摘 要：介紹了認(rèn)知無線電的基本概念，提出了認(rèn)知無線電應(yīng)用到潛艇通信對抗的設(shè)想，闡述了此設(shè)想給潛艇通信對抗帶來的變化，分析了需要解決和注意的問題。
關(guān)鍵詞：認(rèn)知無線電（CR） 潛艇通信對抗 頻譜檢測 頻譜分配
　　
　　引言
　　潛艇通信對抗，是潛艇電子對抗的重要分支，實質(zhì)就是敵對雙方在無線電通信領(lǐng)域內(nèi)為爭奪無線電頻譜控制權(quán)而展開的斗爭。認(rèn)知無線電技術(shù)是目前無線電界的熱點，多項研究表明其在軍事通信對抗領(lǐng)域有巨大的應(yīng)用前景。而由于潛艇通信的在技術(shù)和裝備方面的種種特性，認(rèn)知無線電在潛艇通信對抗方面的應(yīng)用面臨著新的問題，是項前沿性課題。
　　
　　1 認(rèn)知無線電(CR)技術(shù)概述
　　Mitola、FCC、ITU WP8A、John Notor等個人或組織對認(rèn)知無線電技術(shù)給出較有代表性定義[1]。比較受無線電方面的專家和學(xué)者們認(rèn)可的是美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）對認(rèn)知無線電技術(shù)的定義：認(rèn)知無線電技術(shù)是無線終端利用與無線環(huán)境進(jìn)行交互所獲取的無線背景知識，調(diào)整傳輸參數(shù)，實現(xiàn)無線傳輸?shù)哪芰2]。
　　認(rèn)知無線電技術(shù)的核心思想是在其對頻譜感知和系統(tǒng)的智能學(xué)習(xí)能力支持下，將頻譜資源從時間、空間和頻率等多維度的重復(fù)利用和共享，實現(xiàn)動態(tài)頻譜分配和頻譜共享。
　　1.2 認(rèn)知無線電的關(guān)鍵技術(shù)
　　1.2.1 頻譜檢測
　　現(xiàn)有的采用導(dǎo)頻信號和周期平穩(wěn)過程特征檢測等技術(shù)隨多徑衰落的影響而檢測性能降低。認(rèn)知無線電技術(shù)能夠找出適合通信的“頻譜空洞”。這是認(rèn)知無線電對抗功能的技術(shù)基礎(chǔ)和前提。在認(rèn)知無線電中，頻譜檢測技術(shù)不僅在頻譜空洞的檢測中起關(guān)鍵作用，而且還需要負(fù)責(zé)頻譜狀態(tài)的實時監(jiān)測。認(rèn)知無線電終端監(jiān)測頻譜能夠準(zhǔn)確地判定射頻信號碰撞事件，使?jié)撏ㄐ判盘柋苊飧蓴_信號的壓制。
　　1.2.2 動態(tài)頻譜資源分配
　　動態(tài)頻譜分配的關(guān)鍵技術(shù)主要有：載波分配技術(shù)、子載波功率控制技術(shù)、復(fù)合自適應(yīng)傳輸技術(shù)。該調(diào)制方式可以通過頻率的組合或裁剪實現(xiàn)頻譜資源的充分利用，可以靈活控制和分配頻譜、時間、功率、空間等資源[3]。動態(tài)頻譜分配技術(shù)的應(yīng)用將使?jié)撏ㄐ鸥哽`活性，將潛艇通信所需要的頻譜和干擾信號所需占據(jù)的頻譜區(qū)分開，避免兩者之間的沖突，達(dá)到對抗的目的。
　　
　　2 認(rèn)知無線電技術(shù)在潛艇通信對抗中的應(yīng)用展望
　　在潛艇通信偵察方面，通信測向與定位是通信偵察的重要內(nèi)容。目前常用的通信測向技術(shù)大致有比幅、比相、比幅和比相相結(jié)合、多普勒、時差、譜估計等體制。可是，基于傳統(tǒng)技術(shù)建成的無線電監(jiān)測測向系統(tǒng)已不能滿足當(dāng)前各種新型、密集的無線電信號的監(jiān)測和測向的要求。認(rèn)知無線電中的高度數(shù)字化、集成化和數(shù)字處理技術(shù)應(yīng)用應(yīng)用可組成單信道、雙信道及多信道的相關(guān)干涉儀或其他體制的監(jiān)測測向系統(tǒng)，并具備寬帶掃描、本振共享、同步采樣、信號識別、信號分析功能，系統(tǒng)測向功能極其強(qiáng)大，且測向速度快、靈敏度高、可靠性強(qiáng)、動態(tài)范圍大，計算機(jī)自動控制，界面友好、直觀，操作使用極為方便，極大地提高了無線電技術(shù)人員測定無線電輻射源能力。
