《通信对抗原理》课件第1章.ppt

1、第1章 绪论第第1 1章章 绪论绪论1.1通信对抗概述通信对抗概述 1.2通信对抗的含义通信对抗的含义1.3通信对抗系统的组成和分类通信对抗系统的组成和分类1.4通信对抗系统的特点通信对抗系统的特点 1.5通信对抗系统的主要技术指标通信对抗系统的主要技术指标 1.6通信侦察的应用领域通信侦察的应用领域 习题习题第1章 绪论1.1 通信对抗概述通信对抗概述在信息化社会里，信息既是财富又是宝贵的资源。在军事斗争中，信息是战斗力的重要组成部分。现代化战场是信息化战场，在信息化战场中，部队的作战指挥、武器控制既依赖于敌我双方的兵力部署、军事意图和武器作战能力的信息，也依赖于敌我双方的信息传输能力。因此

2、，争夺信息的优势的斗争，即保证己方信息安全传输和通过各种手段获取对方信息并破坏对方信息传输的斗争，成了现代战争的焦点。信息是依靠通信系统传输的，因此通信系统是作战指挥和武器控制的神经中枢。无线电通信是现代战争中的主要通信方式之一，如广为使用的地面通信、移动通信、卫星通信、数据第1章 绪论通信和协同通信等战场通信网历来都是战争中指挥、控制和信息沟通的主要手段，也是作战环境中的唯一手段。对通信网台的干扰，破坏对方的信息传输，中断其神经中枢，可使其指挥失灵、武器失控，它比杀伤对方的部分作战力量和摧毁某个武器的影响要大得多。通信对抗是最早使用的电子战手段，随着无线电电报在军事通信中的应用，1904年日

3、俄战争中，双方利用无线电设备窃听舰-舰和舰-地间的通信，以获取军事情报，这是通信侦察的最早实践。早期的无线电台很少，而电台总是和军队指挥机关在一起的，因此第一次世界大战期间出现了无线电测向机，利用通信测向定位，判断军队集结地区，也从敌方无线电台的位第1章 绪论置变动，来判断部队调动情况。1916年在英德海军间的日德兰海战中，英国利用海岸的无线电测向机，测到了德国舰队的电台方向，以此引导英国舰队追踪德国军舰，使德国军舰受到重创。第一次世界大战期间，通信干扰也首次投入实际应用。两艘德国巡洋舰被英国巡洋舰追踪，英国海军部命令英舰将德舰的行动不断地报告以便组织英国驻地中海的舰队拦截德舰，但德舰窃听到了

4、英舰与海军部的无线电联系，德舰上的无线电发射设备发射一种与英舰电台频率相同的噪声。英国人几次改频但不奏效，致使英国海军部无法接收到英舰发来的信号。与此同时，德舰突然改变航线，避开了英国舰队的攻击。第1章 绪论第二次世界大战期间，出现了有组织的通信对抗活动，专用的无线电通信侦察设备、测向设备和通信干扰机相继出现，如超外差式自动调谐侦察机、测向机、噪声调制的干扰机。随着电子技术的发展，通信对抗设备也不断进步。从20世纪第二次世界大战到70年代，通信对抗发展缓慢。直到最近二十多年来，通信对抗因其在战场上表现出的独特的作用，才又受到各国青睐，得到了长足进步和快速发展。综观通信对抗发展史，通信对抗大体经

5、历了如下一些阶段。1)用通信设备实施对抗阶段该阶段从通信对抗首次使用开始，持续到20世纪的第二次世界大战，除测向设备外，基本上没有专用的通信对抗装备，第1章 绪论也基本没有进行通信对抗理论、体制和专题技术的研究，差不多都是使用现成的通信电台或改装的通信设备，即直接采用通信设备监视敌方的通信信号，监听通信内容，使用测向设备测量通信发射机的方位，获取情报信息。必要时，用通信发射机发出噪声调制干扰或语音欺骗干扰，甚至还用过电火花的调谐干扰。除测向设备外，这一阶段的主要通信对抗装备就是通信电台，只有少量在通信电台基础上改装的侦听设备以及用通信电台加装干扰信号激励器形成的干扰附加器等。2)单机对抗阶段第

