超寬帶通信技術及其在軍事通信方面的應用探究

孫榮輝，顧玉全，閆 東

（1.中國人民解放軍66184 部隊，保定 074200；2.中國人民解放軍66336 部隊，保定 074200）

超寬帶技術建立在無載波體制、單載波超寬帶體體制與多載波超寬帶體制的基礎之上。無載波體制可以讓超寬帶通信技術應用于超窄脈沖通訊領域。多載波超寬帶機制可以讓超寬帶通信技術在傳播效果與傳播速度方面具有一定的優(yōu)勢。現階段超寬帶通信技術在民用通訊設備領域已經取得了一定的成就。現階段這一技術已經開始在軍事領域得到應用，對這一技術在軍事通信方面的應用情況進行探究，有助于這一技術的創(chuàng)新發(fā)展。

1 超寬帶通信技術中的關鍵技術

1.1 高速信號處理技術

超寬帶通信技術及的傳輸速率可以達到幾百兆bps，隨著這一技術的不斷發(fā)展，未來超寬帶通信技術的傳輸速率可以達到幾千兆比特每秒。OFDM 技術是超寬帶通信技術的高傳輸速率的保障因素。OFDM 系統的調制與解調可以借助FFDT/IFF 實現。在實際運行過程中，OFDM 系統需要使用100個子載波，系統需要對每一個子載波進行FFT/IFF 運算[1]。光信息處理技術與超寬帶通信技術之間的結合，可以讓OFDM 系統的峰值運算成本得到有效控制。

1.2 超窄脈沖產生技術

超寬帶通信技術的應用，讓lns 量級信號脈沖成為了信息調制載體。超窄脈沖產生技術也在超寬帶通信技術中發(fā)揮著較為重要的作用。這一技術可以為輸出超窄脈沖的周期和寬度的可控性提供保障。

1.3 超寬帶數據采樣技術

超寬帶數據采樣技術中應用的采樣技術包含有時域并行采樣技術、頻域并行采樣技術和欠采樣技術等多種技術。上述技術在通信領域的應用，有助于多個通道采樣點的相位準確性問題的解決。

1.4 精確定時技術

精確定時技術也在超寬帶通信技術中發(fā)揮著較為重要的作用。基于超寬帶通信技術的通信系統可以被看作是時域信號通信系統，該系統的定時精確度可以達到亞納秒級或皮秒級。

2 超寬帶通信技術的特點

2.1 傳輸率高

根據前文論述，超寬帶通信技術具有較強的數據傳輸能力。隨著半導體技術的不斷發(fā)展，光處理技術、陣列處理技術與超寬帶通信技術之間的融合，可以讓超寬帶通信技術支持高容量無線通信的能力得到強化。

2.2 系統結構簡單

基于超寬帶通信技術的通信系統無需傳統通信所需的變頻器、本地振蕩器及混頻器等設備。故而此種通信系統的體積相對較小，系統結構較為簡單。超寬帶通信技術的信號處理方式也具有簡單化的特點。

2.3 功耗低

超寬帶通信技術的沖擊脈沖寬度為納秒量級。在這一技術應用于通信領域以后，通信系統可以在占用較低的占空比的情況下，提升信息傳輸速率。根據一些研究者的研究結果，超寬帶通信技術的平均發(fā)射功率較低，同傳統通信技術相比，在傳輸速率相同的情況下，超寬帶通信技術的功耗僅為傳統技術的1/10至1/100。

2.4 隱蔽性良好

基于超寬帶通信技術的通信系統的發(fā)射功率頻譜密度較低，系統所發(fā)射的信號可以隱藏于環(huán)境噪聲和其他信號之中，在戰(zhàn)爭環(huán)境下，超寬帶通信技術可以表現出隱蔽性良好與截獲率低的優(yōu)勢。在信息化戰(zhàn)爭時代，超寬帶通信技術為通信網絡在戰(zhàn)爭環(huán)境下的穩(wěn)定運行提供保障。

3 超寬帶通信技術在軍事通信領域的應用

3.1 超寬帶通信技術在軍事通信領域的應用現狀

超寬帶通信技術在軍事通信領域的應用，可以讓這一技術在戰(zhàn)爭環(huán)境下所具有的優(yōu)勢得到有效發(fā)揮。如針對這一技術所具有的系統結構簡單的優(yōu)勢，軍隊通信系統研發(fā)者可以將這一技術應用于單兵裝備之中。為避免地方情報人員竊取信息情報的行為，軍隊指揮機關也可以將這一技術應用于室內環(huán)境[2]。以美國軍隊為例，早在20世紀60年代，美國國防部門就確立了超寬帶通信技術應用于國防軍事領域的技術基礎。現階段美國國防部門所研制的超寬帶通信系統包含有以下內容：一是，基于超寬帶通信技術的無人飛機與車載雷達；二是，可高速移動的超寬帶通信系統自組織網；三是，戰(zhàn)場防竊聽網絡。超寬帶通信技術設備的成本較為低廉，美國海軍擬將此類設備應用于海外軍事基地。除美國以外，英國、俄羅斯和法國等國家也開始在通信系統及雷達系統等方面對超寬帶通信技術進行研究。2004年以后，我國學術界也開始對此類技術對于應用情況進行探究。

3.2 超寬帶通信技術在軍事通信領域的應用前景

超寬帶通信技術在數據傳輸方面具有一定的優(yōu)勢。在信息化戰(zhàn)爭環(huán)境下，這一技術也將應用于軍用高速骨干網和偵查/監(jiān)視數據鏈體系的建設過程中。在短距離通信方面，超寬帶通信技術可以替代以銅線電纜互連為主的傳統通信連接技術。在設備參數加載維護方面，超寬帶通信技術也可以替代無線USB 應用。可以說，在軍事通信領域，超寬帶通信技術可以發(fā)揮出提升通信操作自由度的作用。在實戰(zhàn)環(huán)境下，艦船甲板與復雜地形環(huán)境也會成為高速數據通信的制約因素。艦船甲板與復雜地形對數據通信速度的影響與多徑效應有關。在未來一段時期內，超寬帶通信技術的抗多徑能力也會得到強化。

4 結束語

超寬帶通信技術具有傳統無線通信技術所不具有的優(yōu)勢，其在軍事通信領域具有較為廣闊的應用前景。加大對與之相關的軍事應用的研究，有助于軍隊信息化作戰(zhàn)能力的提升。