军事通信技术论文

下面是小编精心推荐的《军事通信技术论文(精选3篇)》，欢迎阅读，希望大家能够喜欢。2013年美国战略与预算评估中心(CSBA)资深研究员哈里森发表了题为《军事卫星通信(MILSATCOM)的未来》的研究报告，本文摘译该报告的主要内容，以供参考。冷战期间，美国航天系统主要支持战略任务，如导弹预警、情报、核指挥与控制、美国和苏联的战略对峙等。

第一篇：军事通信技术论文

4G移动通信技术及其军事应用研究

【摘要】军用宽带移动通信技术与民用第四代移动通信(4G)技术相比，其应用研究发展缓慢。现有军用移动通信主要依靠短波、超短波及通信卫星等手段，对多媒体新型业务支持较弱，难以满足未来战争指挥信息系统的需求。首先，介绍了4G宽带移动通信主流体制长期演进计划的后S10S1续演进(LTE-A)关键技术;最后，对4G移动通信技术及其军事应用研究进行了总结。

【关键词】4G移动通信技术 军事应用 研究

一、前言

4G移动通信技术最大的特点就是数据传输速度快，另外4G网络通信更加灵活，更加智能，兼容性更强。很多关键技术的突破，使得4G移动通信更进一步地渗透到我们的生活中，并且在军事中的应用也很广泛。民用4G技术已相对完善，但军用移动通信由于其保密性、移动性以及抗毁性等要求，发展缓慢，故不能适应未来战术移动通信网的高带宽以及高传输速率需求。

二、LET-A宽带移动通信系统模型及其关键

2.1 系统模型

LET-A系统模型采用了扁平化系统网络结构，相比3G系统，增强了基站功能，合并了分组域和各类网关，使得整个系统网络变得简洁高效。LET-A系统架构如在整个演进型分组系统(EPS)基于IP架构，包括演进型核心网(EPS)和演进型通用陆基无线接入网(E-UTRAN)。其中，接入网由演进型节点eNodeB负责用户终端的接入处理，并且不同eNodeB间可通过X2接口交换信令和数据信息;核心网由移动管理实体(MME)和服务网关(S-GW)组成，整个核心网基于IP架构，易于和传统网络互连互通。

2.2 关键技术

协作多点传输(CoMP)，CoMP技术利用不同基站或终端间信息交互，实现对接收端的联合处理以提高接收端的信噪比，降低不同小区或用户间的干扰。CoMP分为联合处理(JP)和协作调度、波束赋形(CS/CB)，联合处理系指不同发射端对接收端接收情况进行联合分析，通过发射端分集提高接收端信噪比(协作调度)波束赋形模式系指不同发射端对接收端所使用的频谱以及接收端位置等信息进行协调调度，通过不同的频率规划或者波束设计规避干扰。在LET-A系统中，利用不同基站间信息交互实现用户所在小区间的干扰抑制，通常应与小区频率规划结合在一起。

三、军事应用分析

3.1 eNodeB(EvolvedNodeB)移动性接入以及中继扩展

由于军事移动通信系统移动性和抗毁性的需要，4G的eNodeB需具备移动能力，并且eNodeB和用户终端均应支持移动接入，因此eNodeB需进行小型化设计以部署于车辆%直升机以及舰艇等运载工具。eNodeB用于移动接入时，通常集成了MME/SG-W模块(或程控交换机模块)以解决用户终端路由和移动性管理问题。由于4G系统属于视距传播，为了扩展覆盖范围，军用4G系统应能支持配置移动中继，地面eNodeB借助无人机和直升机的高速移动中继实现4C网络的大范围覆盖。

3.2 eNodeB军用互连

4CLET-A标准支持eNodeB的直接信息交互。军事应用时，车载eNodeB除了在驻车时的有线互连外，还需支持无线互连。eNodeB无线互连主要有以下2种方法：(1)、使用传统的车载短波%超短波以及卫星通信手段转接，由于带宽有限eNodeB间只能支持信令信息的交互，故CoMP技术仅能进行简易的波束赋形;(2)、使用LTE-A无线接口互连，eNodeB需额外配置中继帧结构(即eNodeB采用LTE中继体制，与接入用户终端共享频谱资源，以实现与其他eNodeB交互数据和信令信息，同时不影响所属用户终端的接入，或在军用4G网络规划时，预留eNodeB专用无线通信资源以便互连。第2种方法可支持eNodeB间的CoMP联合处理技术。

