22-短波跳频电台组网研究

Vol.31,No.3

March,2006

火力与指挥控制

FireControlandCommandControl

第31卷　第3期2006年3月

文章编号:1002-0640(2006)03-0005-04

短波跳频电台组网研究*

李国建,张海勇,槐万景

(海军大连舰艇学院,辽宁大连　116018)

　　摘　要:短波跳频电台组网在军事通信中占有重要地位,组网应用可以提高跳频电台的抗干扰性能。介绍了跳频通信的特点及抗干扰性能,分析了短波跳频通信技术的发展趋势。短波跳频电台组网可以提高通信的可通概率与战术应用的灵活性,为此着重研究了短波跳频电台组网的原理与方法以及组网的注意事项,为军事短波跳频电台的组网应用奠定基础。

关键词:跳频电台,组网,抗干扰,自适应中图分类号:TN914.41　　　　文献标识码:A

ResearchonNetworkingofShortwaveFrequencyHoppingCommunications

LIGuo-jian,ZHANGHai-yong,HUAIWan-jing

(DalianNavalAcademy,Dalian116018,China)

　　Abstract:NetworkoftheshortwaveFHradioissignificantinthemilitarycommunication,alsotheap-plicationsofnetworkcanimprovetheanti-jammingcapabilityoftheshortwaveFHradio.Thispaperana-lyzesthecharacteristicsandanti-jammingcapabilityoftheshortwaveFHradio.AndthenweintroducethedevelopingtrendsofshortwaveFHcommunicationtechnology.ThenetworkoftheshortwaveFHradiocanimprovethepassprobabilityandthetacticsapplcationagilitiesinthecommunication.Weanalyzethenet-worktheory,thenetworkmethodandthenoticesofshortwaveFHnetwork.Allthatweanalyzecanestab-lishthebasisontheshortwaveFHnetworkofthemilitaryshortwaveFHradio.

Keywords:FHradio,networking,anti-jamming,adaptive

引　言

抗干扰技术是军事通信中必不可少的组成部分。现代电子战的首要目标是干扰敌方的通信系统,通信系统是否具有强的抗干扰能力是能否取得电子战胜利的首要条件,是进行迅速、准确、保密、不间断通信的前提。

短波跳频电台是一种利用频域的抗干扰技术,为了赢得军事通信中抗干扰的胜利,近年来世界各国都加紧研究跳频技术和装备短波跳频电台。短波跳频电台以其本身所具有的优点,如抗干扰性强、频

谱利用率高、易于实现多址通信且与其它各种通信

设备兼容性好等,已被广泛应用于军事通信领域。未来战场电磁环境将是复杂多变的,为保障未来军事通信的可靠性与有效性,可以利用跳频电台组网进行信息的传输,可以有效提高军事通信的抗干扰性与保密性,为赢得未来高科技条件下可能发生的局部战争提供可靠的信息传输保障[1]。

1　跳频通信技术及其特点

1.1　跳频通信技术

无线电通信的频谱十分拥挤,抗干扰已经成为短波通信的一大难题,利用跳频电台通信,可以大大提高通信的抗干扰能力。短波跳频电台能够抗干扰主要是由于它具有躲避干扰的能力,一般干扰方式有单频干扰、多频干扰、部分频带干扰以及跟踪式干　收稿日期:2004-05-20　　　　修回日期:2004-10-03*基金项目:海军青年基金资助项目(02装办135)

　作者简介:李国建(1976-　),男,山东日照人,硕士,主要

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而跳频图案是伪随机的时-频图,敌方难以获得,也就难以实现跟踪干扰。跳频图案的随机性越好,抗干扰的能力就越强。对于短波跳频电台来说,选择好的跳频图案是提高抗干扰性能的关键。

