信息化條件下短波通信抗干擾技術與應用分析

馮 強，黃志權

（92146部隊，廣東 湛江 524001）

0 引 言

相對于長波通信來講，短波通信具有十分顯著的優(yōu)點。比如，在應用的過程當中，短波通信的設備使用較為方便，更加靈活，而且資金投入較低，抗毀性也較強，同時也是目前通信行業(yè)廣泛使用的技術。對短波通信造成干擾的技術主要包括電離層的高度、密度以及氣候條件的變化等內容，在短波通信過程中可以利用跳頻技術及分集技術等，降低其他因素對短波通信造成的影響。

1 短波通信的特點概述

1.1 短波通信技術的優(yōu)點

由于短波通信過程中常利用天波或者地波進行信息傳播，相比于其他數據傳輸技術，短波通信系統所使用的設備體積更小，能夠很好地滿足移動通信中對于具體設備操作及設計的要求。另外，短波通信系統制造的成本更低，維護操作更加簡易，也可以隨時根據突發(fā)的通信狀況進行控制，這大大保障了通信的安全功能。其次，在實際應用短波通信的過程中，對于短時間組網的操作工程可以進行更簡易地改進，并使整個短波通信系統最小限度受到外界因素的影響。

1.2 短波通信技術的缺點

隨著短波通信被廣泛普及于國內通信領域，其弊端也漸漸浮現出來，主要體現在短波通信所攜帶的信息容量太少，使用頻段范圍較窄，對正常傳輸所需外界條件更加苛刻等。這就導致短波通信傳輸過程中波動呈現不穩(wěn)定狀態(tài)，因此專業(yè)領域研究人員應加大對于通信抗干擾能力的革新與研究力度[1-5]。

2 信息化條件下干擾短波通信的影響因素

2.1 產業(yè)干擾短波通信

其主要影響因素在于工作過程中所使用的設備問題。比如，會出現整體電力網絡干擾，而這其中產業(yè)干擾影響大小的原因與周遭外界環(huán)境的噪音強度大小有著直接的關系，另外供電系統功率大小也會直接影響短波通信的傳輸。

2.2 大氣噪音干擾短波通信

大幅減低短波通信效率的主要原因之一便是大氣噪音干擾。由于大氣層中會伴隨放電的自然現象，而且其放電還具有方向性特征，因此這會導致短波通信的正常傳輸受到阻礙。另外，在某些特殊地區(qū)，其中放電的方向性還會有季節(jié)性變化，這又對短波通信傳輸造成了更大的挑戰(zhàn)。

2.3 電臺干擾短波通信

電臺干擾也是造成短波通信異常的一大原因，因為電視臺或者廣播站進行信號傳播時與短波通信的無線電波波段有很大相似之處，所以就非常容易發(fā)生干擾情況[6]。

2.4 人為因素干擾短波通信

人為因素干擾短波通信的具體原因如下，通常使用短波通信干擾是為了戰(zhàn)爭中地方的上下交流溝通，因此會普遍使用單頻、多頻或者使用部分頻段進行干擾。

3 信息化條件下短波通信抗干擾技術

3.1 短波通信自適應抗干擾技術

該技術的工作原理是通過對多個鏈路進行分別的掃描和處理，并以此為依據建立探測命令和呼叫信號，以實現對短波通信信號的搜尋，再根據工作內容的具體需求，選擇適合的頻率，使鏈路得到完整建立。其次，由于自適應技術在短波通信中的應用十分廣泛，因此其調整的主要對象是短波通信系統中的各項參數，主要會通過優(yōu)化系統框架實現本身抗干擾能力的提升，而該技術意味著短波通信系統能夠更好地適應外界環(huán)境，并隨時根據需要建立合適的鏈路，這樣可以使通信質量得到保證[7]。自適應抗干擾技術原理如圖1所示。

圖1 自適應抗干擾技術

3.2 短波通信直接序列擴頻抗干擾技術

直接序列擴頻抗干擾技術的基本原理是在空中使用高速音頻代碼，并對數據代碼進行一些修改，調制射頻，并將信號帶寬擴展到偽波。為了確保寬帶信號和通信數據恢復，可以使用諸如新頻率所產生的噪聲及空氣管道噪聲的干擾[8]。

3.3 短波通信分集抗干擾技術

該技術是對通信過程中所涉及到的頻率和參數等內容進行多次的接收和重新組合，并將傳輸過程中的重要數據內容進行優(yōu)化，從而提高整體的傳輸能力和抗干擾能力的過程。而且，在實際的通信過程中，對于復雜的短波信號和通信環(huán)境以及密集的信號傳輸情況，都能夠利用分集抗干擾技術來補充信號強度，這會保證通信的質量和效率得到提高。