3.3 终端脱网运行

由于4G移动基站覆盖范围有限，LTE-A移动终端可能会脱离4G网络覆盖范围，因此军用4G需考虑LTE-A终端脱网运行问题。LTE-A终端直连技术(D2D)可解决上述问题。该技术系指在LTE-A系统控制下，允许终端间通过直接使用或复用蜂窝小区的无线资源直接通信的新型技术。LTE-A终端可通过基站的鉴权和处理从传统接入模式转为终端直通模式，即使接入基站被毁或者脱离基站覆盖范围时，终端用户仍能借助D2D模式维持局域网的内部通信，从而确保整个系统的灵活和稳健。如果对LTE-A终端进行改造，集成简易D2D鉴权处理功能，则终端完全可在脱网状态下自主鉴权切换至终端直通模式，与附近终端直连通信。

四、结束语

LIE-A技术是下一代移动通信的发展方向，作为我国拥有自主知识产权的4G标准，TD-LTE-A技术具有高传输带宽、高频谱效率、自组织和异构融合等特性，且拥有一整套国产化产业链。因此，TD-LTE-A技术可作为一体化战术移动通信网的备选技术之一。同时，借助对移动通信发展的前沿问题研究，可推进军事信息系统的现代化建设，为构建全域覆盖以及一体化的战术移动通信网打下基础。

作者：郑向阳

第二篇：军事通信卫星的未来

2013年美国战略与预算评估中心

(CSBA)资深研究员哈里森发表了

题为《军事卫星通信(MILSATCOM)

的未来》的研究报告，本文摘译该报告的主要内容，以供参考。

冷战期间，美国航天系统主要支持战略任务，如导弹预警、情报、核指挥与控制、美国和苏联的战略对峙等。冷战结束后，空间变得越来越拥挤、充斥对抗性。目前有40多个国家拥有或运行着卫星，所有国家都运用天基能力为民生服务，如气象预报和导航;1991年海湾战争，美军利用空间系统使局部战争模式发生了重大变革，创造了天基精确导航、授时与卫星通信，与传统武器系统集成等新的卫星作战运用模式，使美军具备了创新的“天基支持下的察打一体能力”。

冷战结束后，针对空间系统运用的假设，仍然是应用于慑阻，且认为空间系统不会在战争中遭受攻击，这一普遍认识的后果之一就是美国的空间系统、尤其是军事卫星通信(MILSATCOM)系统在战争中表现得异常脆弱。军事卫星通信系统在遭受物理攻击(动能或非动能)、电子攻击(人为干扰)以及网络攻击面前异常脆弱。潜在的对手并不依赖天基能力、且不具有对称的脆弱性，这将使空间慑阻思想很难贯彻。而且，美军全球力量扩张严重依赖天基能力，意味着军事空间系统未来将在美国对抗 “反介入/区域拒止”(A2/AD)的作战中发挥重要作用。从其他国家的角度来看，美军空间系统是武器系统，空间将成为新的战争领域。

适应未来对抗环境是下一代军事卫星通信体系结构优先要考虑的问题，而满足经济承受能力也同样重要。军事卫星通信系统在面对成本超支、投资不稳定和其他可以妨碍卫星研制与发射等项目因素时，表现得同样脆弱。这些因素彼此影响，形成了“航天采办的恶性循环”。高成本使星座卫星数量变少，而生产周期也延长;星座 数量少则需在单星上搭载更多的能力;在单颗卫星上搭载更多能力却导致了卫星的复杂性，进而导致更高的成本和更长的生产周期。

项目的同步发展在军事卫星通信系统中同样重要，因为一个系统的运行需要空间、终端和控制三大系统的协调运行。空间段与地面段各分系统及时部署协调运行非常重要，因为卫星在轨寿命是有限的，位置保持需要消耗燃料，零件受到空间辐射会老化，且技术会过时。整个军事卫星通信体系中，只要有一个系统由于资金短缺或研发滞后而拖延了时间，其余系统将会被迫延迟使用。更麻烦的是军事卫星通信三大系统发展项目预算是分散于各军种中，使协调与控制上述彼此关联的项目更加困难。

