基于抗脆性的通信抗干扰发展思路探析

发布时间：2021-07-13 11:16

　　抗脆性的核心是"从无序中获益",应用到通信抗干扰领域,就是"从干扰中获益"。抗脆性通信理念给通信抗干扰领域带来了巨大影响:传统的"干扰抑制型"抗干扰通信模式将朝着"干扰利用型"抗干扰通信模式转型。文中研究了抗脆性通信典型策略,分析了抗脆性通信系统的系统组成与特点,提出了抗脆性语境下的通信抗干扰领域发展思路。 

【文章来源】：中国电子科学研究院学报. 2020,15(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

抗脆性通信系统框图(接收机、发射机部分)

鲁棒性表征的是系统的加固能力或抗冲击能力[17]，如图2所示。在遭受干扰时，鲁棒的通信系统性能(可以是总体性能，也可以是某一维度的性能)降级情况要比基线通信系统(未采用或几乎未采用任何抗干扰措施的通信系统)好很多。保证通信系统鲁棒性相对比较简单，最常用的方法就是采用一种抗干扰手段或多种抗干扰手段的线性组合。然而，在动态、复杂电磁作战环境中，单纯保证系统鲁棒性将带来诸多问题:首先，复杂的环境，使得单纯依靠抗干扰技术线性组合来实现的鲁棒性很难持续性、系统性保持;其次，动态的、网络化的环境使得通信系统的攻击面大幅增加，确保鲁棒性的诸多技术、手段存在很大的被“绕过”的风险，进而可能沦为电子防护版的“马其诺防线”;最后，随着敌方电子攻击理论、技术、手段等方面的大幅提升，要实现鲁棒性本身所需付出的代价(图中p Bb与p Be之间的部分)可能将变得越来越大直至不可承受。弹性表征的是面对攻击时的系统响应能力[17]，如图3所示。从图中可以看出，弹性对于通信抗干扰(乃至整个通信电子防护)而言至关重要。在干扰导致通信系统性能大幅降低的情况下，随着系统响应(弹性防御)的展开，系统性能(可以是总体性能，也可以是某一维度的性能)快速恢复到攻击之前的水平。从图中可以看出，弹性防御的主要活动包括快速干扰检测与干扰响应两部分，因此，衡量通信系统御弹性能力的主要指标是恢复时间。

弹性表征的是面对攻击时的系统响应能力[17]，如图3所示。从图中可以看出，弹性对于通信抗干扰(乃至整个通信电子防护)而言至关重要。在干扰导致通信系统性能大幅降低的情况下，随着系统响应(弹性防御)的展开，系统性能(可以是总体性能，也可以是某一维度的性能)快速恢复到攻击之前的水平。从图中可以看出，弹性防御的主要活动包括快速干扰检测与干扰响应两部分，因此，衡量通信系统御弹性能力的主要指标是恢复时间。抗脆性指的是故障(无序)利用能力，利用故障来提升自己的能力，其核心理念就是“从无序中获益”。从这种描述可以明显看出抗脆性与鲁棒性、弹性之间的巨大差别:面对无序状态，抗脆性可从中获益，而鲁棒性/弹性则不能，也就是说，与基线性能相比，抗脆性系统可超过该性能，而鲁棒性/弹性则永远无法超过。简而言之，抗脆性总会因为“无序”(在此以攻击为例)带来某方面性能的提升(“抗脆性增益”)。该类系统可以分为如图4所示的三类[12]:1类系统指的是在遭受攻击期间性能有所提升，攻击结束后则恢复;2类系统指的是在攻击后性能有所提升，原因可能是在受攻击期间收集到了足够多的信息，进而实现了攻击后的性能提升;3类系统是1类系统与2类系统的综合，即，抗脆性增益可以从攻击开始一直持续到攻击结束之后的很长时间。


本文编号：3281958