1.2 軍事通信系統(tǒng)的組成

通信的目的是將信息從發(fā)信者（信源）傳輸給另一個(gè)時(shí)空點(diǎn)的收信者（信宿）。

通信系統(tǒng)是指實(shí)現(xiàn)這一通信過程的全部技術(shù)設(shè)備和傳輸信息媒質(zhì)信道的總和。

通信系統(tǒng)通過某種傳輸媒介（稱為信道）將信息m(t)從信源傳送到信宿，經(jīng)過信道傳輸惡化后在信宿得到的信息表示為，通信系統(tǒng)的組成框圖如圖1-1所示。從信源來的信息可能是模擬信號(hào)也可能是數(shù)字信號(hào)，它需要相應(yīng)的通信系統(tǒng)來傳輸。

①信源：發(fā)出信息的源，是產(chǎn)生消息的機(jī)構(gòu)，消息（message）中包含的信息（information）是用戶所關(guān)心的部分。信源輸出的信號(hào)在系統(tǒng)其他部分被轉(zhuǎn)換、復(fù)制、處理。

在實(shí)際生活中，消息的表現(xiàn)形式是高度復(fù)雜的物理現(xiàn)象，如人類的語言和文字、圖像、聲音，甚至各種傳感器的輸出。但是通信系統(tǒng)中所說的信源，其輸出均為電信號(hào)。這些電信號(hào)是上述物理現(xiàn)象經(jīng)過相應(yīng)的能量轉(zhuǎn)換器件轉(zhuǎn)換后得到的。例如，聲音的物理表現(xiàn)形式是聲波，而拾音器（話筒）則將聲波轉(zhuǎn)換成表現(xiàn)聲音的電信號(hào)，稱為音頻信號(hào)；又如，攝像機(jī)將一系列靜止的或活動(dòng)的景物轉(zhuǎn)換成表現(xiàn)圖像的電信號(hào)，稱為視頻信號(hào)，也稱圖像信號(hào)。信源既可以輸出連續(xù)的模擬信號(hào)（稱為模擬信源），也可以輸出離散的數(shù)字信號(hào)（稱為數(shù)字信源）。例如，拾音器和攝像機(jī)輸出的就是模擬信號(hào)，而電傳機(jī)和計(jì)算機(jī)輸出的就是數(shù)字信號(hào)。模擬信號(hào)的特點(diǎn)是時(shí)間上連續(xù)或離散，但幅度上的取值無限。數(shù)字信號(hào)的特點(diǎn)是時(shí)間上離散或連續(xù)，但幅度上的取值有限，即具有有限個(gè)輸出字符。

②發(fā)送設(shè)備：發(fā)送設(shè)備中的信號(hào)處理單元對(duì)來自信源的信息做進(jìn)一步的處理，使它能夠更有效地在所選定的傳輸媒介上傳輸；發(fā)送設(shè)備中的載波電路完成信號(hào)處理單元送出的基帶信號(hào)到適合于特定傳輸媒介發(fā)送的頻帶信號(hào)（在某些信道下也可能是基帶信號(hào)）之間的轉(zhuǎn)換。

例如，在數(shù)字通信系統(tǒng)中常用的語音編碼器、視頻編碼器等，它們用來減少來自信源的冗余信息；在信號(hào)傳輸中用來檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的信道編碼也在信號(hào)處理單元完成。在模擬通信系統(tǒng)中，信號(hào)處理通常就是一個(gè)簡單的低通濾波器。在一個(gè)模數(shù)混合通信系統(tǒng)中，信號(hào)處理單元中通常包含模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，如常見的脈沖編碼調(diào)制器（Pulse Code Modulation，PCM）。載波電路完成的主要功能有調(diào)制、變頻、放大、發(fā)射等。調(diào)制是為了使信號(hào)在信道中傳輸時(shí)，信號(hào)特性與信道特性相匹配。例如，在進(jìn)行射頻傳輸時(shí)需要用信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制方法通?？煞譃槟M調(diào)制（如調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相）和數(shù)字調(diào)制（如幅移鍵控、頻移鍵控、相移鍵控）。又如，利用有線方式進(jìn)行基帶傳輸時(shí)，信號(hào)往往要進(jìn)行碼型變換以適應(yīng)傳輸線的特性。在軍用通信系統(tǒng)中，為了對(duì)抗敵方的有意干擾，需要采取擴(kuò)頻、跳頻等措施，這些措施往往在調(diào)制解調(diào)器中實(shí)現(xiàn)。

