美军通信装备抗干扰技术能力发展趋势

军用通信装备在现代信息化战争中发挥着至关重要的作用，而抗干扰能力则是军用通信装备发展的重点。通过对美军最新通信装备抗干扰能力以及通信抗干扰技术研发方面进展的跟踪研判可以看出，美军使用跳频、扩频等常见抗干扰技术的能力已经十分成熟，目前正在重点发展一体化协同组网和抗干扰能力。这将显著提升美军通信系统能力。

一、美军现役通信装备抗干扰能力特点

美军现役通信装备的抗干扰能力主要通过跳频和扩频技术实现，其装备类型包括手持式单兵终端、车载终端、机（舰）载终端以及配套的卫星通信系统。从发展进程上看，通信抗干扰技术及其装备的发展可以归结为三个阶段。20世纪70年代中后期及80年代初期，美军开始列装第一代战场通信装备，以较低跳频跳速的模拟跳频电台为代表，在当时的技术条件下能够较好的应对敌方侦查手段。80至90年代，美军开始应用以数字跳频技术为代表的第二代抗干扰通信装备，即数字跳频电台和数字跳频接力机等，具备抗干扰能力强、数字语音通信等特征。目前，现役装备主要是第三代，以多频段、多模式、多功能自适应数字跳频技术以及跳频扩频技术相结合为主要特征，在传输速率、设备体积、抗干扰能力等方面具有显著提升。表1对现役美军主要的第三代通信装备及其特点进行了总结，可以看出美军现役通信装备的抗干扰能力具有以下三个显著特点：▼表1 美军主要的第三代通信装备及其技术性能

1．跳频体制得到广泛应用

美军现役第三代短波电台和超短波电台基本都采用了跳频体制，在微波接力通信和卫星通信中也大量采用跳频体制；少部分超短波电台采用了窄带直接序列扩频/跳频共用的体制；受限于天线调制技术，绝大部分短波跳频电台为几百千赫兹的窄带跳频，只有极少数采用新体制的短波跳频电台才达到了较大的跳频带宽（2MHz）；少数最新的短波跳频电台实现了频率自适应的智能跳频。

2．跳频速率分布合理

美军电台使用的跳频速率的选择注重实用性和科学性，而不是一味追求高跳速。目前，美军短波跳频电台的跳速大部分在50跳/秒以下，极少数具有100跳/秒以上的高速跳频；超短波跳频电台的跳速一般为100至500跳/秒，少数可达到1000跳/秒，多为中速跳频。少数特殊通信装备为了支持更高的数据速率，采用了较高的跳速，如CHESS、JTIDS、MILSTAR等系统。其电台根据使用场景不同，设置不同的跳速，极好地发挥装备的实用性。

3．直接序列扩频体制应用不及跳频体制广泛

直接序列扩频体制目前主要用于较高频段的微波接力通信和卫星通信系统中，少数国家也在低频段尝试应用。由于直接序列扩频体制固有的远近效应、多址干扰等弱点，难以实现大区制动态组网，也难以兼顾抗干扰与多址性能，加上短波天线电离层的时变特性，使直接序列扩频体制在大区制的战术电台上难以得到实际或广泛的应用。

二、美军通信抗干扰技术装备发展动向

美国在通信抗干扰系统关键技术研究和相关装备研发方面一直走在各国的前列。通过对美军现役抗干扰终端的分析以及相关科研单位近一年以来论文及项目的研判，可以看出美军在通信抗干扰技术方面有若干较为明显的发展趋势，主要涉及：

1．扩跳频综合智能抗干扰技术方向

一是传统的扩跳频技术还在不断发展，如针对跳频系统跳速低、可用跳频频点数少、跳频带宽窄、抗多径干扰能力有限和信息速率低等问题，其发展方向是高速跳频、变速跳频等。二是大量采用综合抗干扰体制及技术，其典型标志之一是跳频、直接序列扩频和跳时等基本抗干扰体制的综合应用，特别是在VHF（极高频）、UHF（甚高频）及以上频段更是如此。例如JTIDS系统综合采用了高速跳频、跳时、直接序列扩频和纠错编码等多种反侦察和抗干扰措施，具有很强的抗干扰能力。三是采用智能抗干扰技术，在对电磁干扰环境进行实时认知的基础上，智能地对抗干扰通信系统参数进行优化配置，采取最佳的抗干扰手段，使得通信系统更加灵活、更能适应电磁环境的变化、鲁棒性更强。