在解决对抗的空间环境和紧缩的预算问题时，美国国防部在下一代军事卫星通信体系结构上可以有多种选择。

选择之一：提高被动防御能力，保障系统可在遭受各种类型攻击下生存并运行。

核辐射加固、数据加密、交叉、跳频扩频，以及卫星交叉链路均为各种被动防御手段。主动防御则是试图阻断或干扰对卫星通信的攻击，且主要防御物理威胁。主动防御，如卫星“回击”等能力，可能将大幅度增加军事卫星通信系统的成本，因为这种手段需要更大的卫星平台或更小的有效载荷来弥补附加的尺寸、重量和功率。相对于主动防御的卫星“回击”(shoot-back)和护卫卫星系统，攻击者更具有成本优势，因为建造更多的反卫星(ASAT)武器的成本可能远低于采用附加的卫星“回击”和护卫卫星系统所增加的成本。

选择之二：通过将军事卫星通信系统能力分解、分散，或采用分布式卫星通信体系结构，使敌方更加难以锁定目标。

在分布式体系结构中，每颗卫星或有效载荷更小，功能也减少，而且理论上不太贵，尽管由于发射成本增加和卫星平台成本增加使星座的总成本增加。但分布式星座由于需要采购更多相同卫星，成本不会上涨太高。 这三种方法将使系统具备抵消因为单颗卫星损失造成的影响，因为每颗卫星只承担总能力中的一小部分。这将使对手的计划变得复杂，对手达到 相同效果需要瞄准更多卫星，但这也不会给拥有反卫星武器库的对手带来更大的挑战，因为反卫星武器不可能比所攻擊的卫星贵。不过，尽管攻击方具有反卫星成本优势，也不敢贸然升级一场大规模的空间攻击，否则被击毁的卫星将产生大量的空间碎片，从而造成长期的全球问题。

分散或分解空间段的方法之一是采用以载荷为中心的采办模式，首先关注特定载荷能力，然后再寻找卫星平台搭载。美国重返亚太地区，成为亚太地区一部分，将与日本、韩国和澳大利亚合作，在其一颗或多颗卫星上搭载“先进极高频”(AEHF)载荷，使盟国可以此换取全球AEHF星座的有限使用权利，这将提高盟军与美军的互操作能力，使其可以比自己部署相同能力低得多的成本接入全球AEHF星座。同样，这使对手反卫星的复杂性大大增加，因为攻击寄宿载 荷(无论是物理、电子或网络攻击)就是在攻击军事通信卫星网络中的所有合作国家，带来危机升级的风险。

选择之三：使系统在遭受攻击后容易更换。

美军将储备用于备份的载荷或卫星，以及移动终端和卫星控制站，以快速更换遭受攻击损毁的卫星系统的空间段与地面站。使卫星易于更换可能是小短期战争重组卫星能力的有效选择，但即便卫星已备份就绪，将其与运载器集成并发射入轨还是需要花费几周时间。如果战争持续肘间较长，对手能够重复攻击美国卫星，对卫星不停更换将使成本很快升高到难以承受。如果对手每次攻击的成本比每颗替代卫星或载荷的成本低得 多，美国将陷入成本提升的泥潭。而且，在战争开始时大量储备的卫星或载荷，可能将在持续的战争中很快耗尽。即使重启生产线，重新建造卫星或载荷可能还需要几个月或几年。

选择之四：寻找其他替代通信方式降低军事卫星通信的脆弱性。

其一是租赁商业卫星通信系统，提供按需求灵活增加或降低容量的能力。但商用卫星系统更是无法抵御物理、电子和网络攻击，且所有权是 国外团体。

其二，也可利用空中通信飞机进行高容量通信，弥补或替代战区军事卫星通信系统。如果对空中通信飞机有效载荷采取被动防护措施，如跳 频扩频、交叉和数据加密等，空中通信飞机可以抵抗电子和网络攻击。不过，提供空中通信的飞机只能在允许的区域运行，否则将成为防空系统的靶子。

