浅谈短波通信的改进

浅谈短波通信的改进
浅谈短波通信的改进

浅谈短波通信的改进

短波是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段。

美军主要使用的指挥系统,在战略级作战指挥中主要通过卫星来实现作战指挥,在战术级作战指挥中主要通过预警机组成的数据链方式来实现作战指挥。像这类通信方式很多国家都在使用,并且在海湾战争、伊拉克战争等战争中都发挥了巨大作用。但无论是战略级、还是战术级的数据链系统,在战争或灾害发生的时候,都极易受到破坏,卫星也可能受到攻击,这就将影响整个数据链的正常通信,甚至破坏整个数据链。

早在上世纪70年代末,美军就进行了一场假设己方通信卫星已全部被敌摧毁的演习,从中意识到了短波通信对于保证战略指挥的重要性,并相应的制定了发展短波通信的计划。

短波通信的另一个显著优点是在外敌突然进攻等突发事件发生的前提下,能够在短时间内迅速有效的组网。对于应对突发事件来讲,一些相对稳定的通信方式相对短波来说比较容易遭到破坏(如有线通信方式、具有有源中继体或网络枢纽的无线通信方式等),而且组网过程需要消耗大量时间,这样,不仅延误了战机,更重要的是在组网的过程中就有可能受到致命的打击。目前,各个国家都在尝试发展破坏敌国稳定有效通信方式的高科技手段(如摧毁卫星等),这使得目前看似稳定的具有中继的无线通信方式在未来的战斗中显得十分脆弱。短波通信不需要复杂的组网程序,只需事先设好相同的频率,便可以实现通信。所以,无论那种通信方式,其抗毁能力和自主通信能力都无法和短波通信相比拟。另外,在山区、戈壁、海洋等复杂地形或较远地区,超短波、微波是无法覆盖的,可以依靠短波进行通信。并且,相对于卫星通信来说,短波通信的运行成本也比较低,可以节省大量的有效资源。

一、短波通信中存在的问题

短波通信虽然能够在不需要中继的情况下进行远距离传输,但是,通信质量和效果则显得十分不稳定。这当中既有外部干扰也有内部干扰,外部干扰则是由天线从外部接收的各种干扰,如大气噪声、人为干扰、宇宙噪声等。内部干扰则是由短波设备本身产生的噪声。除了内部和外部的干扰外,短波在进行远距离通信时,它的通信信道(通过电离层进行反射)也存在着一定程度的不稳定性,这些原因综合起来就使得稳定的短波通信较难实现。

1、短波通信中受到的外部干扰

短波波段受到的外部干扰主要有天电干扰、工业干扰和电台干扰。天电干扰由大气放电产生。这种放电所产生的高频震荡的频谱很宽,可以干扰短波波段的正常通信。工业干扰是由各种电器设备和电力网等因素产生的,这种干扰的幅度具有随机性和不确定性。电台干扰是由工作频率相近的其他无线电台的干扰,包括敌人有意识的干扰。由于短波波段的频带较窄,而且用户越来越多,因此电台干扰将成为影响短波通信的主要干扰源,如何抗电台干扰也将成为设计短波电台所需要考虑的主要问题。

2、短波通信中受到的内部干扰

短波通信中一部分干扰是来自电台内部的,如果电台内部的电磁兼容性能不好的话,内部的电磁干扰加大,就将直接导致数传工作不正常。

3、通信信道对短波通信的影响

短波通信的基本传播途径有两个:一个是地波,一个是天波。地波的传播距离主要取决于地表介质特性。天波传输则需要短波信号由天线发出后射向电离层,经电离层反射回地面,又由地面反射回电离层,可以反射多次,因而传播距离很远(几百至上万公里),而且不受地面障碍物阻挡。但天波传输的弱点就是电离层有时会不稳定,而且,路径衰耗、时间延迟、多径效应等因素,也同样会造成信号的弱化和畸变,从而影响短波通信的效果。

二、改进短波通信的几点措施

短波通信还存在着很大的不稳定性,这是由短波的特点决定的,但短波通信中的不稳定性完全可以通过一些方式来改善甚至克服。要想改进短波通信,可以通过以下几种方式进行尝试。

1.多点不确定距离的短波通信应同时兼顾接收天波信号和地波信号

短波在近距离(50km以内)是通过地波进行传输的,在远距离(几百乃至上千公里)是通过天波进行传输的,短波通信中地波信号和天波信号在传输上有着明显的方向差别。在地波传播中水平极化波的电场与地面平行,致使地面感应电流大,故产生较大的衰减。因此,对于接收地波来讲应选择接收垂直极化波的天线。

目前,大多数短波通信采用的是双极天线,而双极天线主要是用以辐射和接收水平极化波,对于接收以垂直极化波为主的地波信号来说效果并不是很好。因此,在接收多点不确定距离的短波信号时,最好的方法就是兼顾接收地波信号和天波信号,这就需要同时架设地波天线和天波天线,保证在通信过程中既可以接收到较好的地波信号,又可以接收到较好的天波信号,即兼顾接收近距离和远距离的短波信号。这种短波通信方式在多点通信和不明对方距离情况下是十分有效的。

2.正确选用工作频率

在短波通信过程中,因为短波的频带较窄,而短波通信因为它特有的优点使得它的利用率较以往更加频繁了,这就使得如何选频显得十分重要。因电离层的电子浓度受时间、季节和太阳活动等因素的影响较大,又因为夜间没有太阳照射而使得电离层的浓度变薄、距离升高,电子浓度相应降低,所以,在选择频率时可以找到一定的规律性。对于短波天波通信来讲,频率越高,弯向地面的高度越高。由于夜间电离层浓度变薄、距离升高,所以,同样频率的短波夜间在天波通信时会传播的更远。根据这个特点,对于选频来讲,在夜频通信较好的情况下,日频要高于夜频。在日出时,因为电离层电子浓度加大,高度相应降低,所以同样距离要选用较高的频率;同理,在日落时同样距离要选用较低频率。

在选频过程中,利用计算机测频系统预测可用频率,对进行稳定的短波通信来讲很有帮助。计算机测频系统是国外经常采用的先进技术手段。计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素,结合不同地区的历史数据,预测未来一段时期每天各时节的可用频段,具有较高参考价值。其中,很多发达国家的计算机测频系统都面向全世界提供测频服务。而在这个领域,我国目前仍然比较落后。要想获得良好的短波通信频率,计算机测频手段不失为一个重要手段。

3.重塑电离层,保持良好的天波通信环境

在天波通信过程中,影响通信的因素很多,其中,电离层是否稳定是决定天波通信的重要因素。电离层受很多外界情况的影响,如太阳黑子和耀斑等。当这些情况发生后,天波通信基本上难以维持,这样的话,战时就可能会延误作战的最好时机。既然天波通信依靠的是电离层,而电离层是否稳定又很难人为确定,那么,完全可以通过某种方式重塑电离层,使短波天波通信受控。

