第三章 军事信息对抗技术分解Word文件下载.docx

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通信侦察需要覆盖无线电通信所使用的全部频率范围。

从目前的技术发展情况看，这个频率范围人约从几千赫兹到几十吉赫兹。

当然，对一个具体的通信侦察设备而言并不一定要求其覆盖这样宽的频段，实际的通信侦察设备应根据其侦察目的，侦察对象、侦察方式、部队活动特点、电波传播特性及电磁环境的复杂程度等，实行分频段使用。

2）信号电平起伏大、信号复杂

通信对抗侦察面临的一个非常令人头痛的问题就是要侦收的目标信号电平起伏大。

这种起伏主要是由于：

:

通信对象的地理位置配置及功率等级不同;

外部电磁环境的干扰影响（包括人为干扰和非人为干扰）;

电波传播衰落现象的影响（包括吸收衰落，干扰衰落、极化衰落和跳跃衰落等）

3）信号种类繁多复杂

通信侦察的目标信号复杂表现在信息种类多、信号调制方式多、通信设备制式和种类多等几个方面。

4）信号的移动性和宽带性

在战场上，无线电通信的双方总是在最有利的条件下工作，一旦通信不畅或者受到干扰，通信的双方要么突然更换通信方式，要么一方或双方更换位置，因而信号移动性强、地域宽。

5）信号的实时性和突发性

战争中形势瞬息万变，信息的时效性特别强。

一份重要的情报在几个小时甚至儿分钟后可能变得毫无意义。

因此，通信对抗侦察必须特别重视实时性。

另一方面，无线电信号的留空时间是非常短暂的，通信抗侦察设备的反映速度必须很快，搜索要快、截获处理要快、信息传输要快。

6）侦察设备隐蔽安全

通信对抗侦察设备是一种被动侦察设备。

一般来讲并不辐射电磁波，其主要功能是搜索和截获电磁信号，并从中获取信息内容。

其隐蔽性好，不易被敌方发现，可以免遭敌反辐射武器的攻击。

4、通信侦察的分类

依据侦察目的，通信侦察可分为支援侦察和情报侦察两大类。

按照侦察的范围和作战级别的不同，通信侦察可分为战术通信侦察和战略通信侦察。

除此之外，还可按工作频段、侦察对象属性、运载平台等分类。

（二）通信侦察设备的组成和分类

1、通信侦察接收设备的基本组成

现代侦察接收设备因使用目的和承担任务的不同，其组成存在差异，但设备的基本组成是大致相同的，主要包括:

天线系统、接收机、终端设备和控制装置如图6-3所示典型侦察接收设备的组成。

各部分的作用如下:

1）天线系统

由天线和天线共用器组成。

天线负责完成无线电波与射频电信号间的能量转换，是侦察接收设备不可缺少的组成部分。

天线共用器的采川视情况而定。

当由多部侦察接收设各组成侦察站时，通常需要共用一副天线，必须配置天线共用器。

2）侦察接收机

侦察接收机是侦察接收设备的核心，共性能在很大程度上决定侦察接收设备的性能。

侦察接收机用于对信号的选择、放大、变频、滤波、解调等处理，并为后面的终端设各提供所需要的各种信号。

3）终端设备

一般包括侦听记录设备、测量存储设备、显示器、信号处理器，因使用场合与承担任务的不同可以有不同的配置。

其中，信号处理器对接收机送来的信号进行分析、识别和分选等处理，再提供给测量存储设备和显示器进行测量、存储和显示。

4）控制装置

控制装置的功能是保证各个组成部分能协调一致工作。

现代侦察接收设备基本都是采用微处理机或微型计算机实现对设备的自动控制，这不仅提高了侦察接收设备的白动化程度，也扩大了设备的功能。

2、侦察接收设备的分类

通信侦察接收机是通信侦察系统的核心设备。

随着电子技术的发展，侦察接收机也在不断发展进步。

一方面，军事通信技术的发展在客观上对侦察接收机性能提出了更高要求:

另一方面，电子技术的发展进步在技术上为侦察接收机的发展提供了条件。

1）从功能上分

侦察接收机可以分为：

景接收机、搜索接收机、监测接收机和引导接收机。

全景接收机用于实时显示给定频率范围内信号的存在情况，其屏幕显示的是信号幅度与频率的关系:

搜索接收机是通信对对抗系统中应用最}广泛、最重要的接收机之一，用于对给定频率范围内的信号进行自动或人下地频率搜索、截获和参数测量的接收设各:

监测接收机也是通信对抗系统中应用最广泛、最重要的接收机之一，用于对给定信号进行频率与电平测量、调制识别、信号特征分析、信号监视（听）和参数记录的接收设备;

引导接收机用于向通信干扰或测向系统提供实时的频率引导和干扰样式引导的接收设备。

2）按技术体制分

侦察接收机可以分为:

超外差接收机、，中频信道化接收机、数字信道化接收、压缩接收机、声光接收机。

超外差接收机是应用最普遍、最具生命力的窄带接收机体制。

主要特点是灵敏度高、选择性好，并且技术上早已成熟，所以，前述各功能侦察接收机大都采用超外差体制。

中频信道化接收机是在中频级使用邻接滤波器组实现宽带与高灵敏度的超外差接收机。

其射频前端的带宽和频率步进间隔匹配于中频滤波器组的带宽，具有搜索速度快和截获概率高的特点，但体积大、成本高、存在邻道识别模糊问题。

数字信道化接收机也称数字快速傅立叶一变换接收机，是用数字滤波器组代替邻接滤波器组的中频信道化接收机，具有非常高的搜索速度和截获概率，广泛用于跳频通信和直扩通信侦察设备中，其主要缺点是动态范围不高<

55}60dB）。

压缩接收机中采用了压缩滤波器，能够把调频信号压缩为窄脉冲，而被命名为压缩接收机。

它是一种频率快速搜索的超外差接收机，对跳频信号的截获潜力巨人。

声光接收机是采用高频技术、超声波技术和激光技术相结合而实现的一种电子对抗侦察接收机。

它利用声光偏转器（布喇格盒）使入射光受信号频率调制发生偏转，偏转角度正比于信号频率，再用一组光检测器件检测偏转之后的光信号，从肉完成测频目的。

它的主要特点是瞬时带宽宽，搜索速度快，能够实现全概率信号的截获，但动态范围小，且难以工程使用。

3、通信侦察设各的主要技术指标

一个通信侦察接收设备的侦察能力主要体现在其覆盖的通信频率范围（频域能力）、工作区域大小（空域能力）、能接收的信号种类（信号域能力）等诸方面。

1）工作频率范围

丁作频率范围指侦察接收设各能正常接收通信信号的频率范围。

在此频率范围内，设备的各项指标均能达到规定的指标要求。

2）侦察灵敏度

它是衡量侦察接收设各接收微弱信号能力的指标。

灵敏度主要决定于接收机，通常是这样定义通信侦察设备灵敏度的:

当侦察系统终端设备在规定的信噪比的条件下获得额定信号功率时，接收机天线上所需要的最小感应电动势。

所需要的感应电动势越小，则灵敏度越高，说明接收微弱信号的能力越强。

侦察接收机的灵敏度一般都在微伏数量级。

现代通信侦察系统的侦察灵敏度一般为一90}-I1OdBm。

3）动态范围

是指为适应复杂的信号环境，通信侦察系统能够正确截获和侦收目标信号的强度变化范围。

侦察接收机设备一般工作于密集的信号环境中，输入信号电平会有很大的差异，因此其动态范困越大越好。

目前，一般要求动态范围不小于60dBo

4）频率稳定度

侦察接收设备的频率稳定度完全决定于接收机，一般用长期稳定度表示（用日稳定度或月稳定度），它表征了接收机频率稳定的程度，通常用相刘频率稳定度△f/fo来衡量饥为标称频率值，△f表示在测试时间内的频率偏移值）。

现代侦察接收设备基本都采用高稳定度的频率合成器作为频率源，其频率稳定度通常在10-6~10-8数量级。

5）频率分班率

频率分辨率又称频率分力，它是于指侦查接收设备能区分两个!