其三，地面射频通信(如无线电塔)是短距离用户通信的重要替代方法。尽管地面通信可以采用许多相同防护措抗干扰及粉粹攻击，但军队部署和运行地面系统需要相对安全的地面环境。用户必须能够物理接入在另一个用户视线内的地面站。军事卫星通信系统的另外一个替代方法是改变系统运行的方法，降低其通信需求。如无人机，可使其具有更加强大的机载自主分析传感器数据能力，只向地面分析人员传输更感兴趣的数据，其它数据可以暂时存储并在适当的时候 转发。在对抗的通信环境下，当通信受到干扰或为避免平台被探测到可将数据进行存储，一旦通信恢复再传输数据。但这种存储转发方法不适合时间敏感作战通信。总之，几乎没有适宜在“反介入/区域拒止”作战环境中满足远距离移动平台军事卫星通信需求的替代方式。

其四，降低军事卫星通信系统遭受攻击的方法既不是采取统一措施就能解决，也不是采取某个特殊办法就能搞定。因为每种方法对于军事卫星通信的不同用户，其价值和优先级不同。一些方法根据特殊用户群体的作战需求，可能较好或较差。在有限的军事卫星通信资源环境中，需要统筹规避不同类型军事卫星通信用户的风险。下一代军事卫星通信体系结构的三个主要用户群是全球监视与打击(GSS)、特种作战部队(SOF)和战略部队。尽管这些任务领域没有 全面覆盖美军能力，却是美军重点转移的最高优先级任务。美军已由过去在伊拉克和阿富汗等作战的主要任务向新的应对“反介入/区域拒止” (A2/AD)太平洋威胁转移。

提高卫星被動防御能力也是免受电子和网络攻击的良好选择。分散、分解或分布式体系结构对于全球监视与打击和战略部队任务领域而言， 是保护系统免受物理攻击的良好选择，但这些方法可能很昂贵，除非单星成本大幅下降。卫星替代方案并非是所有任务的有效途径，因为相对于 短期战争而言，准备发射系统所需的时间太长，而储备的替代系统在长期持续的战争中已消耗殆尽。军事卫星通信的替代系统，如商业卫星通信、空中通信飞机、地面射频系统以及存储转发手段等均不是有价值的替代手段，因为全球监视与打击、特种作战部队和战略部队需要在作战环境中实施全球时敏打击。

未来军事卫星通信体系结构的挑战在于如何在成本与风险中找到最好的平衡点，使所有军事卫星通信用户有足够的防护能力，如所有前线都具有防御能力。下面在权衡了军事卫星通信系统可能面临的威胁、预算紧缩以及可以采用的方案等情况下，提出了6条满足作战部队需求的建议。

建议一：军事卫星通信体系结构应该从两层(有防护和没有防护)过渡到三层。在三层体系结构中，有防护的最高层应当预留给战略用户，而且目前有防护的军事卫星通信系统职能中大部分已无法更改。可以增加新的防护层，为更多的战术用户提供受保护程度较低的系统。还可以利用没有防护的卫星通信项目，以较低的成本将有防护的有效载荷寄宿到商用卫星通信系统上。军事卫星通信体系结构的最底层应当预留给所有其他非重要通信用户，这些用户可租用但不能占有系统。

建议二：对于空间段，以太平洋为中心，邀请主要盟国，如日本、澳大利亚和韩国，成为该体系结构的中间层。合作国家可以分担附加的有防护措施的有效载荷成本，作为回报，主要盟国 可获得全球通信卫星星座的部分使用权。尽管有诸多涉及政治和运行的问题需要解决，包括该中间层的亚太合作伙伴如何提高与美国及其他合作 伙伴的互操作能力以及提高美国合作伙伴在不安全的通信环境中的独立运行能力。这样将使潜在对手的规划变得复杂，因为针对所有设防的卫星或设防的寄宿有效载荷的攻击行动将变成针对网络中所有合作国家的攻击行为，将给攻击一方带来冲突升级的风险。