电离层主要是由太阳光中的紫外线、X射线和其他宇宙射线辐射大气,使大气中的气体分子电离而形成的。当电离层不稳定时,完全可以依靠产生电离层的原理,通过某种手段重塑电离层。我国疆域广阔,如果卫星及有线等稳定通信方式被毁坏的话,通过重塑电离层得到稳定的通信信号,对于打赢未来信息化战争具有极其深远的意义。

4.正确选用和布设馈线和地线

馈线是将电台的输出功率送到天线进行发射的唯一通道,如果馈线不畅通,再好的电台和天线,通信效果也是很差的。选用馈线时要注意尽量减小最高使用频率的衰耗值。一般来讲,馈线的直径越粗,衰耗越小,传输功率越大。天线在进行安装选位和布设时,应尽量缩短馈线的长度,馈线长度的增加就会造成相应的信号衰减。通常情况下,馈线要求在30米以内。如果因为场地条件限制必须延长馈线,则应采用大直径低损耗电缆。另外布设电缆,应尽量减少弯曲,以降低对功率的损耗,如果必需弯曲,则弯曲角度不得小于120度。

地线是很多人容易草率处理的问题,而实际上,地线是关乎短波通信至关重要的一环,也是整个馈线系统的重要组成部分。这里所说的地线,不是交流供电系统中的保安地,而是信号地。信号地一般不能接到保安地上,必须单独埋设。埋设时必须按有关标准进行(接地电阻不应大于4欧姆)。如果条件不是太好的情况下,可以通过适当的浇水来增加地线的导电性。也可以通过使用多股铜线或大截面优良导体来增加地线的导电性。而良好的地线导电性是减小接收噪声的必要前提。

超短波综述

超短波综述 1.超短波的概念、特点、优势 2.超短波的工作原理优势 3.超短波现有应用情况介绍 4.结合我单位的实际情况超短波能做到的业务等 5.超短波的发展前景 一、超短波的概念 1.1无线通信的划分 通常无线通信按工作频段可分为以下几个频段:极长波、超长波、特长波、甚长波、长波、中波、短波、超短波和微波。表1-1列出了无线通信各工作频段所对应的频段名称、频率范围、波段名称和波长范围。 超短波通信是指利用波长为10~1m(频率为30~300MHz)的电磁波进行的无线电通信。由于超短波的波长在1~10m之间,所以也称为米波通信。整个超短波的频带宽度是270MHz,是短波频带宽度的将近10倍。由于频带相对较宽,被广泛应用于电视、调频广播、雷达探测、导航、移动通信、军事通信等领域。 表1-1无线通信按工作频段的划分

1.2 超短波的传播方式 图1-1描绘了几种无线电波的主要传播方式,超短波通信主要依靠地波传播和空间波视距传播,。 优点:频段宽,通信容量大;视距以外的不同网络电台可以用相同频率工作,不会相互干扰;可用方向性较强的天线,有利于抗干扰;受昼夜和季节变化的影响小,通信较稳定。 缺点:通信距离较近;受地形影响较大,电波通过山岳、丘陵、丛林地带和建筑物时,会被部分吸收或阻挡,导致通信困难或中断。 (a ) 射线 (b ) (c ) 电离层(d )

图1-1 无线电波的主要传播方式 (a)直射传播; (b)地波传播; (c)天波传播; (d)散射传播 二、超短波通信的工作原理 超短波电台一般用于近距离通信,其形式主要是车载、机载、背负、手持等,一般要求其体积小、重量轻、功能多、抗干扰能力强。超短波电台经历多年的发展,其电路形式变化不大。但就具体电路而言,新技术、新器件大量地应用于超短波电台,使超短波电台的性能和功能得到明显的提高和改善,特别是扩频通信技术在超短波电台中的应用,使得电台的抗干扰能力、组网能力都有了质的变化。 传统超短波通信系统由终端站和中继站组成,终端站装有发射机、接收机、载波终端机和天线。中继站则仅有通达两个方向的发射机、接收机以及相应的天线。 (1)超短波发射机:一般采用间接调频法,即利用调相获得调频的方法。这样可用频率稳定度较高的晶体振荡器作主振器,而不必用复杂的频率控制系统。但为了减少寄生调幅和非线性失真,调制系数不能太大(一般小于0.5 rad)。因此,在这种发射机中要用多级倍频器,以获取所需的频偏,从而提高发射频率的边带功率。发射机末端使用高频率高功率放大器。在超短波低频段尚可用集中参数元件构成调谐回路,其高频端可用微带部件。 (2)超短波接收机:一般采用典型的调频式超外差接收机。主要由高频放大、本地震荡、变频(一次或二次)、中频放大、限幅、鉴频及基带放大等部件组成。超短波段外来干扰较多,需在接收机输入端加螺旋式滤波器,在中放级加输入带通滤波器以抑制干扰。中放后的调频信号,通过限幅器,可消去混杂近来的脉冲干扰或寄生调幅波,以改善信噪比。然后用鉴频器把原来的基带信号恢复出来,加以放大,再由载波终端机分路输出相应用户。 (3)载波终端机:将超短波发射机和超短波接收机的四线基带信号分路还原合并为多路二线语音信号,接通用户或接至市话交换机的设备。载波终端机只装载超短波终端站。 (4)天线:由于超短波波长较短,一般采用结构简单、增益较高、方向性较好的三单元或五单元八木天线。在接近微波段的高频段,也可采用角形面反射天线。 现代超短波通信系统的组成可归结为发信通道、接收通道、频率合成器、逻辑控制器、跳频单元、电源及其辅助电路等,如图所示。图中,发信通道部分主要由音频信号处理部分、锁相环调频单元、功放、滤波输出单元电路组成,其作用是将音频信号放大后送至锁相环对VCO调制,形成调频波,再经功率放大、