司时存在的不同频率辐射源信号之间的最小频率间隔。

它反映了设备对相邻频率通信信号的分辨能力。

对全景显示搜索接收设备而言，这是一个极重要的性能指标。

的小同频率辐射源信号之间的最小频率间隔。

对全景显示搜索接收设各而言，这是一个极重要的性能指标。

对频率分辨力的要求与通信信号的信道间隔、空间信号的密集程度等因素有关。

例如，在短波频段，信道间隔小，信号密度高，则要求设各的频率分辨力高。

反之，在微波频段，则要求频率分辨力低。

6）测频准确度

测频难确度（称为测频精度）是指通信侦察设备测量目标信号频率的读数与其真值符合程度。

该指标将直接影响引导测向或干扰时的置频准确度（又称为置频精度）。

例如，在短波频段，容许的测频准确度一般为1~10Hz;

在超短波频段，容许的测频准确度一般为0.3~2kz。

7）选择性

选择性反映了侦察接收设备选择信号、抑制干扰的能力。

选择性可分为单频选择性和多频选择性两类。

单频选择性包括邻道选择性、中频选择性和镜频选择性。

邻道选择性一般要求不低于50~60dB，中频选择性和镜频选择性通常要求大于80dB。

多频选择性是指选出感兴趣信号时容许因接收机的非线性而引起的互调、交调、阻塞和倒易混频的程度，通常用规定条件下容许的干扰电平来表示，一般为80~100dBuV.

8）反应速度

侦察接收设备的反应速度包括搜索速度和对信号的分析处理速度等。

现代侦察接收设备应具有快速地搜索截获的能力和实时测量、分析处理能力等，以适应碎发通信信号和跳频通信信号的要求。

（三）通信对抗侦察的关键技术和发展趋势

1、通信对抗侦察的关键技术

1）密集信号环境下的截获、分选和识别技术

随着电子技术的高速发展，民用通信、军事通信、广播、电视、业余通信、工业干扰、电干扰相互交错和市叠，通信频段内的信号数量已按近饱和，使得对未知信号的搜索截获十分困难，特别是在军事通信中往往采用如碎发通信等快速通信方式以及各种低截概率通信体制，更使通信侦察变得十分困难和复杂，因此，必须从技术上解决在密集信号环境下对通信信号的快速截获、准确分选和识别问题。

2）低截获概率信号侦收技术

随着通信对抗技术的发展，反侦察/抗干扰能力极强的跳频通信、直扩通信、跳/扩通信以及其他快速通信等低截获概率通信己逐渐成为军事通信的主角。

因此，重点研究低截获概率通信信号的搜索、截获、分选、识别、分析和测量技术是未来通信侦察技术关键之一。

3）数据链对抗侦察技术

数据链采用了一系列新型的反侦察、抗截获和抗干扰技术，如美军的联合战术信息分发系统（JTIDS）采用了包括直扩、跳时、跳频、高速时分多址（TDMA）等先进技术，其跳速高达76923跳/s。

因此，开展对战术数据链信号侦收技术的研究是非常必要的。

4）战场地域通信网对抗侦察技术

战场地域通信网的业务范围、网络结构等已经超出传统通信网的范畴，对其实施侦察须发展网络侦察等新技术才能达到目的。

5）“盲”信号初能化对抗侦察处理技术

一般情况下通信侦察事先对侦察目标没有先验知识，从检测、参数估计、识别到解调处理都具有“盲”的性质，处于被动的地位。

而近年来由于数字通信的飞速发展，出现了多种复杂的通信体制，使通信方能够利用时、频、空和码的多维差异性进行多用户大容量通信，侦察上作只能从“盲”的角度出发探测其中的差异性来分离出多用户信号并得到有用的信息。

这是一个极具挑战性的课题，除了通常的信号处理手段以外，还要研究和综合应用如人工神经网络、统计推断、密码分析、随机最优化、非线性等数学和智能信号处理方法来提供解决途径

