電子情報

信號情報（SIGINT）是一個總稱，包括通信情報（COMINT）、電子情報（ELINT）以及量度與特徵情報（MASINT）系統。電子情報指從外國的核爆炸或電磁輻射源發出的非通信電磁輻射中獲得的技術情報和地理位置情報。

基本介紹

• 中文名：電子情報
• 外文名：electronic intelligence
• 領域：電子工程

信號情報

信號情報（SIGINT）是一個總稱，包括通信情報（COMINT）、電子情報（ELINT）以及量度與特徵情報（MASINT）系統。美國國防部的定義為：

• 通信情報：故意安排的信息接收器從外國通信中獲得的技術信息和情報；
• 電子情報：從外國的核爆炸或電磁輻射源發出的非通信電磁輻射中獲得的技術情報和地理位置情報；
• 量度與特徵情報：由特殊的技術感測器提供的數據（包括量度、角度、空間、波長、時間相關、調製、電漿和磁流體力學數據等）進行定量和定性分析而獲得的科技情報，其用途是識別與目標、源和發射器有關的任何特徵（探測到的特徵可能是反射特徵，也可能是發射特徵）。

衛星拍攝或者航空攝影等手段獲得的圖像情報（IMINT），包括可見光、紅外成像、紫外成像、合成孔徑雷達（SAR）或活動目標指示器（MTI）成像等，一般不算作信號情報。

由於通信一般會加密，因此通信情報需要密碼分析技術與通信量分析技術。

電磁輻射

電磁輻射，又稱電磁波，是由同相振盪且互相垂直的電場與磁場在空間中以波的形式傳遞能量和動量，其傳播方向垂直於電場與磁場構成的平面。

電磁輻射的載體為光子，不需要依靠介質傳播，在真空中的傳播速度為光速。電磁輻射可按照頻率分類，從低頻率到高頻率，主要包括無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線。人眼可接收到的電磁輻射，波長大約在380至780nm之間，稱為可見光。只要是本身溫度大於絕對零度的物體，除了暗物質以外，都可以發射電磁輻射，而世界上並不存在溫度等於或低於絕對零度的物體，因此，人們周邊所有的物體時刻都在進行電磁輻射。儘管如此，只有處於可見光頻域以內的電磁波，才可以被人們肉眼看到，對於不同的生物，各種電磁波頻段的感知能力也有所不同。

發現歷史

在可見光波長以外的電磁輻射被發現於19世紀初期。紅外線輻射的發現歸因於天文學家威廉·赫歇爾，他於1800年在倫敦皇家學會發表了他的成果。

電磁波首先由詹姆斯·麥克斯韋於1865年預測出來，而後由德國物理學家海因里希·赫茲於1887年至1888年間在實驗中證實存在。麥克斯韋推導出電磁波方程，一種波動方程，這清楚地顯示出電場和磁場的波動本質。因為電磁波方程預測的電磁波速度與光速的測量值相等，麥克斯韋推論光波也是電磁波。無線電波被海因里希·赫茲在1887年第一個刻意產生，使用電路計算出比可見光低得多的頻率上產生振盪，隨之產生了由麥克斯韋方程所建議的振盪電荷和電流。赫茲還開發檢測這些電波的方法，並產生和特徵化這些後來被稱為無線電波和微波。

威廉·倫琴發現並命名了X射線。 在1895年11月8日的套用於真空管上的高電壓試驗後，他注意到在附近的鍍膜玻璃板的螢光。在一個月內，他發現了X射線的主要性質。

概念

電動力學專門研究電磁波的物理行為，是電磁學的分支。在電動力學裡，根據麥克斯韋方程組，隨著時間變化的電場產生了磁場，反之亦然。因此，一個振盪中的電場會產生振盪的磁場，而一個振盪中的磁場又會產生振盪的電場，這樣子，這些連續不斷同相振盪的電場和磁場共同地形成了電磁波。

電場，磁場都遵守疊加原理。因為電場和磁場都是矢量場，所有的電場矢量和磁場矢量都適合做矢量加運算。例如，一個行進電磁波，入射於一個介質，會引起介質內的電子振盪，因而使得它們自己也發射電磁波，因而造成折射或衍射等等現象。

在非線性介質內（例如，某些晶體），電磁波會與電場或磁場產生相互作用，這包括法拉第效應、克爾效應等等。

當電磁波從一種介質入射於另一種介質時，假若兩種介質的折射率不相等，則會產生折射現象，電磁波的方向和速度會改變。斯涅爾定律專門描述折射的物理行為。

假設，由很多不同頻率的電磁波組成的光波，從空氣入射於稜鏡。而因為菱鏡內的材料的折射率跟電磁波的頻率有關，會產生色散現象：光波會色散成一組可觀察到的電磁波譜。

量子電動力學是描述電磁輻射與物質之間的相互作用的量子理論。電磁波不但會展示出波動性質，它還會展示出粒子性質（參閱波粒二象性）。這些性質已經在很多物理實驗中證實，例如，楊氏雙縫實驗展示出電磁波的波動性質、光電效應展示出電磁波的粒子性質。有時候，波動性質和粒子性質會出現於同一個實驗，例如，在雙縫實驗里，當單獨光子被發射於兩條細縫時，單獨光子會穿過這兩條細縫，自己與自己干涉，就好像波動運動一樣。可是，它只會被光電倍增管偵測到一次。當單獨光子被發射於馬赫-曾德爾干涉儀或其它種干涉儀時，也會觀測到類似的自我干涉現象。

波動模型

波是由很多前後相繼的波峰和波谷所組成，兩個相鄰的波峰或波谷之間的距離稱為波長。電磁波的波長有很多不同的尺寸，從非常長的無線電波（有一個足球場那么長）到非常短的伽馬射線（比原子半徑還短）。

描述光波的一個很重要的物理參數是頻率。一個波的頻率是它的振盪率，國際單位制單位是赫茲。每秒鐘振盪一次的頻率是一赫茲。頻率與波長成反比：

其中，是波速（在真空里是光速；在其它介質里，小於光速），是頻率，是波長。

當波從一個介質傳播至另一個介質時，波速會改變，但是頻率不變。

干涉是兩個或兩個以上的波，疊加形成新的波樣式。假若這幾個電磁波的電場同方向，磁場也同方向，則這干涉是相長干涉；反之，則是摧毀性干涉。

電磁波的能量，又稱為輻射能。這能量，一半儲存於電場，另一半儲存於磁場。用方程表達：

其中，是單位體積的能量，是電場數值大小，是磁場數值大小，是電常數，是磁常數。