短波通信技术发展与分析解析

技术市场 从1924年实验室发现了电离层及短波通信实现以后,短波通信以其远距离通信、良好的机动性能、顽固性强及同时具备多种通信能力的特点在战术通信、军事领域、生产领域得到广泛的应用。上个世纪80年代之后,随着大规模的集成电路、电子信息技术、数字化信息处理技术、高速度数字信号处理器等一系列科学技术的发展,短波通信正式进入现代化的数字通信时代。就目前形势而言,短波通信技术虽然大量的应用低速跳频、低速数据传输、声码等,自身的通信能力拥有了一定的抗干扰性,但仍存在一些不足之处。随着数字科学技术的发展,数字信息处理技术、扩频通信技术及自适应技术的应用,短波通信技术中长期处于研究阶段的成果正在逐步地迈向实用阶段。 一、短波通信技术的特点分析 1.波形 短波通信西洞中的自动链路及数据传输将使用相同的突发波,进而起到提高系统灵活性的作用。 2.信道分离 短波通信系统把呼叫信道及数据流信道进行分离并让二者之间相邻,以便他们保持传输特性上相近。信息分离一方面可以让信息流量各自承担,另一方面可以保证信息传送过程中的高效率性及链路建立的快速性。 3.链路建立的同步性 第二代短波通信以异步方式建立链路系统,而第三代短波通信技术将异步方式和同步方式都采用。同步方式相比之于异步方式具有延时更小的特点,电台的驻留信道在在这种方式下某一时间内是确定的。 4.管理业务能力强

第三代短波通信技术对各种业务都具备良好的管理能力,在建立链路的同时可以自动的确定通信的双方所采用的抗干扰及数据体制。同时还具备快速建立链路、同步建立及信息携带的功能。 5.具有可靠地最低限度的通信能力 第三代短波通信技术技术与极低速技术结合在一起,在极其恶劣的环境下实现最低限度通信。极低速的链路建立能力可以达到-20dB,定调频和数据通讯在正常的情况下无法实现的极低速可以完成。 二、短波通信技术的发展趋势 目前的短波通信技术主要指的是频率自适应技术,而未来的短波通信技术将朝着更全方位的方向发展。 1.短波自适应数字通信技术 (1专用选频和通信系统建立。目前我们常用到的自适应选频与信道建立技术都是与通信结合在一起,这种方法的缺点是选频质量大大低于专用选频系统的频率质量。为了确保频率质量,为了提高短波通信质量,我们应该将专用选频系统和自适应通信系统结合在一起;(2传输速率技术。短波通信选定工作频率后,前提是采用传输速率自适应技术,才可能随时获得信道上最大数据吞吐量。我们在允许的误码率范围内应尽可能选择高的数据传输率。为便于确保通信质量,系统所采用的编码和调制方法应与信道条件相关联。当信道传播性良好的时候选择较高传输效率发送信息,反之较差的时候,降低传输速率。 2.高速调制解调技术 当前受到广泛应用的窄带短波电台一共有串行调制调解器和并行调制调解器。串行体制的调制调解器使用的是单载波进行信息发送,最高速率可达到9.6kb/s,这种体制的调制调解器对均衡提出了较高的要求。并行体制的调制调解器主要是将传输

浅谈短波通信的发展

无线应用 Wireless Application 76 中国无线电 2011年第9期 短波按照国际无线电咨询委员会(C C I R)的划分是指波长在100m~10m,频率为3M H z~30M H z的电磁波。以短波形式进行传播的无线电通信称为短波通信,又称为高频(HF ,High Frequency)通信。 在实际应用中,为了充分利用短波近距离通信时(地波通信)的优点,短波通信实际使用的频率范围被扩展到1.5MHz~30MHz。 1 短波通信新技术与新体制 20世纪80年代以来,计算机、移动通信和微电子技术的迅猛发展,促进了短波通信技术和装备的更新换代。特别是随着微处理器技术、数字信号处理(D S P)技术、自适应技术、扩频通信技术等现代信息技术的应用,大大提高了短波通信的质量和数据传输速率,增强了自动化能力,提高了自适应与抗干扰能力,形成了现代短波通信新技术、新体制。这些新技术与新体制概括起来是:现代短波信道技术、现代短波通信终端技术、短波通信装备数字化与网络技术等。 (1)现代短波信道技术 现代短波信道技术主要分为两大类:一类是针对短波变参信道的特点,为了克服短波空间信道的不稳定性对通信质量的影响,提高短波通信质量,特别是短波数据通信的可靠性和有效性而发展起来的,称之为信道自适应技术。这类技术以短波实时选频与频率自适应技术为主体。它使短波通信系统能实时地或近实时地选用最佳的工作频率,以适应电离层的种种变化,同时起克服多径衰落影响和回避邻近电台干扰及其他干扰的作用。可以说,此项技术对于提高短波通信的可靠性与有效性具有重要意义。尽管自适应技术在短波通信中得到了多方面的应用,除频率自适应外,还有自适应均衡、自适应调制解调、传输速率自适应等,但在很多场合所说的短波自适应通信或短波自适应技术,实际上就是指短波频率自适应通信或短波频率自适应技术。 另一类是针对短波通信存在的保密(或隐蔽)性不强、抗干扰能力差的弱点,以及电磁对抗的特点和规律,为 了提高短波通信在电子战环境中的生存能力,以及抗测向、抗侦察、抗截获、抗干扰等防御能力而发展起来的,称之为短波通信电子防御技术。这类技术以短波扩频通信技术为主体,包括短波跳频和自适应跳频技术以及短波直接序列扩频技术等。 短波跳频通信(FH)是在收发双方约定的情况下不断地改变工作频率而进行的通信。由于工作频率受伪随机码的控制,因此跳频通信具有很强的抗截获、抗窃听及抗干扰能 力。与其他频段的跳频通信不同,短波跳频通信由于受到天波信道的特性、天调阻抗匹配时间、信道切换时间等限制,跳频带宽一般小于短波频段宽度,只有几十千赫到几兆赫。只有地波传播低速跳频才能做到全频段跳频,常规的短波跳频速率一般在几十到几百跳每秒。 短波自适应跳频通信是在短波跳频通信技术的基础上发展起来的。由于构建两地间的短波通信,受电离层信道和电磁干扰的影响,并不是任意一组频率都能建立起通信链路实现通信。短波自适应跳频通信把频率自适应技术与跳频技术结合起来,通过频率自适应功能选出可通的“好频率”作为跳频频率表,从而避免了盲目性,提高了可通率。 短波直接序列扩频(D S),通过伪噪声序列(P N)对发送信息数据进行调制,接收端将所接收到的信号与本地P N 序列进行相关运算,将D S信号解扩,恢复原始信息数据。短波直接序列扩频通信具有比较高的抗截获、抗多径干扰和抗窄带干扰能力。由于短波信道具有时变特性,频率存在“窗口效应”,天波传播的每条路径有自由空间传播损耗、电离层损耗、地面反射损耗,三者均与频率有关,例如,在一段时间内,单跳传播2M Hz带宽内幅度起伏约1d B~2d B。短波频率的“窗口效应”限制了扩频带宽,一般在2M H z左右。如美国SICOM公司研制的短波直接序列扩频电台,扩频带宽为1.5MHz,信息传输速率达到56kbit/s。 当然,无论是短波跳频通信技术,还是短波直接序列扩频通信技术,不仅对提高短波通信电子防御能力具有重要作用,而且对于改善短波信道性能,提高通信特别是数据通信的可靠性和有效性也具有良好的作用,从一定意义上讲,短波扩频通信技术是实现短波高速数据传输的主要 浅谈短波通信的发展 ■ 民航山西空管分局 任东军