建议三：美国还应当在下一代军事卫星体系结构中避免落入战略成本陷阱。例如，如果美国发展卫星“回击”或护卫卫星系统，对手则需要建造更多ASAT武器，将迫使其提高成本，当然美军在卫星“回击”能力上也将花费更多的成本。同样，美国采购备份卫星用于替代遭受攻击的卫星，对手可以购买更多ASAT武器，也迫使美军购买更多的替代卫星。国防部可以通过激励创新的竞争来避免落入战略成本陷阱。美国还可以通过吸引合作伙伴共同发展其军事卫星系统，或在盟国卫星上寄宿卫星有效载荷，以此加重对空间系统进行攻击而引发的后果。

建议四：“转型卫星通信系统”(TSAT)

计划终止的教训之一是新计划通常存在较大的风险。空军应当在目前正在发展的“先进极高频”(AEHF)系统中融入新的能力，而不是启动新 计划来填补TSAT计划留下的技术缺项。同时降低项目办人员数量，使承包商减少与项目办接口的人员，从而降低项目总成本。

建议五：降低成本和风险的另外一个途径是更加恰当地引入竞争机制。在军事卫星通信系统中，竞争是降低产品成本、提高产品性能和激励 产品创新的有利工具，一些产品不需要启动新的研发计划。

建议六：将军事卫星通信项目、预算和运营集中到一个军种进行管理。空军是综合管理与运营军事卫星通信系统的最合适的候选人。空军已经管理大部分军事卫星通信业务，其余军种可以将军事卫星通信项目、预算和运营转移至空军，降低冗余，使空军更好地控制军事卫星通信项目，使之同步发展。

作者：李云

第三篇：超宽带(UWB)技术及其军事应用

摘要:文章简要介绍了超宽带技术的概念、原理和主要技术特点,对超宽带技术在军事上的应用进行了探讨和分析。

关键词:无线通信;超宽带(UWB)技术;军事应用

伴随着无线通信技术的快速发展,不同种类的无线通信系统不断涌现,使得可使用的频谱资源日渐趋于饱和。但是,无线通信系统的要求标准也在不断提高:更高的数据传输速率、成本更低以及功耗更小。UWB技术独树一格,它将会为无线局域网LAN、个人域网PAN的接口卡和接入技术带来低功耗、高宽带并且相对简单的无线通信技术。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它开发了一个具有对信道衰落不敏感;发射信号功率谱密度低,有截获能力,系统复杂度低,能提供数厘米的定位精度等特点。适用军事通信应用中。

1短距离无线通信技术简介

近年来,由于数据通信需求的推动,加上半导体、计算机等相关电子技术领域的快速发展,短距离无线通信技术与移动通信技术——蓝牙技术、射频识别技术、UWB技术等都取得了令人瞩目的成就。短距离无线通信通常指的是100 m以内的通信,分为高速和低速两类。高速短距离无线通信最高数据率>100 Mbit/s,通信距离<10 m,典型技术有高速UWB。低速短距离无线通信的最低数据速率<1 Mbit/s,通信距离<100 m,典型技术有蓝牙、紫蜂和低速UWB。

2超宽带(UWB)技术

了解超宽带技术,首先要明白什么是“超宽带”,2002年美国联邦通信委员会颁布的频谱规划得到人们的普遍认同。它是指信号相对带宽(即信号带宽与中心频率之比)大于0.2或绝对带宽大于500 MHz的技术,在无需授权机制下允许的通信频谱范围为3.1～10.6 GHz,并在这一频率范围内,带宽为1 MHz的辐射体在三米距离处产生的场强不得超过500 V/m,相当于功率谱密度为75 nW/MHz,即41.3 dBm/MHz。超宽带无线技术从信号形式来看,大体可分为两大类:一类是基带窄脉冲形式; 另一类是带通载波调制方式。UU WB技术最基本的工作原理是发送和接收脉冲间隔严格受控的高斯单周期超短时脉冲,超短时单周期脉冲决定了信号的带宽很宽,接收机直接用一级前端交叉相关器就能把脉冲序列转换成基带信号,省去了传统通信设备中的中频级,极大地降低了设备复杂性。相对传统通信系统而言,UWB具有以下几个技术特点:

①实现系统结构相对容易:无线通信技术目前所普遍使用的通信载波是频率和功率在一定范围内变化的连续的电波,以此来传输信息。而UWB则不使用载波,其传输数据信号的方式是通过发送纳秒级脉冲,UWB可以采用造价低廉的宽带发射器,在接收端不需要中频处理,所以,UWB实现系统结构相对容易。

②数据传输的高速率:在民用商品中,对UWB信号的传输范围的要求是10 m以内,经过修正的信道容量公式,其传输速率可达500 Mbit/s,在实现无线局域及网个人通信方面,其不失为一种理想调制技术。UWB是通过宽的频率带宽换取数据传输的高速度, 且不单占拥挤的频率资源,而是共享其他无线频带。在军事应用的过程中,可以通过扩频增益来实现远距离、高安全性、低检测率、低截获率和高速的数据传输。

③功耗低:UWB系统发送数据是通过间歇的脉冲进行的,脉冲持续时间一般仅在0.20 ～1. 5 ns之间波动, 其占空因数很低,因而可以做到系统耗电很低,即使在高速通信时,系统的耗电量也仅为几百μW到几十mW。相对于传统移动电话而言,民用的UWB设备功率仅相当于其1/100左右, 因此,无论是在电池寿命还是在电磁辐射上,相对于传统无线设备而言,UWB 设备有着相当大的先进性和优越性。

④安全性高:作为通信系统的物理层技术具有天然的安全性能。由于UWB信号一般把信号能量弥散在极宽的频带范围内,相对一般通信系统而言,UWB信号相当于白噪声信号,且在大部分情况下,UWB信号的功率谱密度要大大低于自然的电子噪声,要从电子噪声中检测脉冲信号很有难度。通过编码对脉冲参数进行伪随机化后,检测脉冲难度更高。

⑤多径分辨能力强: 常规无线通信的射频信号由于多数为连续信号或着其持续时间远大于多径传播时间导致的多径传播效应限制了通信质量和数据传输速率。由于超宽带无线电发射的是持续时间极短的单周期脉冲且占空比极低,多径信号在时间上是可分离的。大量的实验表明,对常规无线电信号多径衰落深达10～30 dB 的多径环境, 对超宽带无线电信号的衰落最多不到5 dB。

⑥定位精确:冲激脉冲采用超宽带无线电通信,定位精度很高,实施定位与通信合一很容易,而常规无线电要做到这一点却很难。超宽带无线电有一个显著的特点:其穿透能力极强,能在室内、地下精确定位,而GPS定位系统的定位只限于其可视范围之内;与GPS提供绝对地理位置不同的是,超短脉冲定位器可以给出相对位置,其定位精度可达厘米级,此外,超宽带无线电定位器价位更便宜。

⑦工程简单,造价便宜:在工程实现上,UWB可实现全数字化,相对其它无线技术而言,简单很多,它只需要以一种数学方式产生脉冲,并对脉冲产生调制,而这些电路能被集成到一个芯片上,设备的成本将很低。

3UWB在军事通信中的应用

现代军事要求电台能够提供更高的数据传输速率,并具有良好的低截获特性,在此基础上,一种用于战场条件下的UWB技术的高速电台结构产生。

其中UWB发射/接收机完成UWB信号的调制解调,微处理器用于各模块间的控制和协调,接收面板按键的指令,把相关信息传递到显示屏等。加密接口用于对通信数据进行加密,可以接全双工的连续可变增量调制(CVSD)的话音数据,也可以接标准的计算机串行接口(RS232),可用于文件,图像数据的传输。这样结构的电台可以应用在视距战术通信网、无线数据竭力和单兵个人通信等系统中,分析如下。

3.1UWB战术通信组网电台

组网方式采用分级的自组织网络,便于指挥,抗毁能力强,保密性能好。以战车和通信车为中心节点,中心节点可以通过其他方式(如卫星通信)和上级指挥机关交换数据构成更大地域的通信网。