③傳輸媒介：提供通信系統(tǒng)信號(hào)的傳輸通道?？梢哉f所使用的傳輸媒介幾乎決定了該通信系統(tǒng)的主要特征。傳輸媒介常統(tǒng)稱為信道。

從物理特性來劃分，傳輸媒介可劃分為有線和無線兩大類。典型的有線傳輸媒介有雙絞線、同軸電纜、光纖、波導(dǎo)等；無線傳輸媒介有空氣、海水等。當(dāng)信號(hào)在傳輸媒介中傳輸時(shí)，會(huì)受到損耗、失真、衰落等影響，并會(huì)疊加傳輸媒介引入的各種噪聲和干擾。由于受到傳輸媒介引入的各種效應(yīng)影響，使得接收設(shè)備送到信宿的表現(xiàn)出與發(fā)送方的m(t)明顯的差異，不同類型的通信系統(tǒng)對(duì)這種差異有不同衡量標(biāo)準(zhǔn)，如誤碼率、信噪比等，衡量的結(jié)果常用來判斷一個(gè)通信系統(tǒng)的性能。

④接收設(shè)備：接收設(shè)備中的載波電路首先將來自傳輸媒介的信號(hào)能量接收，并完成頻帶信號(hào)到基帶信號(hào)的轉(zhuǎn)換。為了完成這種轉(zhuǎn)換，載波電路的主要功能包括信號(hào)接收（如天線、光檢測器）、低噪聲放大、變頻、解調(diào)，以及完成解調(diào)所需載波和定時(shí)同步等；接收設(shè)備中的信號(hào)處理單元完成發(fā)送方信號(hào)處理單元功能的逆過程。接收設(shè)備盡可能“凈化”受到信道“污染”的發(fā)送信號(hào)，并將發(fā)送信號(hào)的最佳估計(jì)送到信宿。

圖1-1給出的通信系統(tǒng)是單向傳輸系統(tǒng)。廣播是典型的單向通信系統(tǒng)，但一般來說，作為雙方進(jìn)行信息交互的通信系統(tǒng)通常是雙向的，如電話。此時(shí)通信的兩端都設(shè)置有發(fā)信設(shè)備和收信設(shè)備。當(dāng)然，傳輸媒介也應(yīng)當(dāng)是能雙向傳輸?shù)?。如果兩個(gè)方向有各自的傳輸媒介，那么雙方都可以獨(dú)立進(jìn)行發(fā)送與接收，但如果共享一個(gè)傳輸媒介，就必須用頻率、時(shí)間或空間分割等辦法來共享。

另外，通信也不只是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，很多情況下是多點(diǎn)之間的通信，以完成多點(diǎn)之間的信息傳輸與交換。這時(shí)，就涉及復(fù)用技術(shù)、多址技術(shù)和交換技術(shù)，構(gòu)成一個(gè)完整的通信系統(tǒng)或通信網(wǎng)。

軍事通信系統(tǒng)是通信系統(tǒng)的一種特殊應(yīng)用，是針對(duì)軍事要求用于軍事目的的通信系統(tǒng)，它具有一般通信系統(tǒng)所有的特征?？紤]到軍事應(yīng)用的特殊要求，軍事通信系統(tǒng)與一般通信系統(tǒng)具有明顯的不同。圖1-2給出了典型軍事通信系統(tǒng)的組成框圖。

為了防止敵方對(duì)通信信號(hào)的截獲，采用高強(qiáng)度的加密是軍事通信系統(tǒng)的普遍特征，從應(yīng)用角度來看，通常有信道加密和信源加密兩種方式，與加密對(duì)應(yīng)，解密過程也不可或缺，信道加（解）密位于信號(hào)處理和載波電路之間，信源加（解）密位于信源（宿）與信號(hào)處理之間。在軍事通信系統(tǒng)中，經(jīng)過傳輸信道到達(dá)收信方的信號(hào)除了考慮一般通信系統(tǒng)的傳輸影響，重點(diǎn)需要考慮敵方釋放的各種干擾。這種干擾同其他通信系統(tǒng)所遭受的雷電、汽車啟動(dòng)、同頻干擾、鄰道干擾有著明顯的不同，它是敵方針對(duì)通信方信號(hào)樣式而釋放的人為干擾，目的是阻止通信的正常進(jìn)行。此時(shí)，通信方則需要采用一些特殊技術(shù)手段保護(hù)己方通信不被截獲和干擾，常用的方法有提高天線的方向性、降低正常工作所需的接收電平、采用猝發(fā)的通信方式等。