浅谈现代通信技术的发展及重要性

浅谈现代通信技术的发展及重要性 浅谈现代通信技术的发展及重要性 1957年10月第一颗人造卫星发射成功。自那以来,短短30余年,世界主要国家已形成了相当规模的航天产业,迄今已有22个国家组织发射了航天器;有58个国家投资发展航天技术,总投资高达近万亿美元;有170多个国家和地区应用航天技术成果。航天遥感的出现,给人类观测地球提供了最有效的场合。它的迅速发展使得在资源勘探、海洋开发、农林管理、气象预报、环境灾害监测、地貌测绘等应用领域中,发生着革命性变化。美欧日等24国发起了一项规模极为庞大的“行星一地球计划”,计划10年内发射24个地球遥感卫星,耗资150亿—300亿美元,目的是监测地球环境的变化。在空间已经采用的信息获取新技术是各类星载遥感仪器,如照相机、电视摄像机、红外及多光谱扫描仪、电荷耦合固态推扫式摄像器、微波辐射仪、合成孔径雷达等。目前的发展以信息传输型的遥感仪器为主流,而不是从空间回收拍摄的胶片。其中利用卫星红外传感器获得目标已取得显著进展,可以从空中对1/2地球表面进行实时监视,如帧频(每秒钟传送图像的次数)为每秒2次,每个像点用一个10位数码描述,每位数需硬运算10次,卫星上需要一个100亿次的计算机,而发展这样的计算机需要近10年时间。第三次或第四次产业革命相并列看待,而认为在第一次“革命”之后,一些重要事件对世界经济社会发展有重大“影响”。这种看法是有其道理的。人们震惊于现代信息技术飞速发展产生大量新的经济现象,为确定现阶段新技术革命的历史地位,才继二次、三次革命说之后进而提出四次产业革命的论点。一些描述强调目前发生的变化的重要性,借以唤醒那些仍沿着传统思路看问题,以第一次产业革命基础为发展战略出发点的科学家、政治家和国策决定者。如托夫勒的浪潮论,奈斯比特的趋势论,以及许多关于大国兴衰史的讨论等,这些震聋发馈的疾呼确实起到了唤起人们以新的眼光看世界、制定新的经济发展战略的催化剂作用。 “信息革命”就信息技术本身的变化看,为世界经济研究提供了新的工具,新的环境条件;就信息革命对世界经济产生的影响看,新的经济现象和经济问题的出现,为世界经济研究提供了新课题。 (一)“信息革命”与世界经济的形成 迄今为止,信息革命问题在世界经济研究领域尚未受到应有的重视;信息、信息技术、信息革命以及信息科学知识,在世界经济研究领域里出现的频率是比较低的。这并不表明信息及信息技术现在才变得重要起来,而是在世界经济形成过程中,它始终起着重大作用:首先,信息经济本身是世界经济中的一个重要组成部分;其次,信息传输、处理等技术条件,在世界经济整体性方面起着粘合作用;最后,每次信息革命对世界经济各方面的发展都有着巨大推动作用。 信息技术对世界经济整体形成的粘合作用,是显而易见的。信息技术进步是世界经济一体化或整体性增强的自然物质条件。关于建立世界经济科学体系的争论由来已久,人们并没有关注到,信息的传输与获取技术的整体水平和不平衡发展,仍是各国经济交流与国际性体现的障碍。当哥伦布、麦哲伦等航海探险家去发现“新大陆”时,人们所关注的是由此所带来的商业革命和市场开拓,并没有意识到,这是信息沟通方式的革命性进展。只是到了电子计算机网络使人们有可能通过全球数字通信网,全天候了解世界任一地区经济情况变化时,才意识到信息及信息传输、处理技术对世界经济整体化的作用。实际上,它存在于世界经济整体化发展的全过程之中。自然科学、哲学对时空的研究获得重大进展,时空现实变化对世界

《短波通信概述》word版

短波通信概述 尽管当前新型无线电通信系统不断涌现,短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘太,还在快速发展。其原因主要有三:一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段,一但发生战争或灾害,各种通信网络都可能受到破坏,卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式,其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比;二、在山区、戈壁、海洋等地区,超短波覆盖不到,主要依靠短波;三、与卫星通信相比,短波通信不用支付话费,运行成本低。 近年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进和有效,满足新时代各项工作的需要,无疑是非常有意义的。 一、短波通信的一般原理 1.无线电波传播 无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。根据电磁波传播的特性,又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段,其中:超长波的波长为100,000米~10,000米,频率3~30千赫;长波的波长为 10,000米~1,000米,频率30~300千赫;中波的波长为1,000米~100米,频率300千赫~1.6兆赫;短波的波长为100米~10 米,频率为1.6~30兆赫;超短波的波长为10米

~1毫米,频率为30~300,000兆赫(注:波长在1米以下的超短波又称为微波)。频率与波长的关系为:频率=光速/波长。 电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中,由于反射、折射、散射及绕射,其传播方向经历各种变化,由于扩散和媒介质的吸收,其场强不断减弱。为使接收点有足够的场强,必须掌握电波传播的途径、特点和规律,才能达到良好的通信效果。 常见的传播方式有: 1)地波(地表面波)传播。沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中,由于能量逐渐被大地吸收,很快减弱(波长越短,减弱越快),因而传播距离不远。但地波不受气候影响,可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号,都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。 2)直射波传播 直射波又称为空间波,是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中,它的强度衰减较慢,超短波和微波通信就是利用直射波传播的。 在地面进行直射波通信,其接收点的场强由两路组成:一路由发射天线直达接收天线,另一路由地面反射后到达接收天线,如果天线高度和方向架设不当,容易造成相互干扰(例如电视的重影)。限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物,因此超短波和微波天线要求尽量高架。

