軟件無(wú)線(xiàn)電及其在軍事中的應用

　　軟件無(wú)線(xiàn)電在軍事通信中的應用

　　軟件無(wú)線(xiàn)電這個(gè)術(shù)語(yǔ)最早是美軍為了解決海灣戰爭中多國部隊各軍種進(jìn)行聯(lián)合作戰時(shí)所遇到的互通互聯(lián)互操作問(wèn)題而提出來(lái)的一個(gè)新概念。因為以往的軍事通信裝備無(wú)論是工作頻段，還是信息傳輸格式或者是通信體制，陸、海、空三軍均各自為政，互不兼容，導致在聯(lián)合作戰時(shí)各軍種間無(wú)法進(jìn)行快速溝通、互傳信息情報，結果是名義上的聯(lián)合作戰，而實(shí)際上只是各軍種的簡(jiǎn)單參與，完全形成不了真正意義上的“聯(lián)合”，為了解決上述問(wèn)題，1995年美國國防高級研究設計局(DARPA)提出了SPEAKeasy計劃，稱(chēng)之為“易通話(huà)”計劃。該計劃的最終目的是開(kāi)發(fā)一種能適應聯(lián)合作戰要求的三軍統一的多頻段、多模式電臺即MBMMR(Multi-Band Multi-Mode Radio)電臺。MBMMR電臺不僅能與常規的HF、VHF、UHF電臺通信，而且還能與SINC-GARS、Have-QuickⅡ跳頻電臺以及衛星通信終端、Link11數據鏈終端、EPLRS設備等非常規通信裝備進(jìn)行話(huà)音通信和數據或視頻傳輸，同時(shí)還能接入民用蜂窩系統，而且還具備GPS定位和定時(shí)同步功能。MBMMR電臺的組成框圖如圖2所示。

　　對于接收過(guò)程，首先通過(guò)接收信道進(jìn)行頻率變換，把射頻信號變換為中頻信號，然后進(jìn)行A/D采樣，把模擬信號變換為數字信號。高采樣率的數字信號首先經(jīng)過(guò)預處理，根據所接收的信號帶寬進(jìn)行抽取濾波，并形成正交基帶信號，然后送到波形處理器進(jìn)行解調，得到話(huà)音或數據、視頻信息。通過(guò)波形處理器得到的解調數據并不馬上送到人機接口單元進(jìn)行監聽(tīng)或顯示，而是首先經(jīng)過(guò)信息安全性檢測。信息安全監控單元的作用主要是進(jìn)行信息加密和解密，并進(jìn)行身份合法性9鑒定，以確保信息安全。發(fā)射過(guò)程與接收過(guò)程正好相反。另外，這種多頻段多模式電臺除了完成一般的通信電臺的功能外，還可以用作無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)，即在兩個(gè)不同制式的電臺之間起到制式轉換的作用。例如Have-Quick電臺與Link11終端用戶(hù)之間的通信就可以通過(guò)MBMMR電臺來(lái)實(shí)現。它首先把Have-Quick的信號接收下來(lái)進(jìn)行解調后，再重新按Link11的波形要求調制到Link11終端用戶(hù)的頻率上，并發(fā)射出處，反之亦然。

　　軟件無(wú)線(xiàn)電在電子戰中的應用

　　軟件無(wú)線(xiàn)電的概念雖然最早是從通信領(lǐng)域產(chǎn)生并迅速發(fā)展起來(lái)的，而且目前的研究熱點(diǎn)也在通信領(lǐng)域，但是軟件無(wú)線(xiàn)電這種新概念、新思想及其逐步形成的新理論、新技術(shù)在電子戰中也有廣闊的應用前景。電子戰的最主要的特點(diǎn)是頻段寬(幾乎覆蓋整個(gè)無(wú)線(xiàn)頻段)，待處理的信號的種類(lèi)多，而且是處于被動(dòng)接收的條件下工作。而且目前的電子戰系統往往都是在已知或者在事先假設的幾種信號樣式下進(jìn)行工作的，一旦目標信號特征或通信方式發(fā)生變化，該系統就無(wú)能為力，必須研制開(kāi)發(fā)新的電子站系統來(lái)適應這種變化，帶來(lái)的后果不僅僅是提高了裝備費用，而且往往會(huì )失誤戰機。所以，研究開(kāi)發(fā)一種工作頻段寬，波形適應能力強，可擴展性好，既能適應通信信號，也能適應雷達信號，還能適應導航和敵我識別信號的綜合電子戰系統是現代信息戰爭的必然要求，軟件無(wú)線(xiàn)電是解決這一問(wèn)題的最佳技術(shù)途徑。

　　軟件化電子偵查接收機

　　所謂軟件化電子偵察接收機是指基于軟件無(wú)線(xiàn)電原理而實(shí)現的用于對目標信號進(jìn)行分析識別、特征提取和參數測量，對通信信號還能解調信息的電子戰偵察分析接收機。這種接收機不僅能對各種通信信號(包括衛星通信信號、遙控遙測信號)進(jìn)行偵察分析，也能對雷達信號、導航信號或者是敵我識別信號進(jìn)行偵察分析，是一種多頻段、多模式、多功能的電子接收機。這種接收機對波形的適應性要求很高，對信號分析處理的功能要求更強，而且頻帶要求也更寬。其組成框圖如圖3。

　　圖中A/D之前的分頻段天線(xiàn)、模擬前端電路、模擬中頻變換電路都是為了適應寬頻帶的要求而設置的模擬信號處理環(huán)節。0.1MHz~60GHz如此寬的頻段用一個(gè)通道來(lái)實(shí)現顯然是非常困難的，所以在圖中的模擬處理環(huán)節畫(huà)出了多個(gè)通道(多個(gè)一中頻)以對應不同的頻段，如0.1MHz~2000MHz，2GHz~4GHz，4GHz~8GHz，8GHz~16GHz，16GHz~30GHz，30GHz~60GHz?？罩须姶判盘柾ㄟ^(guò)天線(xiàn)感應形成電壓被送到模擬前端電路進(jìn)行濾波、放大和混頻，被變換為一中頻信號。一中頻信號的中頻頻率將根據不同的頻段選取不同的頻率值，以能較好地滿(mǎn)足互調抑制、中頻抑制、鏡像抑制等要求。不同的一中頻信號再經(jīng)過(guò)中頻變換模塊變換為統一的二中頻信號。二中頻之頻率為固定值，二中頻信號被放大到足夠電平后，送到高速A/D進(jìn)行采樣數字化，高速A/D數據再送到后續的正交數字下變頻單元，進(jìn)行正交變換和采樣率變換，得到與信號帶寬相適應的正交低速率的數字信號，以便與后續的DSP進(jìn)行信號特征的提取與分析識別和參數測量，對通信信號則可進(jìn)行解調偵收。

　　這種基于軟件無(wú)線(xiàn)電原理的電子戰偵察接收機，不僅具有廣泛的波形適應性，信號帶寬適應性，而且具有很強的功能擴展性，而這種適應能力或可擴展性完全都是建立在同一硬件平臺上，通過(guò)加載不同的分析處理軟件來(lái)完成的。所以，這種軟件化電子戰偵察接收機將是未來(lái)綜合電子戰的發(fā)展方向。