頻保密技術在超短波無線通信系統中的應用

導語：頻保密技術在超短波無線通信系統中的應用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：超短波無線通信系統的優勢就在于創設靈活、應用迅速，能夠很好地適應各種不同的環境，故而獲得了各領域的廣泛應用。其中，跳頻保密技術在這里展示出了良好的抗干擾性以及超強的隱蔽性特點。文章概述了超短波通信系統的發展現狀，并分析了跳頻保密技術的優勢，介紹了其作為超短波無線通信系統關鍵技術的具體應用。

關鍵詞：跳頻保密；超短波；無線通信系統；應用研究

隨著我國科技事業的持續快速發展，對超短波通信系統的性能要求也愈發的嚴苛。特別是在現代市場中“高技術戰爭”領域，“電子戰”的競爭也越來越激烈。若要確保通信鏈路的安全性與可靠性，通信系統及設備就一定要具有很強的抗干擾能力與抗測向能力[1]。超短波通信即高頻通信，以頻段范圍為30MHz至300MHz的電磁波作為通信的媒介實施通信，在系統的創設階段應用跳頻保密技術具有重要的現實意義。

1跳頻保密技術在超短波無線通信系統的發展現狀

跳頻保密技術自誕生以來，之所以能夠取得迅速的發展態勢，關鍵在于跳頻保密技術自身擁有的突出優勢，而這些特征正是非常契合超短波無線通信環境下對于抗電子干擾的要求[2]。毫無疑問，跳頻干擾和反干擾屬于相互矛盾又相互制約的關系，同時，兩者卻也推動了彼此的發展。雖然跳頻保密技術下的通信不用擔心來自單頻和多頻的干擾，但仍需要規避跟蹤式干擾。在有線通信的范圍，權衡到一方面擴建需耗費巨額的投資，另一方面無線通信又能夠當成有線通信網絡的應急形式，故而跳頻保密技術正是一條值得無線通信系統構建的考慮路徑。當前，在某些對信息保密要求非常高的部門或政企單位，采用跳頻保密技術作為其內部通信，能夠取得不錯的信息保密的效果，究其原因在于跳頻保密技術的被截獲幾率非常低。無論是在軍用通信亦或民用通信，跳頻保密技術在無線通信中都有著非常廣泛的發展前景，國內外對這一課題都相當重視[3]。從國內外近些年的發展態勢來說，跳頻保密技術的通信主要有幾個層面的發展路徑：一是其跳速越來越高；二是跳頻序列日臻優化；三是朝著全數字化發展；四是向著自適應跳頻保密通信技術的發展。

2跳頻保密技術在超短波無線通信系統中的優勢

2.1保密性強

由于跳頻保密技術系統載波具有快速跳變的特點，使另一方無法截獲通信信息。即使被截取了某一環節的載波頻率，也會因為跳頻頻點具有很強的偽隨機特征，使得截取方也不能預測到接下來會跳到哪個頻點上。

2.2抗衰落

抗衰落的工作原理為，假使相鄰跳變的頻差非常大，而形成的頻率衰落屬于某一個窄帶現象，頻差大的頻率在同一階段出現的衰落情況是非常小的，頻率跳變至別的頻率時，那么則能夠維續正常的通信。

2.3抗干擾

基于跳頻保密情況下的無線通信系可以很好的實現抗頻帶阻塞式干擾。但是，此類抗干擾需要在條件具備下才能夠得以限制。例如，在頻點數目足夠多，能夠滿足在跳頻頻域占一定寬度時方可實現抗頻帶阻塞式干擾。

2.4抗多徑

跳頻保密技術之所以可以完成抗多徑，是因為它可以預先設計接收機的兩條信號方向，即直射波和反射波，這兩條路徑會存在相對的時延差。某一個信號路徑波到達接收機時，假使設備的頻率已跳至其他的頻率，那么此時接收機就能夠避免后至信號路徑波的干擾，滿足一定程度上抗多徑的需求。

3跳頻保密技術在超短波無線通信系統中的關鍵技術

3.1跳頻圖案

跳頻圖案需要滿足幾個層面的要求：①任何跳頻圖案都能夠應用頻隙集合的全部頻隙，以完成最大限度的處理增益；②任何兩個跳頻圖案在一定時延之下出現頻隙重合盡量少；③為了達到多址通信，則需要序列數量盡量多；④跳頻圖案所實現電路較為簡單。

3.2同步技術

同步技術設計的優劣程度不僅直接影響到通信系統性能的好壞，還會直接影響到通信系統是否可以有序工作和是否可以體現跳頻保密技術應有效果。因此，同步技術應當具備以下幾個標準：首先，同步創設的過程必須要快；其次，同步技術的設計系統本身具備很好的抗干擾水平；再次，同步技術具備十分強的隱蔽程度與抗偵察程度，最后，同步技術能夠達到通信系統的組網標準，以及“再同步”的性能要求。

3.3頻率合成器

跳頻保密技術中的頻率合成器在通信系統中屬決定性的部件，其總跳變頻率及其速率都直接影響了通信系統的抗干擾水平。自工作原理的邏輯而言，跳頻保密技術的合成器和常規的合成器并未有顯著的差別，然而其主要有兩層面的特性。一方面主要是受到序列的左右，數量的增加其頻率也會進一步變寬，因而通信系統的處理增益程度也就更大；另一方面就是可以最大限度地快速切換頻率，進而可以讓通信系統能夠非常快速地完成頻率直接的轉換，最終規避與外界環境的干擾。整體而言，跳頻保密技術對頻率合成器的要求非常嚴格，比常規的設備苛刻很多。由上可知，對頻譜純的輸出有很大標準，能夠選擇的頻率數（N）特別之大，跳變快、頻率的直接鎖定時間非常小、指令的切換速度非常快等。一般而言，基于跳頻保密技術的頻率合成器主要可分為直接式與間接式兩種。

4仿真分析

在對跳頻保密技術的碼的擇取上，本文采用混合混沌序列的形式予以加密。并通過Matlab對超短波無線通信系統實施仿真，首先創設每一個系統部分的模型框圖，如圖1所示。該混沌擴頻序列所形成的偽隨機序列的碼元時間非常長、且具有很強的復雜度，運用在超短波無線通信系統中具備穩定、可靠的優點。

5結語

綜上所述，無論是民用通信或軍用通信中，超短波無線通信都在應急性通信技術都起著至關重要的共用。而跳頻保密技術作為無線通信中綱領性的抗干擾技術，一直以來就在超短波通信電臺中獲得廣泛應用。在跳頻保密技術領域，頻率合成器是其中受到廣泛關注的研究議題，因而，在研究應用跳頻通信中，非常有必要制造出低相位噪聲、低雜散、小頻率間隔以及能夠極快改變時間頻率合成器，這對跳頻通信的發展有重要的現實意義。通過超短波無線通信系統實施混沌跳頻序列的保密通信仿真分析可以得知，形成的混沌序列非常適用于所創設的跳頻保密技術，該技術不僅更容易實現，且保密性能也較為優異，值得推廣與普及。

作者:林振華 單位:廣州海格通信集團股份有限公司

參考文獻：

[1]侯小強.超短波跳頻通信系統的信道均衡技術研究[J].信息與電腦,2011,12(12):56-58

[2]彭偉明.跳頻通信中的抗干擾同步算法研究[J].現代電子技術,2011,35(12):224-225