短波通信盲区及其解决方法

短波通信盲区及其解决方法 https://www.360docs.net/doc/5d14414854.html,文章出处:发布时间: 2009/10/19 | 707 次阅读 | 0次推荐 | 0条留言 Samtec连接器完整的信号来源 molex精选商品劲爆折扣价每天新产品时刻新体验 ARM Cortex-M3内核微控制器下单既有机会获取IPAD2 来自全球领先品牌的最新产品目录最新电子元器件资料免费下载完整的15A开关模式电源首款面向小型化定向照明应用代替尽管当前新型无线通信系统 通信系统 通信系统是为把用户非电形式的消息传送到远方,现代通信技术在发送端以用户终端设备将作为信源的消息转换成电信号,并令其经信道传送到远方的接收端,接收端用户终端设备再从所接收信号中还原出受信消息(信宿)。 不断涌现,短波这一最古老和传统的通信方式仍然受到全世界的普遍重视,在卫星通信 卫星通信 在两个或多个卫星地面站之间利用人造地球卫星转发或反射信号的无线电通信方式。 和移动通信快速发展的今天,短波通信不仅没有被淘汰,还在快速发展。其原因是:短波通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低。 短波通信技术发展状况 近年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步,出现了很多新电台、新装备和新技术。其主要特点是: 1、短波电台 短波单边带电台体积越来越小,功能越来越多,性能越来越好,兼容性越来越强。数字化是短波电台的必然发展趋势。 2、短波天线 天线 天线的基本功能是辐射和接收无线电波。发射时,把高频电流转换为电磁波;接收时,把电磁波转换为高频电流。天线的一般原理是:当导体上通以高频电流时,在其周围空间会产生电场与磁场。按电磁场在空间的分布特性,可分为近区、中间区、远区。设R为空间一点到导体的距离,是高频电流信号的波长,在R<λ/2π时的区域称近区,在该区内的电磁场与导体中电流、电压有紧密的联系;在R>A/2π的区域称为远区,在该区域内电磁场能离开导体向空间传播,它的变化相对于导体上的电流、电压就要滞后一段时间,此时传播出去的电磁波已不与导线上的电流、电压有直接的联系了,这区域的电磁场称为辐射场。 [全文] 短波天线

短波通信的发展历程

短波通信的特点 短波按照国际无线电咨询委员会(CCIR,现在的ITU-R),的划分是指波长在l00m~l0m,频率为3MHz~30MHz的电磁波。利用短波进行的无线电通信称为短波通信,又称高频(HF)通信。实际上,为了充分利用短波近距离通信的优点,短波通信实际使用的频率范围为1.5MHz~30MHz。 短波通信的发展历程 自从1921年发生在意大利罗马的一次意外事故,短波被发现可实现远距离通信以来,短波通信迅速发展,成为了世界各国中、远程通信的主要手段,被广泛地用于政府、军事、外交、气象、商业等部门,用以传送电报、电话、传真、低速数据和图像、语音广播等信息。在卫星通信出现以前,短波在国际通信、防汛救灾、海难救援以及军事通信等方面发挥了独特的重要作用。 短波通信可以利用地波传播,但主要是利用天波传播。地波传播的衰耗随工作频率的升高而递增,在同样的地面条件下,频率越高,衰耗越大。利用地波只适用于近距离通信,其工作频率一般选在5MHz以下。地波传播受天气影响小,比较稳定,信道参数基本不随时间变化,故地波传播信道可视为恒参信道。天波是无线电波经电离层反射回地面的部分,倾斜投射的电磁波经电离层反射后,可以传到几千千米外的地面。天波的传播损耗比地波小得多,经地面与电离层之间多次反射(多跳传播)之后,可

以达到极远的地方,因此,利用天波可以进行环球通信。天波传播因受电离层变化和多径传播的严重影响极不稳定,其信道参数随时间而急剧变化,因此称为变参信道。天波不仅可以用于远距离通信,而且还可以用于近距离通信。在地形复杂,短波地波或视距微波受阻挡而无法到达的地区,利用高仰角投射的天波可以实现通信。 与卫星通信、地面微波、同轴电缆、光缆等通信手段相比,短波通信也有着许多显著的优点: 1)短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信,因而建设和维护费用低,建设周期短; 2)设备简单,可以根据使用要求固定设置,进行定点固定通信。也可以背负或装入车辆、舰船、飞行器中进行移动通信; 3)电路调度容易,临时组网方便、迅速,具有很大的使用灵活性; 4)对自然灾害或战争的抗毁能力强。通信设备体积小,容易隐蔽,便于改变工作频率以躲避敌人干扰和窃听,破坏后容易恢复。 这些是短波通信被长期保留,至今仍然被广泛使用的主要原因。短波通信也存在着一些明显的缺点: 1)可供使用的频段窄,通信容量小。按照国际规定,每个短波电台占用3.7kHz的频率宽度,而整个短波频段可利用的频率范围只有28.5MHz。为了避免相互间的干扰,全球只能容纳

优化短波通信的方法

优化短波通信的方法 1、改善短波信号质量的三大要素 由于短波传输存在固有弱点,短波信号的质量不如超短波。不过我们可以通过一些途径改善短波信号质量,使其尽可能接近超短波。改善短波信号质量的三大要素是:正确选用工作频率;正确选择和架设天地线;选用先进优质的电台和电源等设备。 1.1 正确选用工作频率 短波频率和超短波频率的使用性质完全不同。超短波属于视距通信,距离短,可以固定使用频段内的任何频点;而短波频率则受到电离层变化、通信距离和方向、海拔高度、天线类型等多种因素的影响和限制。用同一套电台和天线,选用不同频率,通信效果可能差异很大。 对于有经验的短波工作者来说,选频并不困难,其中有明显的规律性可循。一般来说:日频高于夜频(相差约一半);远距离频率高于近距离;夏季频率高于冬季;南方地区使用频率高于北方;等等。另外,在东西方向进行远距离通信时,因为受地球自转影响,最好采用异频收发才能取得良好通信效果。如果所用的工作频率不能顺畅通信时,可按照以下经验变换频率: (1)接近日出时,若夜频通信效果不好,可改用较高的频率; (2)接近日落时,若日频通信效果不好,可改用较低的频率; (3)在日落时,信号先逐渐增强,而后突然中断,可改用较低频率; (4)工作中如信号逐渐衰弱,以致消失,可提高工作频率; (5)遇到磁暴时,可选用比平常低一些的频率。 计算机测频 利用计算机测频软件预测可用频率对短波通信很有帮助,是国外经常采用的先进技术手段。计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素,结合不同地区的历史数据,预测两点之间在未来一段时期每天各时节的可用频段,具有较高参考价值。 美国、欧盟、澳大利亚政府的计算机测频系统数据比较准确,它们通过分布在全球的监测点采集和跟踪各种环境参数的变化提供频率依据。其中澳大利亚的ASPAS系统面向全世界提供测频服务,安装和服务费用不高,很有使用价值。 1.2 正确选择和架设天线地线 天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。当通信质量不好时,很多人习惯于从电台上找原因,而实际上信号不良常常源自天线或地线。

