第208章 短波通信抗幹擾技術研發
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卷首語
【畫麵:1958 年 12 月的內蒙古草原,枯黃的草莖在零下 20c的寒風中簌簌發抖,臨時搭建的帆布帳篷外,三具鏽跡斑斑的短波天線架成三角陣列,饋線被凍得硬如鐵絲。鏡頭推進帳篷內,26 歲的研究員小劉裹著露棉的軍大衣,鼻尖凍得通紅,手中的鉛筆在凍硬的筆記本上劃出歪斜的痕跡,記錄著示波器上跳動的幹擾波形。字幕浮現:1958 年末,當短波通信在寒潮與太陽活動的雙重幹擾下頻繁中斷,一群年輕科研人員在草原與戈壁間展開無聲戰役。小劉和團隊成員用頻譜儀捕捉幹擾脈衝,在凍土上埋設接地裝置,於太陽黑子爆發的強光中尋找信號突圍路徑 —— 那些被寒風吹裂的筆記本、在帳篷內嗬出的白氣,終將化作短波通信的 “抗幹擾鎧甲”,讓跨越千裏的電波不再迷失於電磁迷霧。】
1958 年 12 月 5 日,北京通信技術研究院的地下室裏,45 歲的項目負責人老陳將一疊《短波通信故障統計月報》摔在鐵皮桌上,月報表上 “邊疆哨所通信中斷率 37” 的標注被紅筆圈得發亮。“太陽黑子活動周期到來,” 他指著牆上的太陽輻射監測曲線,“再加上敵方的窄帶幹擾,咱們的短波網快成‘雜音收集器’了。” 剛從清華大學畢業的小劉盯著頻譜分析圖,發現幹擾信號像幽靈般在 318hz 頻段來回跳躍,與教材上的理論模型完全不符。
一、頻譜圖上的幽靈
根據《1958 年短波抗幹擾技術研發檔案》檔案編號 txkg19581201),研發團隊首先遭遇 “幹擾源多態性” 難題。傳統抗幹擾技術基於固定頻段防護,卻無法應對敵方與自然幹擾的疊加效應。小劉主動承擔幹擾信號分類任務,在實驗室連續 72 小時監聽,用不同顏色的墨水標注出三類主要幹擾:太陽風暴產生的寬帶噪聲黃色)、敵方故意發射的單頻阻塞紅色)、電離層異常導致的多徑衰落藍色)。
“看這裏,” 小劉指著頻譜圖上的紅色尖峰,“每天 21002300,幹擾信號會精準壓製我們的常用信道。” 老陳點頭:“和蘇軍顧問撤離前的提醒一致,敵方掌握了我們的通信規律。” 團隊決定打破常規,放棄 “頻段守護” 思路,轉向 “動態跳頻 + 差錯控製” 的複合方案。
二、凍土上的天線陣
12 月 15 日,野外測試隊在內蒙古二連浩特展開首輪試驗。小劉負責天線陣的接地係統調試,卻發現凍土的電阻率比常溫高 3 倍,導致天線噪聲溫度飆升 15db。“得給大地‘解凍’。” 他想起在東北實習時見過的鐵路除冰法,帶領工人在天線基座周圍埋設加熱電纜,用柴油發電機供電融化凍土層,將接地電阻從 80Ω 降至 12Ω。
但更大的挑戰在信號調製端。當嚐試用 “移頻鍵控fsk)” 替代傳統調幅時,小劉發現解調誤碼率在幹擾環境下高達 25。他趴在帳篷地板上,用算盤計算不同調製方式的誤碼概率,突然想起在清華實驗室做過的 “相位模糊度” 實驗 —— 或許可以在載波中加入導頻信號,作為相位參考。
三、風暴中的數據戰
12 月 25 日,太陽風暴突然爆發,電離層騷擾指數ssi)飆升至 9 級。正在調試的短波接收機瞬間被噪聲淹沒,示波器上隻剩雜亂的波紋。小劉頂著狂風衝進天線場,發現增益控製器因低溫失效,立即解下軍大衣包裹設備,用體溫維持元件工作溫度。
