1.2 通信抗干扰覆盖范围的扩展

随着战争形态和信息技术的发展，通信抗干扰覆盖范围大大扩展了，主要表现在装备范围扩展和空间范围扩展两个方面。

1.2.1 通信抗干扰装备范围的扩展

通信抗干扰的历史可以追溯到第一次世界大战，典型的战例[8]是1914年英、德两国在地中海一场海战中的通信电子战行动，德舰向英舰发射了与英舰无线电通信频率相同的噪声干扰，英舰多次人工改变通信频率企图避开干扰，从此拉开了人类历史上通信抗干扰的序幕。

在很长的一段时间内，军用通信主要采用战术抗干扰手段，即利用干扰空隙，进行手动改频、按协议换频或加大功率硬抗等。后来逐步出现了技术抗干扰手段，尤其是自20世纪60～70年代人们正式认识扩展频谱通信的概念[9]以后，加上数字通信、新型器件和自适应等现代技术的逐步应用，通信抗干扰技术及其装备发展迅速，至今为止已基本完成了以下几个方面的转变[2,10-13]：

（1）从模拟通信抗干扰，发展到数字通信抗干扰。所谓模拟通信和数字通信是针对信道而言的，分别对应于信道中传输的是模拟信号和数字信号。模拟通信和数字通信采用的抗干扰手段是不尽相同的，一般来说，模拟通信采取的抗干扰手段受到较大的限制，而适应于数字通信的抗干扰手段较多，工程实现也较方便。

（2）从语音通信抗干扰，发展到语音通信和数据通信抗干扰并列。语音通信和数据通信是针对终端和通信业务而言的。基于信道的模拟通信和数字通信都可以实现语音通信和数据通信。信息化战争对数据通信的需求越来越高，但仍然少不了语音通信。在工程中，要根据信道传输体制和通信业务需求，对通信抗干扰采用合理的设计，包括抗干扰技术体制的选择和新技术的应用。

（3）从战术通信抗干扰，发展到战术、战役和战略无线通信抗干扰并举。基于以前的常规作战样式，人们一般认为[1]：战役、战略通信的重点问题是信息保密和安全，战术无线通信的重点问题是反侦察和抗干扰。然而，随着精确制导、远程打击和“非接触”作战样式的出现，通信干扰已由战术型装备发展到战役、战略型装备，并且战役、战略通信的信号覆盖范围广，对其侦察和干扰更容易，通信抗干扰必须向战役、战略无线通信装备扩展[4]。由于协同通信的需要，相同频段的不同类型的无线通信装备需要采取相同的通信技术体制和抗干扰技术体制，以实现互联互通。

（4）从通信链路（信道）抗干扰，发展到网络、网系抗干扰。一般意义上的通信抗干扰是指通信设备传输信道的抗干扰，或称通信链路抗干扰，而现代战争需要追求和实现网络及网系层次上的抗干扰，以提高无线通信网络和网系的整体抗干扰能力。

（5）从无线电台抗干扰，发展到更大范围的机动通信抗干扰。在信息作战背景下，机动通信的内涵及范围已由传统的“车载非动中通”通信扩展到无线电台、微波接力、移动通信、数据链、空中转信、卫星通信以及一些特殊无线通信手段等，同时也包括由这些设备或系统组成的网络及网系，如战术互联网、战术电台互联网、野战地域通信网、野战综合业务数字网等，并与国防网、军用电话网等互联互通，有些还与移动武器平台直接链接。

实际上，当今机动通信的概念可以理解为是传统野战通信概念的扩展，装备形式和承载平台也已扩展到陆基（手持/背负/车载/固定台站）、海基（舰载/水下平台）、空基（机载/无人机载/平流层平台/系留气球平台）、星载（卫星平台、深空飞行器平台）以及武器平台的嵌入式等，已包含了所有战术、战役和战略等不同层次的、不同承载平台的战场信息传输。对于“二战”时期出现的野战通信概念，由于其具有“大陆军”地域作战色彩，覆盖范围受限，已不太适应信息化战场多军兵种联合作战的需要了。可见，现代通信抗干扰装备的覆盖范围极为广泛，涉及通信电子防御的各个方面。

值得关注的一个动态是，在军用通信中，虽然通信抗干扰的重点是无线通信，但有线通信也存在抗干扰、抗截获和抗高功率电磁脉冲武器攻击等防御问题[14,15]。由于光纤具有通信容量大、体积小、重量轻、保密性好、抗干扰能力强等突出优点，它已代替传统的有线电缆，而成为各国固定通信网的主要传输手段和军事信息网络的核心之一。然而，尽管光纤通信具备很多天生的优点，针对光纤网络的攻击技术还是逐渐增多，作为军用和国防光纤通信网，同样存在着诸多不安全因素。比如，通过注入强大的光功率来损坏光纤链路及光器件，通过注入一定功率的光信号、光噪声或延时转注来干扰光纤通信、截获光纤传输的信息和人为切断等[14-17]。这些恶意攻击手段不仅已经存在，而且有的已实际运用。所以，也需要研究相应的防御措施。

