现代军事装备强烈依赖由战术电台、侦察干扰、频谱监测、数据处理与评估、雷达、卫星等各种无线电设备发出的大量无线电信号,基于安全的考虑，需要对敏感区域（如军用机场和其他设施）的无线电频谱进行不间断地监测,尤其在争议区域，持续性的频谱监测可以防止信号拥塞、干扰（无论是意外还是恶意）、抑制等现象。

       为了在遵守无线电频谱法规的前提下，同时又保证无线电网络的最佳性能，以软件定义无线电（SDR，Software Defined Radio）为核心的高性能频谱监控解决方案显得至关重要。

SDR在美军军事平台中已占主导地位，因为它们的灵活性和独特的功能有助于实施用于频谱监测的复杂认知无线电（CR）和传感解决方案。频谱监测对于支持军事力量在其他领域的行动至关重要，如信号情报（SIGINT）需要解析对手的信号并识别其发射器源。军事组织重视SDR，因为它能够产生更灵活，更稳健的战术无线电，而不是依赖于性能有限的单信道无线电通信技术的解决方案。

       什么是频谱监测？

      频谱监测是指频谱管理过程，包括监测一段无线电频谱并记录捕获的数据以供分析。主要有三个步骤：监控、记录、回放和分析。在监测阶段，接收器侦听并接收所选频谱内的信号。在记录步骤中，使用以太网协议对监控阶段捕获的大量数据进行流式传输。在最后阶段，数字信号处理器使用频谱监测软件回放数据，分离所需信号，然后分析和表征捕获的信号。随着无线电频谱变得越来越拥挤，频谱共享越来越普及，监控军事基地和测试范围等安全区域是否存在入侵信号势在必行。通常用具有记录和回放解决方案的SDR无线电接收器达成此目的。

频谱监测与电子战、SIGINT有何关系？频谱监测能力在作战和战争情况下的重要性是巨大的，因为应用电子战（EW）和获取作战环境的态势感知能力可能会使拥有该能力的军事力量占据上风。先进的频谱管理及通信能力使部队能够快速安全地与彼此及其指挥官进行通信;实时分析数据和态势，并根据该分析做出明智、及时的决策;准确识别和打击目标;实施全面的防御战略和行动。例如，指挥官可以通过对抗对手的网络传感器、无线网络或其他相关行动，为网络空间作战建立理想的条件。电子战执行保护我们对频谱的访问和使用的关键功能，同时拒绝和削弱对手的使用和访问。几乎所有军事相关方面都包含使用某种射频发射器，从士兵身上的战术无线电到雷达系统、基于卫星GPS的制导导弹等。通常，SIGINT用于支持电子战以检测需要破坏的RF发射器。电子战的主要目标是提高友军访问和利用频谱的能力，同时中断和摧毁敌方的能力。它还包括使用技术来防御对频谱能力的攻击和使用进攻性定向能武器。雷达干扰、通信干扰、欺骗、电子屏蔽和针对此类技术的对抗措施都是电子战的例子。有人和无人系统可以将来自空中、海上、陆地或太空的电子战应用于目标雷达、通信或其他军事和民用资产。

       什么是软件无线电（SDR）？

       软件无线电技术的基本思想是让A/D模块尽可能地向天线靠拢，基于模块化、标准化、通用化的硬件平台，并借助于开放式软件架构及软件编程的优势实现无线电系统的功能多样化。由于 SDR提供了更高的安全性、灵活性和性能，因此它们已经稳步取代了传统的军用无线电系统。SDR之所以能够实现这些改进，是因为它们的主要组件是软件定义的，而不是由物理硬件决定的。SDR使用多信道、高带宽和网络功能，在宽调谐范围内接收和传输。SDR在各种信号情报/电子战接收机中的使用源于其设计灵活性，特别是在频率可配置性以及与传统设备和波形的互操作性方面，这对电子战、信号情报对抗和反无人机至关重要。使用电子战对策的信号很难检测到。信号使用的一种电子战对策是在宽频谱上快速跳频，也称为跳频扩频（FHSS）。跳频是指在无线电传输过程中反复切换载波频率。这是一个重要的策略，因为它有助于最大限度地减少干扰并防止拦截。由于SDR支持不同的电子保护措施（EPM）功能，例如自动跳频，因此它们比传统的无线电设备更适合在战场上使用，以获得对抗对手的竞争优势。这是因为无线电通信在协助战场的指挥和控制（C2）的同时，也容易受到对手的攻击，对手可以接收到传输，从而消除C2的优势。在需要监控的区域中可能存在许多未知的载波频率、发射器等。电子战接收机必须检测并拦截对手的未知信号，为此，它们需要在更短的时间内处理更宽的瞬时带宽。

       为什么宽带宽的记录、存储和回放在军事应用中变得越来越重要？

       SIGINT/军事应用提出了SDR系统必须满足的某些要求。其中最重要的是高瞬时带宽，以实时捕获大部分频谱。高瞬时带宽很重要的原因有几方面,首先，它支持大数据收集，可用于开发用于自动信号分类、解调以及设备或射频指纹识别的新型SIGINT技术,另一个是可靠的态势频谱感知，这对于军事应用至关重要，因为它可以更好地了解通信、减轻干扰和优化网络所需的关键信息,在数据库中收集捕获的信号意味着可以检测和分类有关对手的重要信息，例如新的调制/加密方案和对手位置。

       哪些SDR特性对EW/SIGINT有应用价值SIGINT系统中最基本的组件之一是接收器，因为它需要捕获具有高动态范围、最小信息损失和有限噪声的宽带频谱数据。这些要求使得高性能SDR成为必要，因为它们可以快速识别、分析和部署解决方案。几个因素使SDR对EW/SIGINT应用非常有用,我们已经注意到SDR的高带宽和宽调谐范围，这可以在大部分频谱上捕获大量信息。另一个因素是与FPGA资源有关，因为它们可以通过提供处理板载宽带宽的能力，或提供与外部设备或存储解决方案的低延迟和高吞吐量链路，来显著提高防御系统的能力。高性能SDR平台将集成一定规模的板载DSP和FPGA等信号处理资源，该平台通常具备基于以太网数据通信、上变频、下变频、调制和解调等功能。 SDR以各种形式存在。例如，它们可以作为标准的机架式安装单元安装在车载车辆的安全位置，或用于实验室或基地使用，也可以以紧凑的形式安装在战场上的单兵包中，以检测简易爆炸装置（IED）或提供便携式干扰。当SDR被安装或集成到当前的SIGINT系统中时，它们可以执行无线或远程重新编程，从而可以在无线电服务时轻松部署新功能。通过这种方式，最大限度地减少了与操作和维护相关的时间和成本。识别对手的信号并定位其发射器源是SIGINT的核心组成部分，也是现代战争的关键方面。频谱监测尤其有利于军队在SIGINT领域的行动。对于军事应用，SDR的高度灵活性和独特功能有助于实现用于频谱监控的复杂认知无线电和传感解决方案。