2.1.4 通信抗干扰技术的分类

通信抗干扰无论在军事通信领域还是在民用通信领域均扮演着重要角色，一直受到国内外学术界和工业界的广泛关注，得到国内外相关学者的广泛关注，已有很多的相关研究工作。按照不同的分类规则，抗干扰技术有不同的分类，一种抗干扰技术分类示意图如图2-5所示。

图2-5 一种抗干扰技术分类示意图

根据干扰来源划分，抗干扰技术可分为抗人为干扰和抗自然干扰。据干扰的作用方式划分，抗干扰技术可分为抗压制性干扰和抗欺骗性干扰。根据干扰意图划分，抗干扰技术可分为抗恶意干扰和抗非恶意干扰。根据抗干扰的维域，抗干扰技术可分为功率域抗干扰、频域抗干扰、空域抗干扰以及多域抗干扰等。功率域抗干扰即为通过调整用户发射功率的方式应对干扰攻击；频域抗干扰即为在频域利用/寻找频谱空穴躲避干扰或扩展频谱分散干扰力量，从而降低或消除干扰的威胁；空域抗干扰即为通过天线方向隔离通信信号和干扰信号；多域抗干扰即为同时在多个域灵活采用多种抗干扰手段。

根据资源的利用效率，抗干扰技术可分为扩谱抗干扰和最佳资源分配抗干扰[43，75-77]。扩谱抗干扰包括跳频扩谱（FHSS）、直接序列扩谱（DSSS）以及异步跳频（UFH）[42]等。然而，这些技术需要较宽的频带，频谱利用效率比较低。为了追求更高的频谱利用效率，产生了最佳资源分配抗干扰方法，它追求高效地利用现有资源，构成了抗干扰技术的另一个分支。

此外，除了上面提到的抗干扰技术分类方法，还有很多基于其他分类规则的抗干扰分类方法。例如，根据抗干扰技术使用的理论和方法，可分为博弈论、多臂老虎机、强化学习、凸优化等；根据干扰频谱的使用方式，可分为抗跟踪干扰、抗瞄准干扰和抗阻塞干扰等；根据干扰功率，可分为抗大功率干扰和抗小功率干扰。需要说明的是，每种抗干扰技术都难以应对所有的干扰样式，从而都有其特定的适用范围。本书主要关注人为干扰，从功率域、频域以及多域角度出发，综合利用博弈论、多臂老虎机以及强化学习等多种理论和方法，研究新型干扰环境中的最佳资源分配抗干扰技术。

通信抗干扰是一个古老的话题，干扰与抗干扰作为通信对抗中的“矛”与“盾”双方，它们之间的斗争随着技术的发展不断地前进，没有无坚不摧的矛，也没有牢不可破的盾，双方的斗争是军事通信永恒的话题。下面简要介绍几种重要的抗干扰技术。

1.功率域抗干扰技术

功率域抗干扰的基本原理是在功率域与干扰进行能量比拼，或者分散/牵制/转移干扰功率分布，降低干扰威胁，如大功率发射、功率自适应等技术。它以功率为代价换取系统的可靠性，采用“硬抗”的方式应对干扰的攻击。当干扰功率不很强时，功率域抗干扰只要功率能够满足正常通信，功率就越小越好，以躲避敌方侦察，保护己方用户。当遇到大功率强干扰时，则采用大功率硬抗强干扰。然而，随着干扰小型化、智能化的发展，以及各种无人平台的出现（如无人机群），未来将呈现出大功率压制干扰和小功率的灵巧式干扰共存的局面。

2.频率域抗干扰技术

频率域抗干扰的基本原理是在频率域寻找/利用频谱空穴躲避干扰或扩展频谱在频率域分散/转移干扰力量等方法，降低或消除干扰的威胁，如跳频、直扩、频率自适应等。该技术以频率资源为代价换取可靠性，采用“避”或“隐”的方式应对干扰攻击。频率域抗干扰技术是目前主流的、应用广泛的通信抗干扰技术。当然，随着技术的不断发展，现已出现了一些新的频率域抗干扰技术，如智能跳频抗干扰技术、动态频谱抗干扰技术等。

3.空域抗干扰技术

空域抗干扰的基本原理是根据通信网络结构等因素，采用定向发射和接收、信号极化、旁瓣抑制/抵消等方法，在空间集中信号功率/回避干扰，如定向天线、自适应调零天线、波束成型、旁瓣抑制/抵消等，降低天线在干扰方向上的增益，提高在信号方向上的增益，以此来降低接收机的干信比。空域抗干扰技术的核心思想是利用空域资源达到消除干扰信号的目的。该技术主要应用在来波方向性比较强的场合，通过空间“滤波”，采用“避”的方式应对干扰威胁，通过规避干扰的来波方向，利用干扰死角，形成通信信号与干扰信号的空间隔离，从而减小干扰造成的影响。

4.多域抗干扰技术

多域抗干扰的基本原理是同时在多个域中灵活采用多种抗干扰手段，如功率和频率联合抗干扰技术，以获得更好的抗干扰效果。该技术同时采用多种抗干扰手段，在多个维度采用多种抗干扰方法应对干扰攻击，具有较强的灵活性，如采用“抗+避”的方式灵活应对干扰威胁。

5.扩谱抗干扰技术

扩谱抗干扰的基本原理是将信息带宽扩展传输的抗干扰技术体制，典型的扩谱通信技术体制如直扩、跳频。扩谱抗干扰以资源代价换取可靠性，适用于频谱资源比较丰富的场合。在军事通信中，一方面，扩谱通信具有良好的抗干扰能力；另一方面，小的发射功率和控制码的伪随机性有利于反侦察、抗截获和抗定位，它以带宽的增大换取功率的减小。在一些功率十分宝贵的场合，扩展频谱能够显示出其优势，如天际间的通信。此时，扩展频谱是一种最佳的通信方式。然而，在一些频谱资源比较紧张的场合，扩谱通信受到限制，因为扩谱信号占用了很大的带宽，此时考虑的主要问题是如何提高频谱资源的利用效率[7]。

6.最佳资源分配抗干扰技术

最佳资源分配抗干扰是通过利用博弈论、优化理论以及人工智能领域相关技术，追求高效地利用现有资源，构成了通信抗干扰技术的另一个分支，如基于博弈学习的抗干扰技术、基于强化学习的抗干扰技术。该技术适用于资源比较紧张的场合，在保证传输可靠性的同时，高效地利用现有资源。该技术将在密集无线网络以及无人机群等网络中有较好的应用前景。