无人机抗干扰技术的原理主要涉及多种手段，以提高无人机在复杂环境中的稳定性和安全性。以下是几种常见的无人机抗干扰技术及其原理：
- 跳频通信：通过不断改变通信频率，使干扰信号无法准确跟踪和干扰无人机的通信链路。这种方法利用了频率跳变的特性，使得干扰信号难以持续压制无人机的通信。
- 扩频通信：采用宽带传输方式，将信号分散在较宽的频带内传输，从而降低干扰信号对无人机通信的影响。这种方法通过增加信号的带宽，使得干扰信号难以覆盖整个通信频段。
- 抗干扰天线：使用多天线、分集接收等技术，提高无人机接收信号的稳定性和可靠性。这种技术通过增强信号接收能力，减少干扰信号对无人机的影响。
- 加密通信：对无人机通信数据进行加密处理，防止干扰信号对通信数据的窃取和篡改。这种方法通过加密技术保护数据传输的安全性，确保通信内容不被非法获取。
- 智能识别与干扰抑制：通过智能识别干扰信号的特征和类型，采取相应的干扰抑制措施，降低干扰信号对无人机系统的影响。这种方法依赖于先进的信号处理技术和智能算法，实现对干扰信号的快速识别和抑制。
这些技术的应用对于提高无人机系统的抗干扰能力和安全性具有重要意义。未来，随着技术的发展，无人机抗干扰技术将更加智能化、自动化和高效化，通过采用先进的信号处理技术和智能算法，实现对干扰信号的快速识别、定位和抑制，进一步提升无人机系统的抗干扰能力。
一、 无人机跳频通信最新技术
无人机跳频通信技术的最新进展主要集中在多智能体协同、深度强化学习和抗干扰算法等方面。这些技术旨在提高无人机集群在复杂电磁环境中的通信可靠性和能效。
多智能体协同与深度强化学习：最新的研究提出了基于多智能体协同的无人机簇群节能抗干扰通信框架。该框架通过建立分布式部分可观测马尔可夫决策过程模型，并利用长短时记忆神经网络(LSTM)和双深度Q学习方法，实现了仅需各簇群本地观测信息即可完成协同多域节能抗干扰通信分布式决策。这种方法能够有效降低长期传输能量损耗和跳频开销，提升数据传输成功率。
贝叶斯Q学习与智能快跳频算法：基于贝叶斯Q学习的无人机集群抗干扰智能快跳频算法也是近期的重要进展之一。该算法通过优化信道选择和功率分配，实现了在未知动态干扰环境下的节能抗干扰通信。此外，该算法还考虑了部分可观测性，使得无人机能够在复杂的干扰环境中保持高效通信。
联合频谱域和功率域优化：另一项研究提出了一种联合频谱域和功率域的优化目标与分布式决策方法。该方法通过联合优化信道选择和功率分配，实现了在动态干扰环境下的节能抗干扰通信。仿真结果表明，该方案能有效降低跳频开销和传输能量损耗，具有较高的鲁棒性和扩展性。
实际应用与实验验证：在实际应用中，指挥跳板系统展示了在BLOS条件下的多跳通信能力。该系统通过中继站动态调整跳频路线，确保地面站与任务无人机之间的连续连接，即使在复杂地形条件下也能实现有效的通信。
二、 扩频通信在无人机抗干扰中的应用
扩频通信技术在无人机抗干扰中的应用案例主要体现在以下几个方面：
M-ary扩频技术：在无人机数据链路中，M-ary扩频技术被用于提高抗干扰能力。例如，Mary-MCM方案通过使用M-ary扩频技术，将信号干扰功率分散到总EMI功率中，从而显著提升了无人机数据链的抗干扰性能。研究表明，使用256-ary扩频的Mary-MCM方案比传统的DSSS方案抗干扰性能高出8 dB，这使得无人机数据链路在面对电磁干扰时更加稳定。
混沌序列扩频调制：在无人机通信安全领域，混沌序列被用作扩频码对数据进行扩频调制，以提高通信链路的保密性和抗干扰能力。例如，Yu等人利用混沌序列作为扩频码，通过两个不同的混沌序列对信号进行直接扩频调制，从而提高了无人机测控链路的抗干扰与抗截获能力。
频率跳跃扩频（FHSS） ：FHSS技术通过快速变化频率来增强抗干扰能力。例如，DJI增强扩频技术(DESST)采用了FHSS协议，通过在多个信道上进行频率跳跃来避免被敌方干扰，并确保与无人机的连接稳定可靠。
直接序列扩频（DSSS） ：DSSS通过伪随机码(PN码)将信息信号调制到类似PN码带宽的信号上，理论上可以低于噪声水平，使得攻击者难以在频谱中找到或有效干扰该系统。尽管DSSS可能受到超宽带(UWB)噪声干扰，但其抗干扰能力仍然较强。
三、 哪些多天线技术被用于提高无人机的抗干扰能力?
目前，用于提高无人机抗干扰能力的多天线技术主要包括以下几种：
智能天线技术：智能天线技术通过加权系数形成波束，增强信号强度并抑制干扰。空间滤波和多用户干扰抑制算法进一步提高了系统的信噪比和抗干扰能力。自适应算法实时调整天线的权重系数，适应不断变化的信号环境，从而实现对无人机信号的智能波束成形、干扰抑制和多目标跟踪等功能。
MIMO（多输入多输出）技术：MIMO技术利用多个发射天线和接收天线同时传输和接收数据，显著提高了数据传输的速度和可靠性。此外，MIMO技术增强了反无人机系统的信号干扰能力，允许系统同时对多个目标发射干扰信号，从而在多架无人机同时出现的情况下，系统仍然能够有效地进行拦截。
受控接收模式天线（Controlled Reception Pattern Antenna） ：这种天线技术通过在多元素相控阵天线阵列中应用受控接收模式天线，可以有效地选择和抑制干扰信号。这相当于在天线阵列的空间模式中形成与干扰源方向对应的角落的凹陷，从而防止无人机受到人为干扰的影响。
波束组合技术：一种用于无人机的多天线系统采用波束组合技术，能够实现广泛的仰角覆盖。通过馈电网络电子控制不同波束，释放四个不同方向的可重构波束，当这些波束组合时，可以实现半球形覆盖。这种技术特别适合无人机飞行，并且由于其简单结构和轻质特性，有助于建立稳健的通信。
圆极化天线：在无人机网络中引入圆极化天线可以减少无人机网络引起的干扰，以替代传统的线性极化天线系统。通过数值分析验证了所提出系统的有效性，结果显示与传统天线架构相比，信号与干扰比(SIR)显著提高。