6、二次世界大战后，战争几乎连年不断。直到20世纪70年代，世界先后经历了朝鲜战争、越南战争以及持续不断的中东第1章 绪论战争。虽然该阶段通信对抗发展缓慢，但是战场上的侦察和反侦察、窃听和反窃听仍然是通信和通信对抗斗争的焦点。伴随着通信系统逐步采用各种加密措施(包括后来出现的数字技术)，除了在各种通信设备混杂并用时期仍可监听部分老式的电台信号外，已无法直接依靠人工侦听(收)方法来获取情报信息。尽管难以获得通信情报信息，但是通过测量通信辐射源方位、监视通信信道和测量通信信号参数，仍然可以获得通信信号的基本特征参数，从而对通信设备实现干扰引导，实现破坏通信设备的通信联络的目的。因此，该阶段研制、生产和

7、使用了专门的通信侦察、测向和干扰的单机设备。第1章 绪论在这个阶段，有关国家进行了侦察接收、测向和定位体制以及干扰理论研究，实际试验了通信对抗样机，取得了对当时各种通信体制和各种制式电台信号进行侦察接收和测向定位的最有效方法以及最佳干扰样式等数据，基本确立了最佳干扰理论。在此基础上，开发并批量生产了以地面平台(固定式和移动式)为主的专用的通信侦察、测向(定位)和干扰装备。该阶段通信对抗的主要作战对象仍然是模拟制式、人工调谐的战术通信电台，操作方式主要采用人工控制和手动操作，后来出现了利用硬件实现对信号的半自动或自动搜索、截获、监听和瞄准干扰，以及数字调谐的通信对抗单机设备。第1章 绪论这一阶段

8、的通信对抗装备主要是以地面使用为主的各种便携式的通信侦察、测向设备以及拦阻式或瞄准式通信干扰单机。装备的主要缺点是反应速度慢、工作频段窄、干扰功率小、设备体积大而笨重，且基本没有信号处理能力，必须依靠人工来分析、判断和识别信号。3)系统对抗阶段从20世纪70年代起，伴随着微电子技术、计算机技术和通信网络化技术的发展，通信对抗的系统设计技术、数字控制和管理技术、信号分析与识别技术等方面取得了理论和工程应用性的突破。与此同时，通信对抗单机设备也通过计算机控制实现系统集成，使通信对抗装备的系统化和数字化有了突飞猛进的发展。实现集成后的通信对抗系统大大提高了作战能力。从此，通信对抗同通信的较量逐步进入

9、系统对抗阶段。第1章 绪论通信对抗从对单一电台对抗发展到对通信网、数据链的对抗，出现了从手机通话侦听到对散射通信、卫星通信的侦察和干扰。现在世界各国有成千上万种无线电通信对抗装置在地面、军舰和飞机上，与此同时，专门从事通信对抗研制和生产的部门、通信对抗部队以及专用通信对抗飞机也相继出现。第1章 绪论1.2 通信对抗的含义通信对抗的含义无线电通信对抗就是为削弱、破坏敌方无线电通信系统的使用效能和保护己方无线电通信系统使用效能的正常发挥所采取的措施与行动的总称，简称为通信对抗。因此，通信对抗就是敌对双方在军事通信领域进行的、为作战行动直接服务的电子对抗活动，是通信领域中的电子战，也称为通信电子战。

10、其实质就是敌对双方在通信领域内为争夺电磁频谱的使用权和控制权展开的争斗。按照通信对抗的上述定义，通信对抗包括两个方面的主要内容：其一是为了削弱、破坏敌方无线电通信系统所采取的措施和行动，它一般包括通信侦察和通信干扰两个方面；其二第1章 绪论是为了保护己方无线电通信系统使用效能的正常发挥所采取的措施和行动，它就是通信反侦察/抗干扰(简称“通信抗干扰”)技术。本书主要讨论前者，后者即通信抗干扰属于通信系统的内容，本书不做讨论。通信对抗是无线电通信领域的电子战，如图1.2-1所示。通信对抗包括通信侦察和通信干扰。通信侦察的目的之一是获取通信情报，以了解对方的军事意图、无线通信设备的技术水平，为军事行

11、动决策和制定通信对抗装备的研制规划提供依据。这种情报称为通信情报(communicationsintelligent，comint)。通信侦察的另一个目的是根据所截获的信号，分析对方的通信信号工作频率、调制方式、调制参数和对通信设备的定位，使指挥员实时了解战场的电子态势，引导干扰机对关键节点的通信设备实施干扰。这种通信侦察也称为电子支援措施(ElectronicSupportMeasurement，ESM)。第1章 绪论图1.2-1通信电子战 第1章 绪论通信干扰(CommunicationsJamming)是人为使用辐射电磁能量的办法，对敌方无线电通信过程进行压制和破坏，主要目的是削弱甚至阻

