【无线电控制与数据链探测系统】第9章 对抗、欺骗与安全防护（电子对抗）

9.1 干扰与欺骗手段分类

电子对抗（Electronic Countermeasures, ECM）旨在通过削弱或破坏敌方电子设备（如雷达、通信系统）的效能，来获取信息优势。其手段主要分为压制性干扰和欺骗性干扰。

9.1.1 压制性干扰（噪声干扰）

压制性干扰的目标是降低敌方接收机的信噪比（Signal-to-Noise Ratio, SNR），使其无法有效解调或检测有用信号。

1. 理论模型：

2. 干扰引入：

3. 干扰原理：

9.1.2 欺骗性干扰

9.1.3 高级欺骗技术：距离门拖引 (RGPO)

9.2 检测欺骗信号的方法

9.2.1 时频一致性检测

9.2.2 信号指纹对比

1. 理论依据：硬件的非理想特性

信号指纹（Radio Frequency Fingerprint, RFF）源于这样一个事实：没有两个物理发射机是完全相同的。发射机中的模拟器件（如功率放大器、振荡器、滤波器）具有微小的、不可避免的制造差异。这些差异会给发射信号 $s(t)$ 附加独特的、可重复的“指纹”。

2. 信号模型：

3. 推导：基于假设检验的指纹识别

4. 证明（DRFM攻击的有效性）：

9.2.3 高级检测理论：模糊函数分析

2. 模糊函数的物理意义

3. 基于模糊函数的欺骗检测推导

9.3 防护设计

基于上述威胁，防护设计必须是多层次的。

9.3.1 认证机制

1. 原理：基于密码学的身份验证

9.3.2 物理层认证

物理层认证（Physical Layer Authentication, PLA）是将 9.2.2 节中的“信号指纹检测”从被动检测转化成主动防御。

9.3.3 冗余感知

9.3.4 高级防护算法：空时自适应处理 (STAP)

STAP 是对抗相干干扰（如DRFM欺骗）和地/海杂波的最强有力的技术之一。它利用相控阵天线，同时在**空间域（角度）和时间域（多普勒）**进行自适应滤波。

9.4 法律与伦理考量

电子对抗本质上是对电磁频谱的控制与利用，其行为受到国际法、国内法以及伦理规范的严格约束。

9.4.1 探测范围与主权

电磁波的传播不以国界为界限。电子对抗行为（无论是干扰还是探测）可能溢出至中立国或非冲突区域，对民用设施（如民航、广播）造成附带损害。国际法，特别是国际电信联盟（ITU）的规定，旨在协调频谱使用并防止有害干扰，这在冲突环境中构成了复杂的法律挑战。

9.4.2 隐私与数据收集

电子对抗（特别是电子支援ESM）涉及对频谱的广泛监听，这与信号情报（SIGINT）密切相关。在民用领域（如5G、Wi-Fi），对抗和安全措施可能涉及对用户通信的深度包检测或元数据分析，这直接触及公民隐私权。必须在国家安全需求与个人数据保护法规（如GDPR）之间找到严格的法律平衡点。

9.4.3 误击风险与比例原则

欺骗与防护的博弈增加了系统误判的风险。

• 案例 1（防护失败）： 欺骗攻击成功，导致防御系统将民用目标（如客机）误判为威胁（如导弹），引发“误击”（Fratricide 或 Collateral Damage）。

• 案例 2（检测失败）： 防护系统过于敏感，将友军信号（由于信道畸变或指纹库老化）误判为欺骗，导致“拒止服务”（DoS）。

在武装冲突法（LOAC）中，**比例原则（Proportionality）**要求军事行动的附带损害不得与预期获得的具体军事利益相比“过度”。**区分原则（Distinction）**要求必须区分战斗人员和非战斗人员。电子对抗的设计者和操作者在伦理上负有责任，必须确保其算法和系统在高度不确定的对抗环境中，最大限度地降低导致违背上述原则的风险。