一种基于合作侦察的跳频参数修饰防护方法

本发明属于电子对抗领域，具体涉及一种基于合作侦察的跳频参数修饰防护方法。

背景技术：

1、跳频通信是最常用的扩频通信方式之一，其工作原理是指收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行离散变化的通信方式，即通信中使用的载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。从通信技术的实现方式来说，跳频通信是一种用码序列进行多频频移键控的通信方式，也是一种码控载频跳变的通信系统。跳频通信由于其抗干扰能力强，截获概率低，对频率选择性衰落有很好抑制作用等特点，其被广泛应用于军事通信，如采用跳频技术的短波、超短波电台，同时也迅速向民用通信渗透，如移动通信、数据传输、计算机无线数据传输、无线局域网等方面。

2、无线电侦察是无线电与电子科学技术的一个重要应用领域，其基本任务是用无线电电子设备对无线电信号进行搜索、截获、参数估计、定位、分析识别等。在军事通信对抗领域，无线电侦察占有非常重要的地位，主要用于电子战的电子支援措施和情报侦察等，而跳频通信侦察则专用于对跳频通信的侦察，通常包括跳频信号的检测、参数估计和信号分选三大任务。

3、电子干扰为使敌方电子设备和系统丧失或降低效能所采取的电波扰乱措施。是电子对抗的组成部分。目的是削弱或破坏敌方使用各种电子设备和系统遂行战场侦察、作战指挥、通信联络和兵器控制与制导的能力，为隐蔽己方企图和提高己方飞机、舰艇的生存能力创造有利条件。由于跳频通信在军事通信中的广泛使用，跳频通信干扰也成为了电子干扰的一个重要组成部分。跳频通信干扰主要是利用跳频侦察获取的跳频电台信号参数、位置、威胁程度等信息，主动发射多种干扰信号以削弱或破坏敌方跳频电台的正常通信。

4、电子防护是为防止敌方截获并利用己方电子信息设备发射的电磁信号而采取的措施和行动。电子防护可以使得对方侦察系统难以获取有价值的信息，干扰系统难以获得实施有效的干扰和摧毁所需的侦察信息。目前采用的防护技术可分为以下四种方式：

5、1)通过将有效信息频域展宽以获得频域防护性能的扩频通信技术。目前采用的扩频通信技术有直接序列扩频(dsss)技术、跳频通信技术；以及将直接序列扩频和跳频技术相结合的混频扩频技术；

6、2)通过改变信号在发射频点的驻留时间的跳时通信技术，以及根据电磁环境情况自适应调节发射功率的自适应功率调节技术等时域防护技术；

7、3)通过自适应调整天线的方向图，在信号方向具有高增益，在干扰方向具有陷波特性的智能天线技术(空域防护技术)；

8、4)通过学习信道特点实时改变编解码算法的纠错编码技术。

9、以上所列的通信防护技术主要集中在改变通信体制，是在设计通信系统时就采用抗干扰抗截获技术。对于已经成熟使用的通信系统很难直接进行改造。

技术实现思路

1、针对跳频通信防护问题，本发明提出了一种基于合作侦察的跳频参数修饰防护方法。本发明采用的防护手段是采用独立的通信防护设备，主动对跳频通信系统进行防护，以降低通信系统被截获概率和被侦测的风险。目前这方面的研究未见国外报道，国内的研究也刚刚起步。

2、本发明采用的技术方案是：

3、大部分跳频通信电台在发射期间均采用固定跳速以及固定脉冲持续时间，防护方通过合作侦察的方式，获悉通信方跳频电台脉冲持续时间参数；在侦收到跳频通信信号的同时进行时间同步及信号转发，确保在跳频通信脉冲结束后马上发射随机长度的处理后信号作为防护信号，破坏跳频信号同一时刻只存在一跳脉冲的单发射机工作规律，以及大部分跳频信号脉冲持续时间固定的规律；跳频通信信号与防护信号同时进入侦察方接收机，对侦察方而言，同一时刻内，相邻两个跳频脉冲时域存在交叠，脉冲持续时间不一致，故侦察系统将不能识别其为跳频信号，而是将其识别为不同频点上的断续信号，破坏跳频侦察过程中的信号检测环节，使侦察系统对跳频信号的侦察效能降低乃至失效。具体包括：