网络协议采用正交域多接入协议ODMA(Orthogonal Domain Multiple Access),运行操作系统为VxWorks。DRACO的UWB收发模块包括一个VHF/UHF的多信道收发信模块和数字处理器。收发模块采用的复用方式是FDM/TDMA,其多信道技术采用了美国专利号为6026125的技术,数据比特采用单脉冲传送(1bit/每脉冲)。有FPGA实现的数字处理器包括射频控制,同步和RS编解码等功能。加密接口模块、面板显示控制模块是有标准的MBITR(Multi-Band Inter/Intra Team Radio)集成。机密接口模块完成通信安全。所有的控制命令由MBITR的前面板键盘输入。

系统性能指标:支持加密的话音或者数据传输(12/16kb/s),或者不加密的T1标准数据传输(数据速率从115.2kb/s～1.544Mb/s)。网络管理利用独立的正交信道完成,每个节点支持最多50个节点的路由。

该电台已经进行了野外测试,由8个DRACO电台进行的全项实验表明,DRACO是非常灵活的无线多跳网络电台系统。

3.2数据接力通信

战场条件下,前沿无人侦察机或者探测机器人的图像数据需要及时传输回来,炮兵和航空兵打击效果也需要及时报告,这些场合需要高速的数据传输技术,传统的有线方式抗毁性差,而且不利于机动、架设慢,超宽带技术可以满足高速保密、机动性和低功耗的要求,适合完成这样的数据接力通信任务。

3.3单兵作战系统中的UWB通信

个域网(PAN)技术已经应用于一些先进的单兵作战系统,而UWB技术是现在商用个域网的首选技术,因此将来的单兵作战系统必有UWB技术的一席之地。现有的个域网方案已经提出了用UWB技术实现480Mb/s的无线传输要求,可以省略目前单兵系统中的各种设备电缆。需要说明的是,在高速数据传输中,多频带脉冲方案和多频段OFDM比单脉冲方式有优势。在单兵作战系统中,UWB技术的定位功能也可以和GPS相配合,很方便地实现小区域内的人员物资定位和组网,采用宽度1ns的脉冲就可以达到30cm定位精度。Aether公司已研制出类似功能的试验系统。此外低频段(1波段)UWB信号具有的透视能力也是战场上侦查的有力工具。

此外还可以用UWB透视探测器侦查障碍物之后的敌人。总之,在个人单兵系统中,UWB技术有很多的潜力等我们去研究挖掘。

3.4其他军事通信中的应用

UWB技术,一个介于雷达和通信之间的重要应用时精确地理定位,例如使用UWB技术的能够提供三维地理定位信息的设备。该系统有无线UWB塔标和无线UWB移动漫游器组成。其基本原理是通过无线UWB漫游器和无线UWB塔标间的突发传送而完成航程时间测量,再经往返(或循环)时间的测量值的对比和分析,得到目标的精确定位。此系统使用的2.5 ns宽的UWB脉冲信号,其峰值功率是4 W,工作频带范围为1.3～1.7 GHz,相对带宽为27%,符合FCC对UWB信号的定义。如果使用小型全向垂直极化天线或小型圆极化天线,其视距通信范围可超过2 km。在建筑物内部,由于墙壁和障碍物对信号的衰减作用,系统通信距离被限制在约100 m以内。UWB地理方位系统最初的开发和应用是在军事领域,其目的是使战士在城市环境条件下能够以0.3 m的分辨率来测定自身所在的位置。目前其主要商业用途之一是路旁信息服务系统。它能够提供突发高达100 Mbps的信息服务,其信息内容包括路况信息、建筑物信息、天气预报和行驶建议,还可以用作紧急援助事件的通信。

利用UWB的高速、低截获、低功耗的特点,还可以构成其他用处的军事通信电台,比如用于海军编队非视距自组织网络的通信技术。

4结语

超宽带通信技术的采用解决了当今通信领域中的容量与有限的频谱资源分配等问题,并提供了一条有效途径。在今后的军事通信中有着极大的需求空间,为军事通信的保障做出应有的贡献。

参考文献:

[1] 方旭明.短距离无线与移动通信网络[M].北京:人民邮电出版社,2004.

[2] 葛利嘉.超宽带无线通信[M].北京:国防工业出版社,2005.

[3] 李福昌.UWB超宽带技术发展展望[J].人民邮电报,2007.

作者：阮松杰