1.2.2 通信抗干扰空间范围的扩展

在信息作战条件下，制信息权的实质是制电磁频谱权[18]，集中表现在通信电子战。所谓通信电子战（亦称通信对抗），是指为削弱敌方通信装备的使用效能，保护己方通信装备的有效使用而进行的电磁斗争[19]。通信电子战主要包括三大功能要素，即通信电子进攻、通信电子防御和电子支援措施[1,20]，如图1-1所示，这是一个完备的体系结构。其中，通信电子进攻与通信电子防御是通信电子战一对矛盾的双方：通信电子进攻目前主要包括侦察、截获、干扰和高功率电磁脉冲硬攻击等；通信电子防御目前主要包括反侦察、抗截获、抗干扰和抗高功率电磁脉冲硬攻击等。通信电子进攻与通信电子防御均需要电子支援，否则都会无的放矢。

值得指出，通信电子战与通信对抗在概念上是基本等同的，只是不同国家的习惯提法不同而已[1,19]。西方国家习惯上称之为通信电子战，前苏联习惯称之为无线电电子斗争[8]，我国则习惯上称之为通信对抗。从通信电子战的体系组成及其内涵可见，通信电子进攻不等于通信对抗，通信对抗不单纯等于干扰与抗干扰，也不仅仅是通信电子进攻需要电子支援。目前，随着现代技术的发展和作战样式的变化，通信电子战（或通信对抗）各分支的内涵也都大大扩展了。

然而，以前研究的重点在于围绕频率域、功率域和时间域三维空间信号体积的常规意义上的干扰和抗干扰[1]，虽然取得了不少实用性的研究成果，但研究思路有限，通信方没有高度重视反侦察、抗截获和电子支援等问题。

随着电子进攻技术的发展和作战样式的变化，需要思考：通信抗干扰研究今后该如何向深层次发展？作者认为，面对广义干扰，我们应站在更高的层次上，用广阔的视野看待现代通信抗干扰空间范围的扩展[1-13]，把握好发展趋势，可能主要涉及以下几个方面观念的变化：

（1）要从抗固定干扰向抗复杂的动态干扰的观念转变，因为军用通信装备面临的电磁环境越来越恶劣，特别是敌我双方激烈的电磁对抗行动，加上大量军、民用电子设备的电磁辐·4 ·射和自然干扰、工业干扰，将形成多种类型、起伏多变、错综复杂的高密度动态电磁环境态势，而不仅仅是有限个固定不变的干扰信号。

（2）要从抗压制式干扰向抗压制式干扰和抗灵巧式干扰相结合的观念转变，因为通信电子进攻方在发展基于频率域、时间域和功率域压制式干扰的同时，又在发展灵巧式干扰[4]，希望从功率战（或称信号战）发展到比特战，以较小的功率代价实现通信干扰。

（3）要从常规的频率域、时间域和功率域抗干扰向扩展通信抗干扰空间的观念转变，因为信号处理技术和芯片技术发展迅速，为研究和实现一些通信抗干扰新思路、新技术带来了可能，如基于盲源信号分离的通信抗干扰技术[21-27]、基于变换域的通信抗干扰技术[28-31]等。

（4）要从单纯抗软攻击向抗软攻击和抗硬攻击相结合的观念转变，因为除了常规干扰的软攻击以外，目前已经出现了基于无线信道的计算机病毒软攻击和基于电磁脉冲炸弹和微波武器的高功率电磁硬攻击。

（5）要从点对点单台设备信道抗干扰向单台设备抗干扰、网络抗干扰、网系抗干扰相结合的观念转变，因为通信方和干扰方都形成了网络或网系运用，干扰威胁不仅仅来自通信的射频信道，所以应从不同的层次对信息的完整性提供保护。当然，单台设备及射频信道的抗干扰乃是通信抗干扰的基础，涉及频率域、时间域、空间域、功率域、速度域和变换域等。

（6）要从单纯抗干扰向抗干扰、反侦察、抗截获和抗硬攻击综合电子防御的观念转变，因为抗干扰与反侦察、抗截获和抗硬攻击紧密相关，有时需要联合设计和综合运用，并且反侦察、抗截获有利于抗干扰。

（7）要从单纯通信电子防御向通信电子防御与战场管控相结合的观念转变，这是充分发挥通信装备作战效能和网系运用的必要条件，跳频通信装备必需的战场管控就是一个很好的例证。

（8）要从通信电子防御没有电子支援措施向通信电子防御与电子支援相结合的观念转变，电子支援的作用主要是提供战场电磁环境的变化，而与此相关的电磁频谱管理以前往往与通信装备相分离，很难使通信电子防御做到有的放矢，或实时性不强，通信电子防御与电子支援相结合能使通信装备具备更好的战场感知能力。

（9）要从通信电子防御是保障手段向通信电子防御是战斗力的观念转变，海湾战争结束后，军事强国曾声称不允许其敌人拥有电磁频谱空间。可见，通信电子防御已成为电磁频谱空间的一种主要作战手段和实实在在的战斗力。

总之，随着通信电子进攻的空间范围不断扩大，军用通信的内涵扩展了，通信抗干扰的空间范围也在不断延伸，已扩展到频率域、时间域、空间域、功率域、速度域、网络域、变换域、病毒域、支援域和决策域等全域通信电子防御，已不仅仅是传统的基于单台通信设备信道意义上的狭义抗干扰了，现代通信抗干扰应是指基于全域通信电子防御意义上的广义抗干扰。