2024-09-09 14:48:44
373
無(wú)線通信是利用電磁波信號(hào)可以在自由空間中傳播的特性，進(jìn)行信息交換的一種通信方式。早期的無(wú)線通信單次只能在一個(gè)頻道上傳輸，這就導(dǎo)致在日常使用無(wú)線通信的時(shí)候容易出現(xiàn)頻帶擁擠的現(xiàn)象。比如，自家車庫(kù)門遙控器有時(shí)會(huì)向鄰居家的車庫(kù)門發(fā)出信號(hào)，或者是自己的手機(jī)投屏到了鄰居家的電視上。在戰(zhàn)場(chǎng)上，單一頻道的信息傳輸也使得敵方很容易實(shí)施電磁噪聲干擾。因?yàn)闊o(wú)線通信有著種種不便之處，擴(kuò)頻通信以及其衍生的無(wú)線電跳頻技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
擴(kuò)頻通信，即擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)。顧名思義，指的是傳輸信息所用信號(hào)的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬。跳頻技術(shù)則是擴(kuò)頻通信的其中一種實(shí)現(xiàn)手段，使信號(hào)在收發(fā)過程中，收發(fā)兩端信號(hào)頻率必須不斷發(fā)生同步跳變才能夠保持通信。這項(xiàng)技術(shù)使得信號(hào)在傳遞過程中能夠提高頻譜利用率，較好地解決頻帶擁擠問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)抗干擾、防竊聽的目的。
20世紀(jì)50年代末，跳頻技術(shù)被廣泛運(yùn)用到軍隊(duì)計(jì)算機(jī)芯片中。
跳頻通信抗干擾的機(jī)理類似于“打一槍換一個(gè)地方”的策略。一方面，載波頻率在跳變時(shí)依循的是事先設(shè)定好的“偽隨機(jī)序列”。這種序列周期長(zhǎng)、隨機(jī)性高，如果沒有掌握序列規(guī)律，就會(huì)顯得雜亂無(wú)章，讓人難以捉摸。另一方面，跳變的頻率成千上萬(wàn)且切換速度快，即便在某一頻率上或某幾個(gè)頻率上施放長(zhǎng)時(shí)間的干擾也無(wú)法對(duì)信號(hào)產(chǎn)生有效影響。由于頻率跳變速率高，調(diào)頻系統(tǒng)從宏觀的層面上看就像是一段拓寬了的頻譜帶，也就是寬帶。大帶寬換取的是更好的信噪比。在擴(kuò)展了頻帶之后，信息不僅可以在較低信噪比下正常進(jìn)行傳遞，還能借此隱匿于噪聲之中，就像披上了“隱身衣”一樣，不露痕跡地保持可靠的通信。
提高頻譜利用率也就成了現(xiàn)代通信的基本要求之一。跳頻通信就像二維碼一樣，可以在載波頻率和傳輸時(shí)隙上應(yīng)用千變?nèi)f化的跳頻圖案，從而在一定帶寬內(nèi)允許多個(gè)跳頻通信系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行，大大節(jié)省了頻譜資源空間。
自20世紀(jì)70年代末出現(xiàn)第一臺(tái)超短波跳頻電臺(tái)，到如今每秒幾千跳的高速跳頻系統(tǒng)，問世幾十年來，跳頻通信在軍事領(lǐng)域大放光彩。跳頻通信被視為制造軍事通信設(shè)備和進(jìn)行信息戰(zhàn)、電子戰(zhàn)的一項(xiàng)不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。
跳頻技術(shù)在軍事領(lǐng)域發(fā)揮的作用，總的來說可以歸為以下兩個(gè)方面。
在軍事通信方面，跳頻技術(shù)保證了通信的機(jī)密性、穩(wěn)定性。如果把軍事通信系統(tǒng)比作戰(zhàn)場(chǎng)信息傳輸?shù)募~帶，那么跳頻技術(shù)就是將紐帶兩端牢牢握緊的手。
縱觀軍事通信領(lǐng)域的光纖網(wǎng)絡(luò)、無(wú)線局域網(wǎng)、無(wú)線通信、衛(wèi)星通信、水下通信等技術(shù)手段，無(wú)不以跳頻技術(shù)為托底。
在電子對(duì)抗方面，跳頻技術(shù)不僅可以用來抗干擾，更能基于其抗干擾的優(yōu)良特性為信息干擾系統(tǒng)保駕護(hù)航。憑借跳頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)“隱身”的遠(yuǎn)程對(duì)空搜索雷達(dá)，能夠?qū)Υ蠓秶鷥?nèi)的空中目標(biāo)進(jìn)行跟蹤與搜索;有了跳頻技術(shù)為屏障，電子戰(zhàn)飛機(jī)在執(zhí)行雷達(dá)干擾、通信干擾、摧毀敵防空、電子監(jiān)視和信號(hào)情報(bào)偵察等任務(wù)時(shí)更加如魚得水……在偵察和反偵察、干擾與抗干擾的角力之中，跳頻技術(shù)不僅是“固盾之材”，更是“利矛之鋼”。