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通信技术在智能弹药中的应用
北京理工大学
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通信技术在智能弹药中的应用

摘要:现代战争中精确化、智能化弹药的使用不仅直接关系到战争的胜败，而且还可以有效降低平民的伤亡率，弹道修正弹就是其中的典型代表。全文紧紧围绕一维弹道修正弹展开，研究工作主要体现在:对无线通信系统的原理样机进行设计，研究了通信频率、通信协议及数据加密等技术方案，详细介绍了发射与接收天线、发射机与接收机的器件选型与硬件电路设计。
关键词：一维弹道修正弹，通信系统

前言
20世纪以来，微电子技术的发展突飞猛进，机械、电子等领域逐渐向微型化、精确化发展。面对现代战争形势的不断转型，军事领域也不断应用微电子技术来提高武器的精确打击能力。如何实现弹药精确打击弹药成为各国军界的共识。一直以来，导弹被公认为最精确的弹药，但是导弹造价昂贵，不利于大量装备为满足战争的需求，具有一定修正能力的低成本弹道修正弹便应运而生。
1.2弹道修正弹概述
弹道修正弹是由美国在20世纪70年代末提出的。其基本原理是：通过测量外弹道诸元的某一个或几个参数实时数值，得到弹丸实际弹道，并与预装定的理想弹道比较，计算出两者的偏差，根据偏差的大小形成控制指令，把指令传给弹上执行机构，执行机构能够以连续或脉冲方式提供修正力或力矩，弹丸能够对弹道进行有限次数的修正，减小弹着点的偏差
弹道修正的通信技术
2.1无线通信原理
2.1.1调制与解调
所谓调制，就是将基带信号变换成适合信道传输特性传输的频带信号。它是利用基带信号去控制载波信号的某一参数，让该参数随基带信号的大小而线性变化的处理过程。通常又将基带信号称为调制信号，将高频振荡信号称为载波信号，将经过调制后的高频振荡信号称为已调信号或已调波。在接收端，必须将信道送来的已调信号再变换成基带信号，这一变换过程称为解调数字。
调制技术有三种基本形式：数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制。由于数字信息只有离散的有限种取值，相应地调制后的载波参量也只有离散的有限种取值，而且正由于数字信息的离散性特点，数字调制可用更为简便的键控方法来实现，故通常称数字振幅调制、数字频率调制和数字相位调制分别为振幅键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)。
2.1.2差错控制编码
差错控制编码是为了减少差错而进行的编码。采用这类编码后，增加了码元之间的相互关联，在接收端根据相应的译码规则，就能够查觉传输中有无误码，甚至能自动纠正误码。常用的差错控制编码有奇偶校验码、汉明(Hamming)码和循环冗余校验码(CyclingRedundancyCheck，CRC)
2.2抗干扰技术
所谓抗干扰，就是采取各种技术措施，在各种干扰的条件下还能保证通信正常工作。常采用的抗干扰措施：
常采用的抗干扰措施有频率捷变、实时频率自适应跳变、快速传输(突变通信)等。
频率捷变主要是针对通信干扰中的阻塞和瞄准式干扰的。例如阻塞式干扰，它主要是对某一频率范围实施强干扰，把这一频段内的通信信号淹没在干扰的噪声之中，使这一频段范围内无法实施通信。如果这时能快速变换通信频率(频率捷变)而跳出这一干扰范围，且能快速传递信息实施通信，即使被对方侦察到，但在再次受到干扰前可能已经完成通信。
实时频率自适应跳变技术通过自适应算法，在进行跳频通信过程中自动探测和删除受干扰的频点，使系统在无干扰或弱干扰频点上跳变，提高通信系统的抗阻塞干扰能力。
突变通信是一种时域抗干扰、低截获概率通信的好方式。它利用宽的频带，在一个随机的短时间内突发信息，短暂的发射时间加上随机性，使敌方的检测十分困难，尤其当所用的频率快速变换时更是如此。
2.3新的抗干扰通信体制和系统
新的抗干扰通信体制和系统不但能在杂乱噪声、干扰中检测出信息，而且能够在敌人的欺骗式干扰中辨别真伪。这些新的体制和系统包括：
⑴高速短波异步DFH(差分跳频)系统。它利用前后频率的相关性来携带信息，跳速可达5000跳每秒。DFH以高跳速带来高数据速率，同时高跳速还可以极大地提高抗跟踪干扰和多径干扰的能力
⑵毫米波噪声通信系统。其丰富的频带资源提供了抗干扰、抗截获的有效途径，并可获得极高的抗干扰增益。
⑶隐蔽式紫外光通信系统。它适用于多种近距离抗干扰通信的场合。要干扰强紫外光散射，目前还是不可能的。当保持无线电寂静时，紫外光通信可用来提供舰船之间的近距离通信
⑷扩展频谱通信系统。扩频系统具有低截获概率特性，高时间分辨率，抗干扰能力强。由于扩频系统采用的伪随机序列周期很长，且复杂度较高时，敌方难以识别扩频信号的有关参数，信息不易被破译和截获，所以说扩频技术具有天然的信息保密特性。
通信方案研究
3.1通信频率
原理样机通信频率为315MHz。通信