fā)射機(jī)中最初的跳頻圖案是否一致，再進(jìn)行調(diào)節(jié)信息的步驟。這就對同步技術(shù)提出了較高的要求，其能力要足夠強，速率要足夠快。

（3）頻合器

頻合器是整個跳頻無線通信系統(tǒng)中最重要的部分，其頻率合成技術(shù)也是關(guān)鍵，優(yōu)勢體現(xiàn)在它可以快速響應(yīng)。頻合器是利用一個或多個標(biāo)準(zhǔn)信號，通過各種技術(shù)途徑產(chǎn)生大量離散頻率信號的設(shè)備。輸出噪聲小、頻率范圍廣、頻率跳變速度快等這些優(yōu)點應(yīng)該是一個性能完善的頻率合成器所具備的。

（4）序列技術(shù)

超短波跳頻通信系統(tǒng)應(yīng)采用混沌序列技術(shù)，他的產(chǎn)生是非線性映射與初始值共同決定，儲存具有便捷性，屬于非周期序列，包含了與高斯白噪聲相接近的特點，而且混沌序列的數(shù)量龐大，非常適合跳頻通信系統(tǒng)。

（5）信道均衡

小尺度的衰落在超短波無線通信中影響著信號的傳播，產(chǎn)生衰落的因素主要是移動臺產(chǎn)生運動與多徑傳播。多徑傳播導(dǎo)致基帶信號傳輸?shù)浇邮赵O(shè)備的時間增加，造成碼間干擾，多普勒頻移也是由于移動臺的運動產(chǎn)生的現(xiàn)象，而信道均衡技術(shù)可以有效的減少衰落，利用相關(guān)的專業(yè)算法進(jìn)行計算，跟蹤信道的變化情況，在數(shù)值的穩(wěn)定及復(fù)雜程度上具有強勁的性能，最終做到信道均衡。

結(jié)束語

跳頻通信保密技術(shù)由于自身的抗干擾和良好的安全性，在我國受到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在對信息保密需求較高的領(lǐng)域，因此應(yīng)重視并推廣此項技術(shù)，為我國的信息系統(tǒng)安全和科技的發(fā)展提供重要的安全保障。

參考文獻(xiàn)

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[3]鄧郁.關(guān)于超短波無線局域網(wǎng)應(yīng)急通信系統(tǒng)的研究[J].中國新通信，2017，19（6）：7-7.

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