2、通信对伉侦察技术的发展趋势

1）高频段和宽频带

高频段和宽频带的第一种意义是频率范围的极端扩展。

现在的通信己从长波扩展到可见光范围。

第二种意义是采用的跳频和直扩等扩展频谱通信技术也向高频段和宽频带发展，它们都是反侦察/抗干扰能力极强的新通信体制。

毫无疑问，通信侦察也必须向高频段、宽频带发展。

2）网络侦察技术

军事通信网络化是现代通信基于战场电子信息网络体系（C4ISR）的需要发展最快和最重要的技术，军事通信网络化水平的不断提高给通信对抗带来了重大挑战，如何侦察网络结构、识别网络关键节点、截获网络路由信息、分析网络协议等都是通信侦察需要解决的问题。

3）软件无线电侦察技术

在高科技的现代战争中，为了更好地适应多变的信号环境，通信侦察必须充分利用计算机软件技术，特别是基于软件无线电理论来发展软件无线电侦察技术。

软件无线电技术在通信侦察设备中的广泛应用，将使通信侦察发生质的飞跃。

4）综合一体化侦察技术

面对无线电通信的多体制、多频段工作，只靠单一的侦察手段已不能获取所需的全部信息。

只有综合利用陆、海、空、天多种平台和多种手段的通信侦察，进行信息汇总和数据融合才有可能获得全面、准确的情报信息。

（四）通信测向和定位技术

1、通信测向和定位的概念和特点

1）通信测向和定位技术该技术指通过测量来波信号的幅度、相位、频率、到达时间等参数以获取（辐射源）方向和位置坐标〔方位）的各种技术。

2）通信测向和定位的基本特点

通信测向的性能受电波传播路径介质状况的影响很大、对无线电波传输路径周围环境的影响很敏感、通信测向系统的性能受测向天线性能的制约严重。

3）通信测向和定位的用途

民用—在安全部门和其它民用领域具有广泛的用途（如航空与航海导航、应急信标定位、应急搜索与救援、空降救援、野生动物跟踪、无线电定位标志、无线电监视、非法电台定位、人员与车辆定位、电波传播研究等）。

军用—为通信网台识别提供信息。

方向和位置数据是无线电台的重要特征之一，通信侦察所获得的情报加上方位信息就可以得出关于侦察目标的用途、属性等方面的结论，战场指挥员据此可以做出正确的形势分析、态势评估和作战决策;

为干扰与摧毁提供引导。

测定敌方重要目标所配备的无线电通信设备的位置后，可为己方攻击性武器系统提供精确的位置引导，对敌方目标进行干扰压制或火力摧毁。

2、通信测向和定位的分类

通信测向和定位的分类比较复杂，这里根据几种比较常见的分类方法概要介绍一下实际应用较多的几种测向和定位设备。

1）按工作频段分类

通信测向和定位设备可分为长波、短波、超短波测向和定位设备等。

按频段分类的概念并不严格。

许多测向和定位设备的工作频段常常交迭，形成多波段设备，如20~1000MHz的测向和定位设备就覆盖了好几个频段。

2）按运载方式分类

通信测向和定位设备可以分为:

便携式测向机、地面固定测向机（站）、车载式测向机、机载测向机、舰船载测向机等。

3）按测向原理（测向体制）分类

通信测向和定位设备可分为比幅式测向、比相式测向、比相—比幅式测向、时差测向、空间谱估计测向。

4）按定位原理分类

通信测向和定位可分为测向法定位、三角法定位、多普勒频移定位等。

5）按侧向系统天线的孔径分类

按测向系统天线孔径分类可分为小孔径测向、中孔径测向和大孔径测向设备。

所谓孔径，指的是天线的最大线性尺寸，其大小是与工作波长相比较而言的。

比较的标准并没有严格的规定，不同的人有不同的说法，一般认为半波长孔径为小孔径。

3、通信测向和定位系统的组成及各部分的主要功能

通信测向系统的基木组成如图6-4所示，各部分功能如下:

测向天线是测向系统中的传感器，其功能是将目标来波转换为射频电信号。

测向天线部分通常用定向天线和前置处理单元组成，其中定向天线可以是单元天线（即天线元），也可以是多元阵列天线（即天线阵）。

前置预处理单元的作用是对定向天线的输出信号进行预处理（如对各个天线元接收的电势进行矢量相加或比相），以保证测向天线部分的输出电压与目标信号来波方位之间有确定的幅度或相位关系。

此外，前置预处理单元还可能具有天线控制、自动匹配和宽带低噪声放大等功能。

测向接收机的主要功能是对天线系统送来的信号进行选择和放大，为随后的测向处理（取向计算）部分提供幅度特性和相位特性合适的中频信号。

根据不同的测向方法和特殊需要，测向接收机可选择单信道、双信道或多信道接收机。

通常，双信道和多信道接收机采用共用本振方式，以确保多信道之间相位特性的一致性。

侧向处理控制显示单元的主要功能是对测向机的接收机部分送来的含有方位信息的测向信号进行模/数变换、处理和运算，从信号中提取方位信息，并对测向结果进行存储和显示或输出打印;

同时控制测向机各部分（测向天线、接收机、测向处理显示器、输出接口等）

协调的工作，如控制测向天线的转换、接收机本振及信道的控制、测向机工作方式的选择、测向速度及其他工作参数的设置、测向机的校准以及测向结果的输出等均由测向处理控制显示单元来控制。

4、通信测向的方法

通信测向的基本方法有以下几种:

1）振幅法测向

该方法利用天线系统方向图的最大值和最小值进行测向。

通过转动天线，当天线输出达到一个极值时，由天线指向确定来波方向。

也可利用特性完全相同的两副天线和接收系统，对接收到的信号幅度进行比较来确定来波方向。

2）相位法测向

电波到达两特性相同的天线时，由于波程差使得它们接收到的电势之间存在相位差，其合成电势大小与来波方向有关。

利用两天线元感应电势的相位差可以确定来波方向。

3）多普勒法测向

该方法采用均匀分布在圆周上的一组天线元组成的天线系统，沿圆周方向以一定的旋转速度依次将各天线元的感应电势送入接收机，这样可等于一根天线沿圆周运动。

接收机输出信号的相位由于多普勒效应而受到附加调制，经过鉴相，即叫得到来波方位信息。

4）单脉冲法测向

单脉冲法测向多用于雷达等脉冲信号的测向。

单脉冲测向主要有:

一种是幅度单脉冲法，它采用方向图中偏开一定角度的两副单波束天线，从两副天线感应电势的幅度比值中获得来波方位信息;

第二种是相位单脉冲法，它采用方向图中轴平衡但离开一定距离的两副单波束天线，从两副天线感应电势的相位差中提取来波方位信息;

第三种是零点单咏冲法，它是从单波束天线有一个零点的双波束感应电势的比值最小点确定来波方位的。

5）时间差法测向

电波到达接收大线的时间差与波程差成正比，利用3个测向站测出信号到达各站之间的时间差，即可得知辐射源到3站距离之差，进而可计算出辐射源位置。

这种方法主要用于测定敌方雷达发射机的位置。

5、通信测向和定位的关键技术

1）抗多径、高分辨力测向的工程实现技术

为消除多径效应，以及对于诸如采用码分多址（CDMA）方式工作的多个同频信号测向问题，已经有了许多针对性测向算法，并具有抗多径和高的角度分辨力，但这些算法对模型的误差敏感，测向系统的实现对软件、硬件都有很高的要求，辅助的误差校正方法也不够实用。

因此抗多径、高分辨力测向的工程实现仍然是一项关键技术。

2）高精度、无模糊测向技术

为了提高测向精度，可采用一些高精度测向体制，如相位干涉仪、空间谱估计等测向方法，并月通过增大天线孔径来减小测向误差，这样做的结果可使测向精度大大提高，但测向模糊问题却严重了，或者说使高精度测向的容差下降了（例如相位干涉仪测向），或者使高分辨测向高阶模糊问题更严重了。

