随着现代科学技术的不断进步,战争形式已经从冷兵器时代的刀枪肉搏,演化为现代高科技信息技术的较量。尤其体现在2003年以美国为首的西方联军对伊拉克发动代号为“斩首行动”的军事行动中,联合部队首先破坏了萨达姆司令部与前线作战部队的通信联系,造成了前线几十万机械化部队群龙无首的混乱状态,进而被联合部队分割穿插进行歼灭,这是一次信息技术在现代战争中发挥关键作用的典型战例。结合近年的阿富汗战争、利比亚战争分析可以发现,现代战争初期的表现形式主要是通过远程火力摧毁敌方各种无线和有线通信设备,对残余通信设施则是进行强电磁干扰压制传输信号,使接收设备难以正常工作而失效,在瘫痪敌方指挥系统后再发动地面战争。为提高我军在现代战争中通信设施的生存能力,尤其是战场前线战术通信设备的生存能力。与某部队合作进行了现有战术无线电通信装备在强电磁干扰条件下提高生存能力的技术研究。在对国外现代战争特点及其对通信设施的影响进行研究基础上,分析了电磁破坏的常用技术手段和抗干扰能力及电磁保护技术。研究认为,通过滤波器滤除带外干扰,可减轻系统在信号全频带放大时,带外电磁干扰信号功率引起的过负荷从而导致的系统产生强杂音并瘫痪。另一方面,对不可滤除的带内电磁干扰信号,则可通过相关运算,利用相关检测技术将与信号本身特征无关的电磁干扰信号除去,同时从强杂音中提取有用信号。进一步的研究认为,通过将扩频技术应用于战术通信设备,接收端采用与发送端同步的伪随机扩频码解扩后,在有用信号被恢复的同时,其他干扰信号的频谱都被展宽了,从而使得落入有用信号带宽内的干扰信号强度大大降低,可以进一步达到抑制干扰的目的。此外,在信号编码的过程中,当对信号采用转置处理后,在遇到某一时间片因干扰而丢失数据时,可转化为对某些字节的1位数据丢失,这种丢失可通过适当编码纠错技术来恢复,从而保证数据传输的完整性,达到提高战术无线设备生存能力的目的。在项目的实施过程中,为与现有设备兼容,尽可能减少对现有设备结构的影响,应部队要求选取了TI公司的DSP芯片作为系统的硬件实现载体,以CCS为开发平台。为精减系统存储资源和节省电源,设计过程中尽可能采用汇编程序进行设计,只在个别地方适当使用C语言编写程序。具体研究内容主要包括:首先,进行了FIR滤波器的设计,实现对带外干扰信号的滤除处理,使受干扰的信号进入系统后,经FIR滤波器对干扰信号进行初步的抑制,使输入后续设备的总功率减少,从而可通过增大后续系统的放大量来增加有用信号的强度,然后利用现有设备中的抗干扰算法进行信号提取,测试效果表明,这种设计方法可提高3%的正确识别率。其次,为了解决在强干扰条件下,可能导致的局部片段信号的丢失问题,采用了先将待发送数据,取相同长度时间片构成矩阵,然后将该矩阵进行转置运算,再将其发送出去。这种设计方法可将在一个时间段内由于干扰而丢失的一段数据,转化为对每一行只丢失1位数据的情况,再利用纠错和冗余编码技术恢复失去的1位数据,从而达到完整传输和接收数据的目的。为此,在讨论转置矩阵时,以16位一个字的传输为一个时间片,用16个字组成一个矩阵,通过转置算法的设计,用DSP芯片通过汇编程序完成了转置矩阵的运算和逆运算还原。CCS环境下的仿真结果表明,基于DSP芯片的转置矩阵的运算和逆运算还原并实现了预定要求。第三,研究了利用一串伪随机序列代替1位待传输码进行传输,从而实现扩频通信的机理。通过具体的算法研究及程序编写,实现了对原始待传输信号的扩频和解扩频还原过程在DSP芯片上的实现。第四,研究了在DSP芯片上实现自相关和互相关运算的算法设计,经过汇编程序的编写和调试与仿真,能够正确地实现从被干扰的信号中,利用发送端的原码模板与接收信号进行相关运算,成功从混杂信号中解调出发送原始信号。整个项目中所设计的FIR滤波器模块、信号码片转置与还原模块、信号扩频与解扩频模块、信号相关检测模块,均通过了系统仿真测试,并达到预定目标。其中FIR滤波器模块与现有某战术电台的联合实际测试表明,可提高正确接收识别率3%,其他模块的实际测试有待后续工作继续完成。上述研究成果对促进军事战术通信环境的信息安全传输技术的发展和应用,具有积极的意义和参考价值。