12、断敌方信息网络体系中的“神经”和“血管”(如指挥通信、协同通信、情报通信、勤务通信等)。通信干扰按照其干扰方式分为压制干扰、欺骗干扰和通信网干扰等。压制式干扰是使敌方通信设备收到的有用信息模糊不清或被完全掩盖，甚至通信中断。根据对目标信号的破坏程度分为全压制干扰和部分压制干扰。欺骗干扰是在敌方使用的通信信道上，模仿敌方通信系统的通信方式、语音、信息等信号特征，冒充其通信网内的电台，发送伪造的虚假或者欺骗消息，从而造成敌接收方判断失误或产生错误行动。通信网干扰是指针对通信网的通信干扰。第1章 绪论通信抗干扰(含通信反侦察)包括两部分内容：一是利用通信干扰手段扰乱敌方的侦察设备，阻止其截获我方辐射

13、的电磁信号(即“通信对抗反侦察”)，这属于通信干扰范畴；二是对己方通信设备等电子信息装备采取电磁加固和抗干扰措施，减少辐射和加强保密，增强电子信息装备本身的反侦察和抗干扰能力，它属于通信抗干扰范畴，不在本书讨论的内容之列。从宏观上讲，通信对抗以敌方的“无线电通信”为对象。而“无线电通信”这个术语，即我们平时简称“通信”的这两个字，在现今科学技术迅猛发展的时代里已经不是一个简单的概念了。现在，它已包括多频谱、多制式、多用途、多平台等名目繁多的种类。这样，通信对抗也就成了一个外延丰富的概念。目前，通信对抗技术和通信对抗装备已经发展成为名目繁多、涉及到方方面面的相当宽广的技术领域。第1章 绪论1.3

14、 通信对抗系统的组成和分类通信对抗系统的组成和分类1.3.1通信对抗系统的组成通信对抗系统的组成由于实际电磁环境中存在各种波段、各种调制方式的通信设备，因此通信对抗不是一台干扰机对一台通信设备的对抗，而是系统对系统的对抗。通信对抗系统是指通过计算机和网络把各种通信对抗设备有机地连接在一起，进行统一指挥协调的通信对抗的综合体。因此，通信对抗系统也称战术通信对抗的指挥、控制和通信系统(command，control，communicationsystem)。通信对抗系统由指挥控制、通信侦察、通信测向和通信干扰等分系统组成，如图1.3-1所示。下面分别讨论各分系统的用途。第1章 绪论图1.3-1通信

15、对抗系统 第1章 绪论1)指挥控制分系统指挥控制分系统用于对系统下属各站的作战指挥和控制，收集处理各站上报的侦察情报和工作状态信息，统一各站的工作；也负责与上级指挥所的通信联络，接受上级指挥所下达的作战命令，完成相应的对抗任务，并上报战况。指挥控制系统具有电子态势显示(显示敌方通信设备的地理位置)、辅助决策、数据库以及与上级指挥所和下属各站的通信等功能。2)通信侦察分系统通信侦察分系统用于对作战区域内通信信号的截获、分选、参数测量、调制样式识别和信息解调等。该分系统一般有多个工作在不同频段、分布在不同地域的侦察站，完成对不同频段、不同区域的侦察。通信侦察分系统由侦察天线、搜索接收机、全景显示、

16、分析接收机、信号分析显示和数据库等组成，如图1.3-2所示。第1章 绪论图1.3-2通信侦察分系统 第1章 绪论通信侦察分系统的第一个功能是截获信号。侦察天线的波束在空域内搜索、截获通信系统来的信号，并将信号送给搜索接收机和分析接收机。第二个功能是测量信号参数。搜索接收机测量接收信号的频率、电平、到达时间等，并将各通信设备的频率分布全景地显示在全景显示器上，同时将测量的参数送到数据库进行存储。搜索接收机是宽带的，用于对频带内信号的频率进行全面调查，给出通信信号在频域上的全景分布。分析接收机是窄带接收机，它用来对感兴趣的信号进行详细分析，以较高精度测量信号的频率、调制类型识别、解调和参数测量，并将分析和测量结果显示在分析显示器上。由于分析接收机是窄带的，它也可以对模拟通信实现监听，因此分析接收机也称监听/分析接收机。第1章 绪论3)通信测向分系统通信测向分系统用以对通信信号的测向和定位。对通信信号的测向是利用方向性天线在空域范围内搜索，或用多天线组成的天线阵测量信号到天线阵的幅度差、相位差或到达时间差实现的。原理上，通信侦察分系统的天线也可进行测向，但通信侦察天线的波束宽度宽，测向精度低