因此，在不增加人量辅助设备的情况下，实现高精度、无模糊侧向是一项需要进一步研究的关键技术。

3）高精度定位技术

目前，无论是测向定位还是时差定位，其定位精度不仅与定位距离有关，而且还与测向或定位系统的基线长度有关，定位精度都不理想。

尤其不能令人满意的是短波单站定位的误差较大，实用性也差。

为一了提高定位精度，除了在提高测向精度时间测量精度、预测/实测电离层反射特性精度上下功夫外，还应在定位体制上进行深入研究，并有所创新。

6、通信测向和定位的技术的发展趋势

1）通信测向和定位发展的总趋势

通信测向和定位发展的总趋势是研究各种宽频带、高速度、高精度、高分辨力、高灵敏度、人动态范围的装备技术。

2）通信测向和定位发展的重点

通信测向和定位技术当前的发展重点之一是从根本上解决对高速跳频通信的测向和定位。

如适合于对高速跳频信号测向的空间谱估计测向（阵列测向）技术，需要在算法上有实质性的突破。

另外，对CDMA信号的测向定位和对通信信号的高精度组合（如时差/频差）定位技术等，应该作为今后一段时间内通信测向和定位技术发展的重点。

二、通信干扰技术

通信干扰技术是通信对抗技术的一个重要组成部分，是通信对抗领域中最积极、最主动和最富有进攻性的一个方面。

它是用人为辐射电磁能量的办法对敌力一获取信息的行动进行的搅扰和压制。

（一）通信干扰技术的概念及特点

1、通信干扰的基本概念

通信干扰是根据作战任务的需要，通过使用通信干扰设备或系统，人为地对敌方无线电通信系统施放干扰。

目的在于压制、欺骗、扰乱和破坏敌方无线电通信，降低敌方获取的有用信息景。

2、通信干扰的特点

通信干扰的主要特点如下：

1）对抗性

通信干扰的目的不在于传送其中的信息，而在于用干扰中携带的干扰信息去压制和破坏敌方的通信。

2）进攻性

通信干扰是人为的、有源的、积极的、主动的，所以是进攻性的。

既使是在防御作战中使用的通信干扰，也是进攻性的。

3）先进性

通信干扰以通信为对象，必须跟踪通信技术的最新发展，各国开发抗干扰军事通信技术和设备都是在高度机密的情况下进行的，所以通信对抗干扰是一项技术含量非常高的、在通信领域高技术顶峰上进行较量的、十分艰巨而困难的工作。

4）灵活性和预见性

通信干扰系统必须具备敌变我变的能力，现代战场情况瞬息万变，为了长期立于不败之地，通信干扰系统的开发和研究必须注重功能的灵活性和发展的预见性。

5）技术和战术综合性

通信干扰系统有如其他硬武器一样，其作用不仅仅取决于其技术性能的优良，在很大程度上还取决于其战术使用方法。

如使用时机、使用程序以及在作战系统中与其他作战力量的协同等。

6）系统性

无线电通信系统随着现代化战争的发展，己经从过去单独的、分散的、局部的发展成为联合的、一体的、全局的通信指挥系统。

因此通信对抗向系统对抗和体系对抗发展。

另一方面，从专业技术范畴来讨论，通信干扰技术的特点也十分明显。

7）工作频带宽

通信干扰设备随着现代军用通信技术的发展，需要覆盖的频率范围己经相当宽，从几兆赫兹到几吉赫兹，甚至更高。

在这样宽的工作频率范围内，不同频段上通信技术和电磁波的辐射与接收都有不同的特点和要求。

8）反应速度快

在跳频通信、粹发通信飞速发展的今天，目标信号在每一个频率点上的驻留时间己经非常短促。

在这样短的时间里要在整个工作频率范围内完成对目标信号的搜索、截获、识别、分选、处理、干扰引导和干扰发射。

可见通信干扰系统的反应速度必须十分迅速。

9）实现有效干扰难度大

如雷达是以接收目标回波进行土作的，回波很微弱，干扰起来相对比较容易，而通信是以直接波方式工作的，信号较强。

所以对通信信号的干