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难以捕捉的电波——揭秘隐蔽通信技术

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    发表于 2017-6-6 13:14:08 | 显示全部楼层 |阅读模式

      基于电磁波的无线通信是各国军政通信系统所采用的主要技术,也是各国间信息对抗的主战场,为争夺电磁空间的管控权,各国情报部门均建立了电磁信号侦察与监测系统,以实现对电磁信号的严密监控与管制。在这种情况下,如何能逃避敌方的严密监控并实现电磁信号的隐蔽传输,成为各国进行信息对抗、争夺电磁空间控制权的关键。

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      图1基于电磁波的军事通信指挥系统
      什么是电磁隐蔽通信?
      由于电磁空间的开放性及电磁信号传输的辐射性,承载着重要信息的通信信号完全暴露在自由的空间中。敌方的电磁信号侦察系统可轻易侦测该通信信号,进而对该信号进行干扰或截获。为躲避电磁信号侦察系统,各国在高安全级别的通信系统中开始采用电磁隐蔽通信技术,比较著名的是美国海军DRACO战术组网电台采用的超宽带通信技术以及美国卫讯(ViaSat)开发的重叠电磁通信系统。下面详细介绍这两种通信系统的隐蔽特性。

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      图2军事通信装备
      淹没的电磁波超宽带电磁通信系统
      DRACO电台采用的超宽带通信利用纳秒至微秒级的非正弦波窄电磁脉冲作为载波,其传输带宽极宽,通常达到至少500MHz或相对带宽超过20%。与之相比,日常使用的FM广播信号带宽是75KHz。如果将一个FM广播频道比作一条单行车道的话,那么DRACO电台的频段就是一条双向6667条车道的、超级宽的高速路,原来集中在单一车道上的车流,将同时平均分配这条超级高速路上。这是一种使用频谱空间换时间的方式。所以其单频点平均发射功率极小,可以淹没在电磁空间的背景噪声中,从而具有很强的隐蔽性。此外,由于超宽带技术本身的抗干扰、高速率及穿透能力强等特点,保证其具有稳定高效的通信效率。

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      图3隐藏在背景噪声中的超宽带电磁波
      事实上,美军从20世纪90年代中期开始大力发展超宽带无线通信,主要侧重于较远距离的无线战术电台组网,目标是建立通信及定位一体化的战术Adhoc网络。除海军采用的DRACO电台外,美国TimeDomainCorp公司为美国海军陆战队基地建立了代号为"秘密行动链路(stealthlink)"的超宽带无线电通信系统,同时,受美国国防部特种技术办公室(The  US Department of Defense's Office of Special Technology)的资助,美国Multispectral  Solutions公司开发设计了一款非视距超宽带话音及数据分组电台。
      寄生的电磁波重叠电磁通信系统
      重叠通信系统是重叠建立在他方(甚至敌方)的通信链路上的通信系统,它能在未经允许的情况下借用他方通信链路进行隐蔽通信,由于其可以在不影响原系统业务质量的前提下进行隐蔽通信,其信道可以避免受到敌方的有意干扰和物理摧毁,且能够有效地保证己方通信畅通,是一种生存性很强的隐蔽通信手段。

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      图4卫星重叠通信系统
      卫星通信是军事通信的一种重要手段,在卫星通信领域各国的对抗非常激烈,各军事大国日常均保持对敌方卫星通信信号的进行侦听;战争时,首要任务是对敌方的通信卫星实施干扰、破坏甚至物理摧毁,以打击摧毁敌方的作战指挥系统,也正源于此,重叠通信技术主要应用于卫星通信系统中。
      总结
      针对隐蔽电磁通信技术,各国的电磁信号侦察技术也在持续发展,如电磁指纹技术、电磁态势感知及电磁地图等,针对隐蔽通信链路的攻击特性,构建相应的检测防护机制。正所谓有矛就有盾,无线隐蔽通信技术与侦查技术都将继续发展,电磁空间的攻防技术还将持续演进并相互较量,电磁空间未来依然是各国情报部门攻防的主战场。



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