3.4 短波通信跳頻抗干擾技術

該技術的原理如圖2所示，根據通信需要設備可以自動選擇頻率，跳至干擾最弱的頻率進行通信作業(yè)。跳頻技術的動態(tài)化修正避免了人工操作的麻煩和滯后性，通過對通信過程的把控和具體環(huán)境的了解就使得調整可以做到實時進行，并最大限度降低了各種因素的干擾。不過跳頻技術的應用利弊共存，會有部分短波通信的距離較長，此時就需要保持信號的強度，因為頻繁的跳頻會導致信號強度的下降。

圖2 跳頻抗干擾技術

3.5 短波通信混合擴頻抗干擾技術

在現代化軍事領域的應用和發(fā)展過程中，常利用混合擴頻技術進行通信的抗干擾。這是由于該技術的抗干擾性能較強，利用該混合擴頻技術在較差的環(huán)境中也能夠保證通信的穩(wěn)定暢通?；旌蠑U頻技術能夠將跳頻系統和混合擴頻抗干擾技術相結合，并充分發(fā)揮了兩項系統的優(yōu)點，也彌補了兩項技術在應用過程中的不足之處。另外，該項技術在應用的過程中，跳頻系統能夠排除對信號產生影響的因素，以此來達到抗干擾的目的。此外，通過混合擴頻抗干擾技術能夠分析影響通信系統的因素，將原本產生影響的因素變?yōu)樽陨碛幸娴男盘栐?，以此來提高自身的抗干擾能力[9]。

4 信息化條件下短波通信抗干擾技術的應用

4.1 短波通信自適應技術的應用

自適應技術的應用已有一定的實踐經驗，在該技術的應用中首先要考慮的是短波通信的整體框架，并了解其基本功能，之后針對性地將自適應技術應用到該系統中。由于當前是信息時代，因此信息化條件下的短波通信擁有了更多的應用條件和調整空間，其應用也可以在自動化的條件下得到進一步加強。另外，通過使用現代技術能夠實現不同軟件技術和自適應技術的融合，使其更大限度地發(fā)揮適應功能。

4.2 短波通信跳頻技術的應用

在目前的短波通信技術應用過程中，利用跳頻技術能夠針對不同的環(huán)境進行具體分析，以此滿足通信的需求。另外，隨著短波通信技術的快速發(fā)展，可以將非線性動力學混沌理論與跳頻技術相結合，進一步提高通信系統整體的抗干擾能力，而且調頻速度與頻率的采集質量也得到了有效提高，可以達到每秒5 000跳以上，最高能夠達到19 000 bit/s。此外，在電子集成技術高速發(fā)展的推動下，短波通信的實用性及廣泛性都獲得了認證，所以調頻技術的應用也可以通過分析短波通信波段去實現未受到干擾跳頻的自動搜索，這會解決通信網絡的干擾與擁堵問題[10]。

4.3 短波通信分集技術的應用

該技術的關鍵是要了解短波通信的具體情況及調整的空間和余地，而鑒于分集技術對抗干擾能力的提升主要是通過選擇信道，并針對性的加強信號，以充分把握該環(huán)節(jié)，從而實現分集技術的有效應用。

4.4 短波通信差錯控制技術的應用

實際上，該技術是作為基礎來進行應用的。因為一旦在通信過程中出現問題，就需要利用糾錯技術來分析和研究問題，所以在目前的發(fā)展過程中，糾錯技術可以利用加密技術來提高整體的抗干擾能力，并使信號傳輸的保密性和工作效率得到有效提高。另外，通過將兩項技術相結合，可以使得整體技術能夠在更加復雜的工作環(huán)境下應用，還會有效提高短波通信的質量和效率。再者，應用該技術能夠充分發(fā)揮出短波通信抗干擾技術高傳輸速率與高利用率的優(yōu)勢，從而不斷改善所接收的信號，并避免問題的發(fā)生。

5 信息條件下短波通信抗干擾技術的案例應用分析

在信息化極速發(fā)展的大背景下，我國對短波通信技術的重視度越來越高，主要運用了直接序列擴頻技術、調頻技術、分集技術、跳時技術、自適應技術以及差錯技術等多種技術來提高抗干擾能力。而本次主要簡述分集技術在信息條件下對短波通信抗干擾技術的應用分析。首先，鑒于短波通信信道的設計及其使用情況的不同，在不同信道的運行中會出現信號強弱差異，為增強部分信道在使用過程中存在的不足，可以結合當時的實際情況來減少對信道的耗費和磨損。其次，分集技術能夠在無需增加寬帶和傳輸功率的情況下完善和優(yōu)化短波系統，此項操作較為簡單，也具備適用性較好等特點。最后，如遇傳輸信號差和眾多外界因素干擾的情況下，選擇這種技術可以有效保障信號的正常運行和傳輸，因為它可在不對通行信道做任何改變的情況下提高信道的傳輸質量，增加抗干擾能力。

6 結 論

對于短波通信抗干擾技術的應用研究具有很高的社會經濟價值。在此基礎上，技術人員應該對同一信號樣本的不同特征進行合理構造，如采用信號融合技術抵消波段信號在傳播途徑中的損失。同時，采用選頻技術和跳頻濾波器大幅提升短波通信的抗干擾能力。