第三代短波通信技术的发展趋势

第三代短波通信技术的发展趋势 【摘要】随着通信技术的不断发展,很多新型的短波通信技术已经问世,且更新换代的速度非常快。第三代短波通信技术就是其中的代表,它是在1999年美军公布了一系列第三代短波通信协议的基础上发展起来的,目前已经有很多成熟的技术在实践当中。本文将介绍目前广泛应用于第三代短波通信系统中的同步管理、频率管理、数据传输和物理调制解调等方面的先进技术,然后阐述第三代短波通信发展的新趋势。 【关键词】短波通信;多方互动;集团化;加密软件 第三代短波通信技术是在1999年美军公布了一系列第三代短波通信协议(即MIL-STD-188-141B,简称“HF-3G”)的基础上发展起来的,相对于第二代短波通信技术,它在很多层面上都得到了改良,通信技术也得到了进一步的保障,通信的稳定性得到了增强。 一、第三代短波通信技术的发展现状 短波通讯实际上是通过电离层的反射进行通信的,在第三代短波通讯中,电离层仍是非常重要的传输介质。不过相比于第二代短波通讯技术,第三代短波通信技术能够有效地规避电离层对通信信号的反射、散射等影响信号稳定性的作用力,极大程度地保障短波通信信号质量和传输效果。特别是随着短波通信技术的不断发展与变革,很多新技术运用到短波通信中来,有效地提升了短波通信的质量和传输效果。如信道编码技术、差分跳频技术、短波网组技术等。可以说,随着短波通信技术的不断发展,短波通信的质量和传输效果等都得到了明显的提升。特别是同步技术在第三代短波通信中的运用,使第三代短波通信技术的管理模式更加先进。在第三代短波通信中两种主要的工作模式:同步模式和异步模式。同步模式中有两种情况,外部同步源和无外部同步源。使用外部同步源是采用外部GPS(全球定位系统)模块来实现同步。在没有外部同步源的情况下,则需要用同步管理协议来实现时钟同步。同步模式的使用使第三步短波通信的建链速率比第二代短波通信大大提高。除短波通信的管理技术实现变革外,在第三代短波通讯中,为有效地强化短波通讯传输的质量,最大化的保障传输效果,第三代短波通信数据传输技术在进行信息传输时,可以根据信息传输的实际需求来针对性地选择信道的容量。可以说,第三代短波通信技术在保障信道传输的稳定性方面有较强的深入研究,能够最大程度地减少干扰性因素的影响。 总之,第三短波通信技术是在第二代短波通信技术的基础上,不断发展,不断变革而产生的一种新型的短波通信技术。随着科学技术的发展,第三代短波通信技术也呈现出了很多新的发展趋势。 二、第三代短波通信技术的发展趋势 第三代短波通信技术是在第二代短波通信技术的基础上发展而来的,在通信

短波通信系统发展及关键技术分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/5d14414854.html, 短波通信系统发展及关键技术分析 作者:费玉婷李建龙 来源:《科学与信息化》2020年第22期 摘要虽然短波频率资源较少,且不具备稳定的通信质量,但是短波能够进行远距离的通信,并且在通信的过程中不需要使用基础设施和中介。除此之外,短波設备的体积较小,具有较强的机动性,且不需要大量成本的投入,对于环境的要求较低,即使是面对特殊的环境也可以在短时间内利用其自身的特点在无线通信中发挥作用。在物理数字信号处理技术不断发展的影响下,短波通信传输技术在一定程度上推动了短波通信系统的发展和进步,特别是在民航、紧急通信和军事应用领域等。 关键词短波通信系统;发展;关键技术 引言 受到通信技术持续发展的影响,短波传输的速率也日益增加,短波通信系统也得到了广泛的应用。短波通信不需要借助基础设施和中继设备就可以完成远距离的通信,因此短波通信系统在通信行业的发展过程中占据重要的地位。我国通信行业应当重视短波通信系统的发展并科学的应用其关键的技术手段来推动行业水平的进一步提升。 1 国内短波通信现状 短波通信可广泛用于军事和民用通信。在军事领域,远程通信主要分为两类:卫星通信和短波通信。然而,如果遇到特别危机的情况,卫星系统可能无法稳定的运行,那么这就需要发挥短波通信的作用,相比之下短波通信具有较强的灵活性以及抗扰动性,能够在复杂的环境下稳定运行。正是因为短波通信具有这样的特性才使得其在军事领域的通信中得到广泛的应用。我国国土面积大,地形较为复杂,常出现自然灾害,因此对于一些复杂的环境来说传统的通信方式无法稳定有效的运行。短波通信具有较强的自适应能力,且耗费较低,因此,在民用通信中也经常会运用到短波通信系统。我国在使用短波通信的过程中主要是应用点传递的方式进行通信,这主要是因为点传递式的通信能够在危急的情况以及复杂的现场环境下有效地实现通信。另外,例如在抢险和抗震救灾的工作中就可以直接利用点传递式短波通信将地震灾区的情况传递到地震灾后的指挥中心。此外,由于点传递式短波通信的传播速度较慢所以无法在紧急的情况下得到应用[1]。 2 短波通信系统关键技术的分析 ①协议体系结构。对于短波组网技术来说,其核心的内容就是能够兼容各种短波电台组网的短波协议栈结构,且对于传输体制来说也有重要的作用。提出协议栈结构以此来制定短波通

短波通信概述

短波通信概述 短波通信是无线电通信的一种。波长在50米~10米之间,频率围6兆赫~30兆赫。发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备,通信距离较远,是远程通信的主要手段。由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响,所以短波通信的稳定性较差,噪声较大。目前,它广泛应用于电报、、低速传真通信和广播等方面。 尽管当前新型无线电通信系统不断涌现,短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘太,还在快速发展。其原因主要有三:一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段,一旦发生战争或灾害,各种通信网络都可能受到破坏,卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式,其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比; 二、在山区、戈壁、海洋等地区,超短波覆盖不到,主要依靠短波; 三、与卫星通信相比,短波通信不用支付话费,运行成本低。 近年来,短波通信技术在世界围获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进和有效,满足新时代各项工作的需要,无疑是非常有意义的。 一、短波通信的一般原理 1.无线电波传播 无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。无