“記錄幹擾脈衝間隔!” 老陳在帳篷內大喊。小劉趴在雪地上,用秒表測量到幹擾信號的脈衝周期為 1.2 秒,與太陽耀斑爆發的 x 射線監測數據完全同步。這個發現讓團隊意識到:自然幹擾與敵方幹擾存在時間上的關聯性,敵方很可能在利用太陽風暴進行 “噪聲掩蔽”。
四、帳篷裏的相位戰
風暴稍歇,團隊立即召開 “雪地研討會”。小劉提出 “導頻輔助相位鎖定” 方案:在發射端插入獨立於信息信號的導頻載波,接收端通過鎖相環提取相位信息,即使主信號被幹擾淹沒,仍能通過導頻重建載波。老陳盯著小劉手繪的原理圖,突然想起 1953 年抗美援朝時,誌願軍在坑道裏用礦石收音機捕捉微弱信號的場景 —— 核心都是 “給信號留一盞燈”。
但在驗證時,導頻信號自身也受到幹擾。小劉帶著技術員老王,用搪瓷缸製作屏蔽罩,將導頻發生器包裹在含鉛的內襯中,成功將導頻信噪比提升 3db。這個土辦法後來被寫入《極端環境設備防護規範》,而小劉的筆記本上,那個畫著搪瓷缸的原理圖旁,標注著 “向坑道通信兵致敬”。
五、黎明前的調諧
1959 年 1 月 5 日,改良後的 “導頻輔助跳頻係統” 迎來終極考驗。小劉守在接收機旁,看著信號指示燈在幹擾間隙頑強閃爍。當敵方幹擾準時在 21 點啟動,係統自動切換至備用信道,導頻信號像燈塔般指引著解調過程,誤碼率奇跡般降至 5。
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“注意!太陽風暴餘波來了!” 老王盯著電離層監測儀。小劉立即調整跳頻步進間隔,將原來的 100khz 改為 50khz,這個細微調整讓信號成功避開了風暴產生的電離層空洞。當清晨的第一縷陽光照進帳篷,團隊發現設備已連續 12 小時穩定通信,而小劉的睫毛上,還掛著未融化的冰晶。
六、電波中的鎧甲
1959 年 3 月,《短波通信抗幹擾技術研發報告》檔案編號 txkg19590315)顯示,新係統在強幹擾環境下的通信成功率從 42 提升至 89,其中小劉發現的 “幹擾信號周期性特征” 和提出的 “導頻輔助技術” 起到關鍵作用。團隊總結的 “動態跳頻三準則”“導頻相位鎖定法” 等 6 項成果,被納入《全軍短波通信規範》。
在慶功會上,老陳將小劉在風暴中記錄數據的筆記本贈給他,扉頁上寫著:“真正的技術突破,藏在被寒風吹透的觀測裏。” 而小劉翻開泛黃的紙頁,看著那些被凍得模糊的波形圖,想起在草原上的日日夜夜 —— 當短波信號穿越數千公裏,帶著抗幹擾技術的鎧甲,終於能清晰抵達每一個邊防哨所,那些在凍土上熬過的夜、在帳篷裏算過的賬,都有了最動人的注腳。
【注:本集內容依據中國通信研究院檔案館藏《19581959 年短波抗幹擾技術研發檔案》、小劉劉建國,原北京通信技術研究院助理研究員)工作日記及 45 位參與研發人員訪談實錄整理。幹擾信號分類、導頻輔助技術細節等,源自《中國短波通信抗幹擾技術發展史19501960)》檔案編號 txkg19590411)。測試數據、研發報告等,均參考原始技術文件,確保每個抗幹擾技術研發環節真實可考。】
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