2.1.2 通信干扰的内涵
为了更好地理解通信抗干扰,需要先来了解一下通信干扰。通信干扰作为通信电子进攻的重要内容,它是以破坏或扰乱敌方通信系统的信息传输过程为目的而采取的电子攻击行动的总称[55]。通信的目的是实现有效可靠的信息传输,而干扰的目的是阻止信息的正确传输,它发送专门的干扰信号,破坏或扰乱敌方信息的正常传输。
对于通信干扰方来说,为了实现最好的干扰效果,总是希望实现最佳干扰,即为干扰信号在各个域(如时域、频域、功率域等)均覆盖通信信号,也就是在多维空间上完全压制对方的无线通信,从而阻止其信息传输[7]。然而,由于功率限制、频带范围等因素的限制,常常难以实现最佳干扰,只能实现部分覆盖通信信号,即非最佳干扰。通信干扰的非最佳性带来了抗干扰的可能性,可利用最佳干扰与非最佳干扰之间的差异,采用抗干扰措施削弱或减弱干扰的影响[7]。
通信干扰类型很多,根据不同的分类标准,有不同的分类方法。根据干扰的来源,干扰可分为人为干扰和自然干扰两类。人为干扰主要来源于人类使用无线设备对电磁环境造成的干扰,是军事通信面临的最直接威胁;自然干扰来源于大气噪声、自然噪声以及电离层噪声等。此外,一些自然现象(如电离层骚动、雷电等)也可能产生自然干扰。根据干扰战术的使用方式,可分为压制性干扰和欺骗性干扰。压制性干扰是指在通信频段上发射干扰信号,使得通信接收方接收信息的能力降低或丧失;欺骗性干扰即为模拟敌方用户的通信信号,从而欺骗用户,它将导致用户做出错误的决定。根据干扰频谱的使用方式划分,可分为窄带瞄准式干扰和宽带拦阻式干扰。窄带瞄准式干扰即为干扰频域瞄准目标信号频谱的干扰;而宽带拦阻式干扰又称为阻塞式干扰,它对干扰带宽范围内的多个通信信号进行功率压制。根据干扰的意图,通信干扰可分为恶意干扰和非恶意干扰。恶意干扰是影响军事无线通信可靠性的主要因素,主要来源于敌方干扰和恶意用户;非恶意干扰也是影响通信可靠传输的一个重要因素,主要来源于因采用相同信道而产生的己方同频互扰、带外域或杂散域无用发射造成的用户间互扰以及频谱泄露等。[7]
通信干扰的目的是削弱或破坏对敌方无线通信的正常信息传输。一般来说,干扰具有以下特征。
(1)干扰的不均匀性。在实际通信环境中,接收机输入端输入信号功率、干扰功率以及背景噪声,干扰的不“均匀”导致差错分布不均匀,且随着距离的增加,信号功率迅速降低,这种不均匀性迅速增加。
(2)恶意干扰“块突发”特征。受功率、安全等因素的限制,干扰方不可能做到对无线通信系统功率域、时域、频域等的全维域覆盖,因此只能通过部分覆盖方法(脉冲、扫频、梳状、碰撞等干扰样式)追求干扰目标最大化。
(3)通信抗干扰技术的有限性。一种抗干扰技术不能对抗所有类型的干扰样式,单一手段/固定参数的抗干扰技术体制,无法保证在时域、频域、空域、功率域等都能提供满意的通信质量。
(4)“非作战损耗”问题。无线通信系统基本能力是首先解决己方互扰、电磁兼容等问题,它们构成非作战损耗,也成为制约信息可靠传输的一个重要因素。