线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。根据电磁波传播的特性,又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段,其中:超长波的波长为100,000米~10,000米,频率3~30千赫;长波的波长为10,000米~1,000米,频率30~300千赫;中波的波长为1,000米~100米,频率300千赫~1.6兆赫;短波的波长为100米~10 米,频率为1.6~30兆赫;超短波的波长为10米~1毫米,频率为30~300,000兆赫(注:波长在1米以下的超短波又称为微波)。频率与波长的关系为:频率=光速/波长。 电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中,由于反射、折射、散射及绕射,其传播方向经历各种变化,由于扩散和媒介质的吸收,其场强不断减弱。为使接收点有足够的场强,必须掌握电波传播的途径、特点和规律,才能达到良好的通信效果。 常见的传播方式有: (1)地波(地表面波)传播 沿与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中,由于能量逐渐被吸收,很快减弱(波长越短,减弱越快),因而传播距离不远。但地波不受气候影响,可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号,都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。 (2)直射波传播 直射波又称为空间波,是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距围。在传播过程中,它的强度衰减较慢,超短波和微波通信就是利用直射波传播的。 在地面进行直射波通信,其接收点的场强由两路组成:一路由发射天线直达

l短波通信的发展历史及现状

l短波通信的发展历史及现状 短波通信(Short-wave Communication),也被称为高频通信,一般指的是利用波长范围为100m到10m(相应的频率范围为3MHz 到30MHz)的电磁波的无线通信。短波的传播方式主有两种:一个为地波,另一个为天波。其中地波沿着地球表面进行传播,这种方式的传播距离主要由地表介质特性决定。因为地波的衰减随着频率的升高而增强,短波以地波方式传播时,使用常用的发射功率,短波的传播距离最多只有几百公里,所以地波不是短波通信中使用的主要传播方式。然而地波传播不需要经常改变无线通信的工作频率,但需考虑障碍物的影响,这也是其与天波传播方式不同的地方。 1901年,意大利无线电工程师马可尼在英国与纽芬兰之间(距离为3400Km),实现了跨越整个大西洋的无线电通信。在这以后,因为无线电短波通信设备的价格低廉、便携性强、操作简单和灵活等优点,无线电短波通信迅速发展成为远距离无线通信的主要技术。从第二次世界大战开始一直到20世纪6O年代的这一段时间是短波无线通信发展的黄金时期,该技术广泛地应用于军事、广播、商业、气象等诸多领域,世界上许多国家并建立了覆盖本地区或世界性的专用通信网或公用通信网。但自从20世纪60年代以后,卫星通信等新兴远距离通信技术的出现使得短波通信的缺点越来越多地暴露出来:带宽较窄,射频频谱资源紧张,存在信道间干扰问题,易被窃听等等。相反的是,新型卫星通信技术

具有信道稳定、可靠性高、通信质量好、信道容量大等优点,许多本来是属于短波通信的重要业务逐步被卫星通信所取代。在20世纪60至7O年代,短波无线通信技术的研究与应用陷入低谷。但电子战、卫星战等战争方式的出现,使得人们发现一旦发生战争,各种通信系统都有可能被破坏,就是卫星也不能避免,如果过分依赖卫星作为中继站进行无线通信,在战时卫星一旦被摧毁,那么整个通信系统将瘫痪,后果是不堪设想的。短波自身的特点决定其是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段,该技术的抗打击能力和自主通信能力超出其他通信方式,再加之卫星通信技术成本很高,而短波通信技术起点较低、价格低廉,一般的国家均能进行部署和使用。短波无线通信和卫星通信一样,都能够实现全球的通信,基于以上原因,人们对短波无线通信的发挥的作用又重新予以重视。 随着微电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的不断发展,短波无线通信技术在自适应收发信机、自适应调制解调器、自适应均衡及检测、白适应天线阵等方面上取得了突破,使得短波无线通信技术有可能解决高干扰电平、衰落和多径传播等信道时变特性方面的问题,向着数字化、低误码率、高速率的方向继续发展。 2现有短波通信存在的缺陷 2.1地球电离层对短波通信的影响太阳的辐射使得地球大气层中的氮原子、氧原子失去电子,变成离子这些离子态的气体在地

关于短波通信技术发展

关于短波通信技术发展 摘要:在经过长达数十年发展历程之后的短波通信技术,从初始的初级阶段到 现在的成熟应用,经过多年来不断的技术创新。如今已经被广泛运用于各个领域,尤其是日常及军事领域。短波通信技术具有与其他相似技术与众不同的特性,其 技术优势必将是不可比拟的,必将成为当今科学研究的热点之一。短波通信技术 发展分析,以其优异的技术特性来成为未来通信的发展趋势。 关键词:短波通信;特征;发展方向 引言:自2000年以来,科学发展飞跃式的前进,经济的快速发展带动了一系列的行业, 其中通信类行业发展更是速度惊人,科学技术作为第一生产力,通信技术顺应了市场的发展。经济的推动力下,通信行业不断地成长与发展。1925年左右,研究人员通过实验发现了电离 层和短波,短波通信具有比其他同类产品更好的机动性和顽固性在三十年前宣告加入数字通信,开启了数字通信的新纪元。当今,短波通信技术应用范围日益广泛,能力不断提高,不 断改善和强化,在数字化越来越先进的今天,数字媒介,频率扩容通信技术的不断发展,短 波通信技术不断地向更加实用性发展。 一、短波通信概述 短波通信(也称高频通信,Nigh frequency,HF)是国际上军、民最常用的基本通信手段之一,且具有明显的优势和特点。随着反卫星武器的逐步成熟,军用短波通信及其装备的地位越来越重要,装备规模很大,应用很广。 短波通信作为战略指挥通信、战役指挥通信、战术指挥通信以及协同通信的重要手段之一,在有些情况下(比如在卫星通信中断时)甚至是中、远程指挥通信的唯一手段。随着短波通 信战技性能的进一步提高,短波通信的作用地位越来越重要,主要表现在指挥通信和协同通信 两个方面。 指挥通信主要分战略通信、战役通信和战术通信三个层次,还有特殊需求的专线通信等。 指挥通信距离近至几十千米,远至数千千米。由于短波的地波和天波特性,其通信距离能满足 指挥通信对通信距离的要求。 在协同通信方面,短波通信比VHF、UHF频段电台表现出了距离上的优越性,因为飞机上天、舰艇出海时,其协同通信下不能依靠VHF、UHF解决问题,比如超低空突防的武装直升机、远程 轰炸机等,短波通信几乎是唯一的手段。 二、自适应频率 短波信道(电离层)是一种典型时变色散信道,其路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随 频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化,因此,短波通信中工作频率是不能任意选择的。 统计表明,即使在夜间通信环境最坏的情况下,短波频段也有4%左右的无噪声信道,而中午约有27%的信道干扰很小或不存在干扰。所以,实时避开干扰,找出具有良好传播条件的无 噪声信道是提高短波通信质量最有效的途径。实现这一目标的关键是采用短波自适应频率技术,目前自适应频率经历了短波频率管理、2G-ALE两个成熟阶段,正向3G-ALE发展。 2.1频率管理系统 短波频率管理系统是在一定区域内组成频率管理网格,在短波范围内测量和分析各种信 道参数和干扰分布,根据综合分析和计算结果,得到通信质量优劣的频率排序表,统一分配 给区域内各短波通信用户,使用户在最佳工作频率上的建立通信链路。短波频率管理实质是 对区域内的用户提供实时频率预报,采用的技术称为实时信道估值RTCE(Real Time Channel Evaluation)技术。频率管理系统的特点是通信与探测分离,探测设备昂贵,这一发展过程也 称为短波自适应技术的1G-ALE阶段。 2.2 2G-ALE通信系统 20世纪80年代中期,出现了在通信系统中直接采用RTCE技术,对短波信道进行探测、 评估和通信一并完成的短波自适应电台。这种电台能够实时选择出最佳的短波通信信道,使 得短波工作频率随信道条件变化而改变,确保了通信始终在质量最佳的信道上进行。2G-ALE 通信系统具备如下功能:

2020年优化短波通信方法参照模板

1、改善短波信号质量的三大要素 由于短波传输存在固有弱点,短波信号的质量不如超短波。不过我们可以通过一些途径改善短波信号质量,使其尽可能接近超短波。改善短波信号质量的三大要素是:正确选用工作频率;正确选择和架设天地线;选用先进优质的电台和电源等设备。 1.1 正确选用工作频率 短波频率和超短波频率的使用性质完全不同。超短波属于视距通信,距离短,可以固定使用频段内的任何频点;而短波频率则受到电离层变化、通信距离和方向、海拔高度、天线类型等多种因素的影响和限制。用同一套电台和天线,选用不同频率,通信效果可能差异很大。对于有经验的短波工作者来说,选频并不困难,其中有明显的规律性可循。一般来说:日频高于夜频(相差约一半);远距离频率高于近距离;夏季频率高于冬季;南方地区使用频率高于北方;等等。另外,在东西方向进行远距离通信时,因为受地球自转影响,最好采用异频收发才能取得良好通信效果。如果所用的工作频率不能顺畅通信时,可按照以下经验变换频率: (1)接近日出时,若夜频通信效果不好,可改用较高的频率; (2)接近日落时,若日频通信效果不好,可改用较低的频率; (3)在日落时,信号先逐渐增强,而后突然中断,可改用较低频率; (4)工作中如信号逐渐衰弱,以致消失,可提高工作频率; (5)遇到磁暴时,可选用比平常低一些的频率。 计算机测频 利用计算机测频软件预测可用频率对短波通信很有帮助,是国外经常采用的先进技术手段。计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素,结合不同地区的历史数据,预测两点之间在未来一段时期每天各时节的可用频段,具有较高参考价值。 美国、欧盟、澳大利亚政府的计算机测频系统数据比较准确,它们通过分布在全球的监测点采集和跟踪各种环境参数的变化提供频率依据。其中澳大利亚的ASPAS系统面向全世界提供测频服务,安装和服务费用不高,很有使用价值。 1.2 正确选择和架设天线地线 天线和地线是很多短波用户容易忽视的问题。当通信质量不好时,很多人习惯于从电台上找原因,而实际上信号不良常常源自天线或地线。 短波和超短波使用的天线是完全不同的。超短波通信因为使用频率高,波长短,天线可以做得很小,通常为直立鞭状天线。而短波通信因使用的频率较低,天线必须做得足够大才能有效工作。简单的规律是:天线的长度达到所使用频率的1/2波长时,天线的效率最高。 短波天线的理论原理比较高深。短波天线的种类繁多,用途各异,究竟应该选购何种天线,怎样安装架设才能获得良好的通信效果?根据我们了解和掌握的情况作如下简要介绍:(1)了解天线的基本工作原理 短波天线分地波天线和天波天线两大类。 地波天线包括鞭状天线、倒L形天线、T形天线等。这类天线发射出的电磁波是全方向的,并且主要以地波的形式向四周传播,故称全向地波天线,常用于近距离通信。典型地波天线和 波瓣分布如图3.1和图3.2所示。地波天线的效率主要看天线的高度和地网的质量。天线越高、地网质量越好,发射效率越高,当天线高度达到1/2 波长时,发射效率最高。

短波通信发展综述复习过程

短波通信发展综述 邹光辉 短波通信又称高频(HF)通信,使用频率范围为3-30MHZ,主要利 用天波经电离层反射后,无需建立中继站即可实现远距离通信。同时由于电离层的不可摧毁特性,短波通信始终是军事指挥的重要手段之 一。由于短波通信在军事通信上的不可替代性,从20 世纪80 年代初,短波通信进入了复兴和发展的新时期。许多国家加速了对短波、超短波通信技术的研究与开发,推出了许多性能优良的设备和系统。短波通信再次占领一定的地位, 随着技术的进步, 对于通信的一些缺点, 不少已找到克服和改进的办法。短波通信的可靠性、稳定性、通信质量和通信速率都已提高了一个新水平。 一、由单一自适应技术向全自适应技术方向发展 短波通信存在着短波信道的时变色散特性和高电平干扰的弱点。因此, 为了提高短波通信的质量, 最根本的途径是“实时地避开干扰找出具有良好传播条件的无噪声信道”。完成这一任务的关键是采用自适应技术。所谓自适应, 就是能够连续测量信号和系统变化, 自动改变系统结构和参数, 使系统能自适应环境的变化和抵御人为干扰。因此短波自适应的含义很广。现已发展的自适应技术有自适应选频与信道建立技术、功率自适应技术、传输速率自适应技术、自适应调制解调技术、自适应分集技术、自

适应信道均衡及辨识技术、自适应编码技术、自适应调零天线技术。 传统意义上的自适应主要是指频率自适应, 是以事实信道估值为基础, 采用自动链路建立和链路质量分析技术, 因此也称为实时选频技术。在未来信息时代, 网络数据通信将成为主要的通信方式, 但是单一的频率自适应还无法满足网络数据通信的要求, 由于短波通信中各种新技术的出现, 特别是分组交换和各种自适应短波通信技术的发展, 为短波数据网的发展打下了基础, 频率自适应技术可与其他自适应功能综合构成全自适应短波通信系统。未来通信的需求促进了短波自适应通信系统正向全自适应技术的方向发展。 二、由窄带低速数据通信向宽带高速数据通信发展 针对短波通信存在的保密(或隐蔽)性不强、抗干扰能力差的弱点以及电磁环境的特点和规律, 为了提高短波通信干扰能力,发展起来了短波通信电子防御技术。这类技术以短波扩频通信技术为主体, 包括短波自适应跳频技术、短波直接序列扩频技术等。传统的绝大多数短波跳频电台都是传输模拟话音的模拟跳频电台, 此类短波跳频电台在技术上存在话音质量差、通信距离短、跳数低(通常为几十跳)等问题, 而且几乎都是窄带跳频。为提高抗干扰能力, 一方面必须提高跳频速率, 另一方面可以增加信号带宽, 使信号淹没于噪声之中。通常采取纠错、交织、加密等措施, 但与此同时, 又会使信息的有效传输速率降低。

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