2．空时频码多域联合自适应抗干扰技术方向

一是空时频码能具备多域联合自适应通信能力，该技术通过基于空域、时域、频域、码域的联合协同处理，从多个域区分通信与干扰信号，达到提高抗干扰能力的目的。目前美国现役装备中通常采用频率域和功率域的自适应，对于空时频码多域联合自适应通信抗干扰技术的研究才刚刚开始。二是提出了一些具有创新性的自适应干扰抑制技术，如盲源分离干扰抑制技术、自干扰抑制技术。这些技术的提出为通信抗干扰技术的发展提供了新的思路。三是开始发展空域自适应抗干扰技术，由于该技术同时具有抗干扰、抗截获的特点，得到美军越来越多的重视和应用。

3．战术通信网抗干扰技术方向

美军正以认知无线电和认知网络为基础，朝着认知无线自组织网络、智能网络策略管理等技术的方向发展。一是由于自组织网络技术无需任何通信基础设施，能够实现机动通信网络的快速部署，且其具备的自组织、自治愈能力使网络具有很强的鲁棒性、扩展性和抗毁性。因此，自组织网络技术非常适用于野外战场军事通信网的特定需求，已成为数字化战场机动通信的首选技术。如美军研制的作战人员战术信息网（WIN-T）、战术目标瞄准网络（TTNT）、灵活访问与安全传输（FAST）、联合战术无线电系统（JTRS）、自动化数字网络系统（ADNS）等作战通信系统都采用自组织网络协议、抗干扰物理波形和跨层QoS设计等多项技术措施，提高了传输系统的抗截获、抗干扰和服务保障能力。二是分布式智能策略管理可以根据网络条件的变化自适应调整网络行为，减少了人工干预，提高了网络适应性和可靠性，有效地加强了网络管理的功能，如美军的DRAMA项目，主要致力于设计开发一种具有分布式、智能、支持策略管理等特点的移动无线自组网有效管理技术。

4．低截获抗干扰安全通信方向

一是随着电子信息对抗技术的发展，军用信息传输装备已面临“发现即被摧毁”的威胁。因此，抗干扰通信信号首先应该具有高隐蔽、低截获率，使敌方难以将目标信号从周围众多电磁信号、干扰和噪声的环境中识别出来。二是即使通信信号被敌方检测到，也应该充分保证信息的安全，传统的信息加密技术是在通信的应用层来保证信息安全，但通信物理层作为应对敌方攻击威胁的第一道防线，最新趋势是研究相应的通信物理层的波形设计和实现电路，从而增加对信息安全的防护。

5．军民融合的无线通信新技术方向

一是民用移动通信飞速发展，已经开始市场应用的第四代移动通信，以及正在标准化的第五代移动通信系统中，采用了大量的无线新技术，包括载波聚合、干扰对消、协同中继、大规模MIMO、新型多载波调制波形与非正交多址接入等，为提高无线通信的性能提供了大量的技术手段，可用于实现超高速传输数据速率（>1Gbps）、高频谱效率（10～100bit/s/Hz），支持更多连接、更安全的服务质量以及更低时延。二是美国密切关注这些新技术在军事通信中的应用，期望在指挥、通信、侦察、对抗、遥感与控制、天地一体化等多个领域和方向，扮演更重要的角色，支撑构建新一代军用多域协同智能信息网络。同时，合理利用先进的民用无线通信技术，有效地降低开发成本和周期。

综上所述，美军在通信抗干扰领域的发展呈现出更加多样化和智能化的特点，美军各科研单位和军工研究单位也针对未来各种复杂环境下的抗干扰通信问题，进行了系统深入的研究。未来，空天地一体化网络将是天基通信系统、航空通信系统、地面通信系统以及海面（下）通信系统的大融合，是未来军事通信发展的必然趋势。在军事对抗环境下，所有通信系统都可能会受到各种形式的敌意干扰，甚至是己方系统相互之间的干扰，这对通信抗干扰技术提出了更高的要求。因此，面向未来复杂电磁环境下的通信，其应用场景、可用资源等千差万别，更需要有针对性的通信抗干扰技术的支撑，从空天地一体化网络的系统层面统一考虑各通信系统的抗干扰技术体制。

来源：美国电子电气工程师协会等/图片来自互联网中国国防科技信息中心 高原如需转载请注明出处：“国防科技要闻”（ID：CDSTIC）

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