　　在潛艇通信干擾方面，對于長波發(fā)信而言，當(dāng)通信距離較遠(yuǎn)，且潛艇距干擾發(fā)射臺較近時，通信將被干擾。對于短波發(fā)信而言，由于其功率小，所以無論通信距離遠(yuǎn)近，壓制性干擾都會起到一定的效果。由于軍用認(rèn)知無線電使電臺對周圍復(fù)雜電磁環(huán)境所感知，因此能夠提取出干擾信號的特征，進(jìn)而可以根據(jù)電磁環(huán)境感知信息、干擾信號特征以及通信業(yè)務(wù)的需求選取合適的抗干擾通信策略[4]。而潛艇通信系統(tǒng)時需要實時得到通信特征參數(shù)，要有實時地隨通信特征參數(shù)變化而變化的能力。總的來說，認(rèn)知無線電技術(shù)應(yīng)用于潛艇通信反對抗后將極大地提升潛艇通信對抗水平。
　　
　　3 認(rèn)知無線電技術(shù)在潛艇通信對抗中的應(yīng)用需解決和注意的問題
　　近幾年來，軍用認(rèn)知無線電技術(shù)得到了快速發(fā)展。然而，認(rèn)知無線電技術(shù)于潛艇通信方面還是需要解決和注意許多問題。
　　3.1 潛用智能天線的研制與使用是關(guān)鍵
　　在復(fù)雜電磁環(huán)境的海戰(zhàn)下，若想取得信息優(yōu)勢，必須使未來應(yīng)用與潛艇通信的認(rèn)知無線電終端的功能更加智能化。認(rèn)知無線電的天線具有接入多個頻段的功能，理想的認(rèn)知無線電系統(tǒng)的天線部分則應(yīng)該能夠覆蓋全部無線通信頻段，這對天線技術(shù)提出了較高的要求。目前，智能天線技術(shù)的問世即將解決這個問題。此種天線系統(tǒng)可以動態(tài)配置。未來潛艇智能收發(fā)天線將既有自動感知干擾源并抑制其影響的能力，又有增強(qiáng)期望信號的很強(qiáng)的抗干擾能力[5]。進(jìn)一步來說，如何將潛用智能天線的使用融合到潛艇的戰(zhàn)術(shù)行動之中，以達(dá)成此裝備服務(wù)于戰(zhàn)術(shù)的目的，是認(rèn)知無線電技術(shù)應(yīng)用于潛艇通信對抗的另一關(guān)鍵問題。
　　3.3 軟件開發(fā)和仿真訓(xùn)練的進(jìn)度應(yīng)加大
　　在潛艇通信對抗行動中，反潛兵力為取得最佳對抗效益，將會針對不同的通信信號采用不同的偵察或干擾樣式。需要針對各種可能的對抗技術(shù)研究出相應(yīng)的對抗擾處理算法，然后裝訂到以軟件無線電為平臺的認(rèn)知無線電潛用終端上。同時，應(yīng)針對認(rèn)知無線電通信系統(tǒng)對抗技術(shù)的特點，對開發(fā)系統(tǒng)的自適應(yīng)能力和功通過計算機(jī)仿真軟件，構(gòu)建復(fù)雜電磁環(huán)境、系統(tǒng)仿真模型，通過嚴(yán)格完備的仿真試驗，分析并驗證認(rèn)知無線電通信對抗裝備的技術(shù)性能和環(huán)境適應(yīng)能力、作戰(zhàn)能力。
　　3.4 通信鏈路的可靠性和持續(xù)性需增強(qiáng)
　　潛艇在未來信息化戰(zhàn)場上，無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署．一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。而且，認(rèn)知無線電的潛艇終端必須適應(yīng)于發(fā)信快的原則，避免由于智能對抗的過程過長而使?jié)撏П┞丁Ｔ诎杜_方面，自潛艇從所在海域發(fā)出信息后，岸臺認(rèn)知無線電終端必須在盡可能短的時間內(nèi)騰出接收頻率，務(wù)必保證信息不露報。這就要求增強(qiáng)認(rèn)知無線電技術(shù)支持下的接收終端通信鏈路的持續(xù)性和可靠性。
　　
　　4 結(jié)語
　　認(rèn)知無線電應(yīng)用于潛艇通信不僅是一個技術(shù)問題和裝備問題，而且是一個戰(zhàn)術(shù)問題。技術(shù)上，認(rèn)知無線電技術(shù)還很不成熟；裝備上，潛用認(rèn)知無線電通信終端還未曾涉及；戰(zhàn)術(shù)上，潛艇認(rèn)知無線電通信的作戰(zhàn)使用還未曾進(jìn)行深入的研究論證，這些問題都需要深入探討[6] 。所以認(rèn)知無線電技術(shù)應(yīng)用于潛艇通信對抗需要解決的理論和實際問題遠(yuǎn)非限于上述幾種情況。相信隨著對認(rèn)知無線電技術(shù)研究的不斷深入和應(yīng)用，潛艇對戰(zhàn)場無線電磁環(huán)境的感知的能力將會有更大的提升的余地。