0 引言

近年来爆发的阿富汗战争、伊拉克战争以及俄乌战争，无一例外以电磁波为载体作为当代军事战场通信的重要方式[1]。如今战场电磁环境变化复杂，随着空间军事电磁设备的快速增长、运行模式愈发多样、部署空间从早期的陆地发展到海洋和外太空，电磁信号越来越密集，加大了信号获取难度，造成当今电磁环境日趋复杂多变[2]。如何在战场复杂电磁环境中捕获敌军信号，提取关键信息，区分出敌我双方的不同辐射源个体，同时获取辐射源的型号、地理位置、信号参数等信息，对于我军掌握战场制信息权、实现精准打击尤为关键。

指纹识别技术最初通过采集生物指纹特征，用于身份识别，是一种技术成熟的身份识别技术[3]。随着当代通信技术的飞速发展，指纹识别的含义逐渐拓展至辐射源的个体识别。

信号指纹产生的本质原因是由于制造过程中不可避免的硬件误差，使得传输信号产生不会影响正常通信功能的极其轻微的失真，具有稳定性和规律性的特点[2]，可以通过提取特征信号实现对辐射源个体进行识别，即为信号指纹识别技术[4]。在伊拉克战争中，美军成功运用信号指纹识别技术，精准定位敌方电台并一举摧毁。因此，掌握信号指纹识别技术，实现辐射源的个体识别，已经成为获取情报、把握战场主动权的有效途径[5]。

信号指纹识别是一种基于物理层的设备识别方案，其概念来源于雷达识别领域的特定辐射源识别(Specific Emitter Identification，SEI)。传统的雷达识别是通过各种脉冲参数对雷达进行识别，当脉冲参数相似时，雷达系统会表现出相似的电磁特性，此时则难以识别不同雷达个体。

为了解决雷达个体识别问题，以美国为代表的军事大国率先开展关于信号指纹识别技术的研究，迄今为止已取得快速发展。早在1977年，美国海军实验室开展雷达领域SEI的研究，通过提取特征信号成功识别雷达发射器，其项目负责人Goodwin率领团队在该领域上研究十多年，并且因此获得美国海军文职人员卓越贡献奖[6]。美国陆军于1990年启动测量与特征情报“Measurement and Signature Intelligence(MASINT)”管理计划，是基于SEI技术的延伸，重点研究能反映辐射源个体信息的指纹特征[7]。此外，欧洲的发达国家也在军事领域加强信号指纹识别技术的研究。英国QinetiQ公司近年研制了CELT Mariner RWR船用告警器，捷克研制了具备SEI技术的VERA-E系统，德国即将研制具备SEI技术的“欧洲鹰”无人机[7]。信号指纹识别技术不仅仅可以实现敌我辐射源个体的识别，同时可以获取敌方辐射源地理位置、型号等相关设备信息，进一步获取通信网络、作战指挥等相关信息，在军事上的应用举足轻重。国际上的军事大国重视对信号指纹识别技术的研究，并且已经成功运用到设备研制和战场实例中，例如近期的俄乌战争，美军和欧洲强国的军事装备在战场上取得了良好的军事效果。

20世纪90年代，民用信号指纹识别技术开始发展，且得到广泛应用。由于信号指纹具有独一无二、难以仿冒的特点，可以作为辐射源个体特殊的身份标识。目前，信号指纹识别技术已经被多个无线通信系统验证，例如雷达、Wi-Fi、ZigBee、蜂窝移动网络等。由于指纹识别技术工作在物理层，和上层身份接入机制相辅相成，可以有效弥补传统个体识别技术的不足，提高无线网络接入的安全性[6]。

近年来，国内开始着手信号指纹识别技术的研究，并且取得了阶段性研究成果。国内多家科研机构和高校，例如华中科技大学、电子科技大学、东南大学、西安电子科技大学、电子科技集团第36所和第10所，在理论研究(主要是算法研究和计算机仿真方面)上取得了一定研究成果[4]，通过对信号特征提取算法的不断改进和优化，提高个体识别效果。华中科技大学的徐书华博士，在理论研究的基础上，采用电台实物个体进行实验验证，实验结果显示，在较低信噪比环境下，可以实现同一型号的不同电台个体识别，证明了信号指纹识别技术的实际可行性[8]。

随着射频通信设备在军事中逐步得到广泛应用，近年来，国内关于信号指纹识别的研究目标逐渐转移到了射频信号领域，且取得了一定研究成果。然而，由于信号指纹识别技术具有重要军事价值，出于保密原因，难以接触到核心内容，因此共开出版文献记录很少[9]。加上美国等发达国家针对我国的技术封锁，国内研究起步较晚，因此国内在该项技术的研究上与美国尚存在较大差距。美军已经将该项技术成功应用到伊拉克战争、俄乌战争中，一举摧毁敌方雷达和电台，我国仍停留在以识别算法为主的理论研究层面，实验数据欠缺，目前还没有公开资料显示该项技术已经应用于战况实例。 

如今，信号指纹识别技术已然成为当代电子战研究领域的热点[4]。若能在战场复杂电磁环境中有效提取辐射源的信号指纹特征，将不同辐射源装备区分，即可判断敌方通信网络结构和设备工作状态，为我军战斗计划部署提供关键依据。同时，该技术的发展也促进我国通信对抗装备的研制以及诸多民用设备的改进，具有重要战略意义[7]。

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作者信息：

徐韦佳，汪泽焱，李延标，娄朴根，姚  佳，徐  劼，白  静

(中国人民解放军陆军工程大学 基础部，江苏 南京211101)

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