跳频技术是战术通信抗干扰技术中最有成效的技术。从70年代末第一部跳频电台问世预示着其发展势头锐不可当,80年代世界各国军事通信中普遍装备短波跳频电台,90年代跳频技术已经相当成熟。以美国Sincgars-V和英国Jaguar战术电台为代表的中速跳频电台是目前外军普遍装备的短波跳频电台。提高跳频速度是对付跟踪式干扰的有效方法,提高跳频速度以后,而且当驻留时间小于干扰机响应时间时,干扰信号到达接收机时,跳频接收机已经在接收下一跳频的频率了,使得干扰失去了作用。80年代跳频电台在VHF频段的跳频速率一般在200跳/s以下,目前,新一代的VHF跳频电台的跳频速率已经大大提高,如法国的TRC-950跳速300跳/s,PR4G跳速400跳/s;意大利的HYDRA/V跳速400跳/s。近年来,还出现了跳频速度在几千跳/s的高速短波跳频系统。如美国的HF2000,跳速达2560跳/s。高速短波跳频数据系统有非常强的抗干扰能力,而且跳频频率驻留时间短,可以克服短波严重的多径效应和严重衰落的影响,使数据传输速率得到较大的提高。

1.2　跳频通信的特点

跳频通信是扩频通信的一种,它是载波频率按照某种跳频序列在一定频带范围内进行跳变的一种通信系统。信息数据被波形变换后,进入载波调制,可变频率合成器受跳频序列控制,跳频序列值改变一次,载波频率就跳变一次。接收机则首先从发送来的跳频信号中提取跳频同步信号,使本机跳频序列控制的频率跳变与接收到的跳频信号同步,输出由本地载波解调接收到的跳频信号,获得携带有信息的中频信号,从而得到发射机发送的信息。跳频通信实际上是一种窄带通信,但由于它的频点可以在很宽的频带上跳变,因而也属于宽带通信技术。

跳频技术是载频按照数字码系统确定的时-频图形,使载波频率可以相应跳变的一种扩频技术。它可以对抗多径干扰、邻道干扰、人为瞄准式干扰等,可以大大提高通信的可靠性与有效性。

跳频可分为快跳频与慢跳频。如果一次发射信号期间不止一个频率跳跃,则称之为快跳频。显然,快跳频意味着跳频速率大于或等于信息速率。如果在频率跳跃的时间间隔中有一个或多个信号发射,[2]

的性能越好。目前跳频带宽一般可工作到全频段,跳频速度从几十跳/s到几千跳/s的短波跳频电台已处于应用阶段[3,6]。

2　跳频通信技术的发展

2.1　常规跳频体制

短波常规跳频通信是指中速的跳频通信,是短波通信中运用最早的一种抗干扰技术体制。它的基

本思想是:在多个射频信道上,以每秒几跳到几十跳的速率,按照复杂的跳频图案进行跳频来躲避敌方的干扰,可以传输明话、密话、中低速的数据。如1982年英国生产的SCIMITAR-H短波跳频电台,其跳频带宽为500kHz,跳速为20跳/s;美国HAR-RIS公司生产的RF-5000系列跳频电台,带宽可变,最宽可达1MHz,跳速为10跳/s。

常规体制的跳频电台设备比较简单,抗窄带干扰能力强;在相同的频带内可组成多个网;短波跳频的跳速仅能达到几十跳,只能在很窄的频段上跳频,所以难以对抗分段式扫描干扰和阻塞式干扰。

对于跳频通信技术,其跳频速率越高,抗多径效应、抗衰落能力越强,抗跟踪式干扰的能力也越强;同时跳频带宽越宽,抗阻塞式干扰的能力也越强。对于常规跳频体制跳频速率仅有几十跳,也只能在较窄的频带上跳频,很难对抗分段式扫描干扰、跟踪式干扰及阻塞式干扰,因此常规跳频通信体制不能保证在复杂的电磁环境下正常通信。从跳速与带宽来分析有两个原因阻碍了跳频带宽的拓展,一是收发信机的信道切换时间不够短,信道的切换造成信号的损失。信道切换引起的信道恶化在跳速增高时增大。二是天调阻抗匹配时间的制约,天调工作需要一定时间,而目前跳频通信系统采用跳频过程中天调不工作的形式,目的是节约频率切换时间,却限制了跳频带宽。

2.2　自适应跳频技术

自适应技术与跳频技术相结合形成自适应跳频技术,是跳频通信重要的一个发 …… 此处隐藏：6319字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……