摘 要：介紹了認知無線電的基本概念，提出了認知無線電應用到潛艇通信對抗的設想，闡述了此設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。
關鍵詞：認知無線電（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，實質就是敵對雙方在無線電通信領域內為爭奪無線電頻譜控制權而展開的斗爭。認知無線電技術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域有巨大的應用前景。而由于潛艇通信的在技術和裝備方面的種種特性，認知無線電在潛艇通信對抗方面的應用面臨著新的問題，是項前沿性課題。
　　
　　1 認知無線電(CR)技術概述
　　Mitola、FCC、ITU WP8A、John Notor等個人或組織對認知無線電技術給出較有代表性定義[1]。比較受無線電方面的專家和學者們認可的是美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）對認知無線電技術的定義：認知無線電技術是無線終端利用與無線環(huán)境進行交互所獲取的無線背景知識，調整傳輸參數(shù)，實現(xiàn)無線傳輸?shù)哪芰2]。
　　認知無線電技術的核心思想是在其對頻譜感知和系統(tǒng)的智能學習能力支持下，將頻譜資源從時間、空間和頻率等多維度的重復利用和共享，實現(xiàn)動態(tài)頻譜分配和頻譜共享。
　　1.2 認知無線電的關鍵技術
　　1.2.1 頻譜檢測
　　現(xiàn)有的采用導頻信號和周期平穩(wěn)過程特征檢測等技術隨多徑衰落的影響而檢測性能降低。認知無線電技術能夠找出適合通信的“頻譜空洞”。這是認知無線電對抗功能的技術基礎和前提。在認知無線電中，頻譜檢測技術不僅在頻譜空洞的檢測中起關鍵作用，而且還需要負責頻譜狀態(tài)的實時監(jiān)測。認知無線電終端監(jiān)測頻譜能夠準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)頻譜分配的關鍵技術主要有：載波分配技術、子載波功率控制技術、復合自適應傳輸技術。該調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)頻譜分配技術的應用將使?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，達到對抗的目的。
　　
　　2 認知無線電技術在潛艇通信對抗中的應用展望
　　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容。目前常用的通信測向技術大致有比幅、比相、比幅和比相相結合、多普勒、時差、譜估計等體制。可是，基于傳統(tǒng)技術建成的無線電監(jiān)測測向系統(tǒng)已不能滿足當前各種新型、密集的無線電信號的監(jiān)測和測向的要求。認知無線電中的高度數(shù)字化、集成化和數(shù)字處理技術應用應用可組成單信道、雙信道及多信道的相關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)測向功能極其強大，且測向速度快、靈敏度高、可靠性強、動態(tài)范圍大，計算機自動控制，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，當通信距離較遠，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近，壓制性干擾都會起到一定的效果。由于軍用認知無線電使電臺對周圍復雜電磁環(huán)境所感知，因此能夠提取出干擾信號的特征，進而可以根據(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，認知無線電技術應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 認知無線電技術在潛艇通信對抗中的應用需解決和注意的問題
　　近幾年來，軍用認知無線電技術得到了快速發(fā)展。然而，認知無線電技術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鍵
　　在復雜電磁環(huán)境的海戰(zhàn)下，若想取得信息優(yōu)勢，必須使未來應用與潛艇通信的認知無線電終端的功能更加智能化。認知無線電的天線具有接入多個頻段的功能，理想的認知無線電系統(tǒng)的天線部分則應該能夠覆蓋全部無線通信頻段，這對天線技術提出了較高的要求。目前，智能天線技術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，又有增強期望信號的很強的抗干擾能力[5]。進一步來說，如何將潛用智能天線的使用融合到潛艇的戰(zhàn)術行動之中，以達成此裝備服務于戰(zhàn)術的目的，是認知無線電技術應用于潛艇通信對抗的另一關鍵問題。
　　3.3 軟件開發(fā)和仿真訓練的進度應加大
　　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研究出相應的對抗擾處理算法，然后裝訂到以軟件無線電為平臺的認知無線電潛用終端上。同時，應針對認知無線電通信系統(tǒng)對抗技術的特點，對開發(fā)系統(tǒng)的自適應能力和功通過計算機仿真軟件，構建復雜電磁環(huán)境、系統(tǒng)仿真模型，通過嚴格完備的仿真試驗，分析并驗證認知無線電通信對抗裝備的技術性能和環(huán)境適應能力、作戰(zhàn)能力。
　　3.4 通信鏈路的可靠性和持續(xù)性需增強
　　潛艇在未來信息化戰(zhàn)場上，無線電通信技術的網絡設備如果沒有良好的配置和網絡部署．一旦受到安全威脅，其后果不堪設想。無線電通信技術通信方法的拓新我們與必要提高網絡設備性能、優(yōu)化設備配置、冗余備份等等手段來保證網絡的可靠性。而且，認知無線電的潛艇終端必須適應于發(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，岸臺認知無線電終端必須在盡可能短的時間內騰出接收頻率，務必保證信息不露報。這就要求增強認知無線電技術支持下的接收終端通信鏈路的持續(xù)性和可靠性。
　　
　　4 結語
　　認知無線電應用于潛艇通信不僅是一個技術問題和裝備問題，而且是一個戰(zhàn)術問題。技術上，認知無線電技術還很不成熟；裝備上，潛用認知無線電通信終端還未曾涉及；戰(zhàn)術上，潛艇認知無線電通信的作戰(zhàn)使用還未曾進行深入的研究論證，這些問題都需要深入探討[6] 。所以認知無線電技術應用于潛艇通信對抗需要解決的理論和實際問題遠非限于上述幾種情況。相信隨著對認知無線電技術研究的不斷深入和應用，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。