4、将跳频防护设备布置在跳频电台附近，使得侦察系统中两者方位差小于空间分辨率，即不能从空域上直接将跳频信号与跳频防护信号分离；

5、跳频防护方通过合作侦察的手段获取受防护跳频电台的脉冲持续时间tr，并与受防护设备进行时间同步；

6、计算防护需要的时间参数，包括：跳频防护方合作获取跳频电台a到防护设备c的距离，计算跳频电台到防护设备的信号传输时间tac，获取敌方侦察设备b或是重点防护区域的方位与距离，并计算跳频电台到侦察设备的信号传输时间tab以及防护设备到侦察

7、设备的信号传输时间tcb，获得信号处理及发射总时间tc为：

8、tc＝tab+tr-tac-tcb

9、信号处理及发射总时间tc包含防护设备跳频脉冲存储时间ts，防护设备储存到发射所必须的处理时间td，随机发射时间tf，为了能够对每个跳频脉冲进行防护，一次信号处理及发射的总时间不能大于一个脉冲持续时间，即：

10、tc＝ts+td+tf

11、从而得到ts为：

12、ts＝tab+tr-tac-tcb-td-tf

13、随机发射时间tf截取于存储处理后的跳频脉冲；

14、接收跳频脉冲信号，根据计算得到的跳频脉冲最大存储时间ts进行跳频脉冲的存储，根据存储的跳频脉冲，随机截取部分长度做为防护信号进行发射，随机发射时间范围tf＝0～ts，防护信号发射功率与跳频通信电台发射功率一致。

15、进一步的，当跳频电台a与防护设备c的距离远小于跳频电台a与侦察设备b的距离时，tab≈tcb，tc简化为：

16、tc＝tr-tac

17、随机发射时间tf截取于存储处理后的跳频脉冲，最大发射时间为：

18、tf-max＝ts

19、则ts简化为：

20、ts＝(tr-tac-td)/2

21、得到存储开始时间在一个接收跳频脉冲持续时间中的位置为：tr-tac-td-ts，存储结束时间在一个接收跳频脉冲持续时间中的位置为：tr-tac-td。

22、本发明具有如下有益效果：

23、本发明中的防护信号是跳频信号的转发信号，与跳频信号参数一致，侦察方难以区分。

24、本发明作用于跳频侦察中的信号检测阶段，可以有效降低乃至阻止侦察设备对己方跳频通信的侦察；

25、本发明中的防护信号与跳频通信信号在时频域上不相交，对己方通信影响较小；

26、本发明中无需重新设计信号，只需对跳频信号进行接收、存储、处理、转发即可，方法简单，效果良好；

27、本发明中的防护信号所需发射功率与跳频电台同一个数量级，实际装备很容易达到。

技术特征：

1.一种基于合作侦察的跳频参数修饰防护方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于合作侦察的跳频参数修饰防护方法，其特征在于，当跳频电台a与防护设备c的距离远小于跳频电台a与侦察设备b的距离时，tab≈tcb，tc简化为：

技术总结
本发明属于跳频通信防护领域，具体涉及一种基于合作侦察的跳频参数修饰防护方法。防护方通过合作侦察的方式，获悉通信方跳频电台脉冲持续时间参数；在侦收到跳频通信信号的同时进行时间同步及信号转发，确保在跳频通信脉冲结束后马上发射随机长度的处理后信号作为防护信号，破坏跳频信号同一时刻只存在一跳脉冲的单发射机工作规律，以及大部分跳频信号脉冲持续时间固定的规律；对侦察方而言，同一时刻内，相邻两个跳频脉冲时域存在交叠，脉冲持续时间不一致，故侦察系统将不能识别其为跳频信号，而是将其识别为不同频点上的断续信号，破坏跳频侦察过程中的信号检测环节，使侦察系统对跳频信号的侦察效能降低乃至失效。

技术研发人员：赖锐,周思余,张凯,刘亮,李万春
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15