l短波通信的发展历史及现状
短波通信技术的发展及应用

摘 要:随着短波通信技术的发展,其技术的发展及应用获得越来越多的关注,有着通信牢靠性、数据传输速度、抗干扰能力、网格化方面的优势。
在自选频率技术、传输效率自动调节、高效的调制解调、信道均衡技术、组网技术等方面的突破和应用将是一门重要学科及广阔的市场空间。
关键词:短波通信 短波技术 通信技术一、短波通信的概念短波通信是波长通常在10米至100米、工作频率范围在3兆赫至30兆赫之间的一种短波通信技术。
短波通信系统通过发射机发射信号并经过电离层和地面来回反射传播到达接收机设备,由于短波采用天波传播途径时通信距离较远的优势,因此在远程通信领域应用十分广泛。
二、短波通信技术优势首先,短波通信是目前所有通信领域中唯一不受网络枢纽和有源中继体制制约的远程通信技术手段;其次,在地理位置比较复杂的地形环境,如山区等也是主要依靠短波来通信。
相比卫星通信,短波的通信运营成本更加低廉且具有隐蔽性,不易受到攻击。
下面我们从四个方面介绍下短波通信的技术优势。
(一)通信牢靠性好牢靠性是指人为破坏或大自然不可逆灾害的前提下,短波通信在恶劣的环境下完成正常工作的能力,能完成绝大多数的工作任务指标。
牢靠性是面向软体和硬体的安全性能指标。
它是衡量设备是否合格的一个重要标准。
它要求结构设计、施工安装、调试运行等环节可以保证通信质量正常,可以不间断的运行为人类提供服务。
(二)较高的数据传输速度在军事领域中,因其性质对数据传输要求较高。
现代信息化高科技战争中军事通信传递的数据,已从简单的指挥命令下达发展到诸如侦查机探测的数据、多兵种联合作战、指挥中心计算处理的结果、战场实时动态等高速图像视频等一些要求传输率较高的数据可以及时传递到目标需求处。
短波通信因数据传输速度在军事领域应用广泛。
(三)极强的抗干扰能力由于短波通信是战争状态下唯一较为可靠的通信途径,因其简单易容易操作可快速恢复通信,战场存活率高,抗干扰能力较强。
但是矛和盾是此消彼长得一对冤家,随着短波通信干扰技术的发展以及一些大功率特种短波干扰装备的研制成功,给短波通信带来新的技术挑战,这就要求短波通信技术要不断的完善自身的劣势应对通信干扰技术的挑战。
短波通信技术的最新进展

短波通信技术的最新进展短波通信作为一种重要的无线通信方式,在无线通讯领域中得到了广泛的应用。
随着科技的不断发展,短波通信技术也在不断地进行新型技术的研究和探索,实现了近年来的显著进展。
一、短波通信技术的原理短波通信技术是指基于短波的无线电通信技术,它是在直流电压下作用于天线上的电磁场辐射而实现信号的传递和接收,通信的可靠性和通信质量会受到天气的影响而降低。
短波通信最显著的特点是距离远,可以穿过大气层反射,从而实现远距离的通信。
同时,与地面有物体阻隔的地方,短波通信也有解决办法,可以利用天线辐射信号穿过地球的空气层,并利用地球的磁力线能够穿过地球来完成通信。
二、短波通信技术的发展现状短波通信技术从上世纪六十年代开始逐渐普及,这也是短波通信技术得以走向民用和商业化的时期。
随着通信技术的不断变化和升级,短波通信技术也得到了相应的改善和发展,尤其是在近年来,短波通信技术发展的越来越快,其最新进展具体如下:1.数字无线电技术数字无线电技术已经被广泛地应用于短波通信领域中,作为一种基于数字技术的新型通信系统,它能够在信息传输上提供更好的质量和更加可靠的保证。
数字无线电技术的应用,不仅让短波通信领域的信息传输更为高效快捷,而且更具有隐蔽性和安全性,得到了广泛的应用。
2.短波天线技术短波天线技术是在短波通信领域内的一种关键技术,目前随着通信技术的进步,短波天线技术在阻抗匹配、方向性、频率响应等方面进行了更深入的优化和改进。
随着人们对通信技术的不断研究和深入理解,短波天线技术的应用还将进一步扩大和发展,从而推动短波通信技术的发展和进步。
3.太阳耀斑影响预测技术太阳耀斑阳光的辐射能够对短波通信产生不利影响,在短波通信中的传输和接收都会受到干扰,所以对太阳耀斑的影响进行预测,对短波通信技术的发展和短波通信质量的提高至关重要。
目前,太阳耀斑影响预测技术的应用可以有效地帮助人们进行天气预报,及时预测和掌握太阳耀斑的特征和规律,从而对短波通信产生的影响进行应对和改进。
短波通信:历史铸就辉煌

•
1949年起,北京电信局承担的无线短波国内广播和国际广播全部为设备出租代 维业务。租用单位有新华社、中国新闻社、中央广播事业局、中央气象局、广 播电影电视部、国家海洋局。截至1980年,北京长途电信局承担的无线短波国 际新闻广播电路通达莫斯科、伦敦、巴黎、罗马等43个城市、国家和地区。 短波通信曾在我国驻外机构、各国驻华使节的通信联络以及国家领导人出访、 外国元首访华的通信联络中发挥过重大作用。1963年12月14日至1964年2月29日, 周恩来总理率领中国代表团出访亚非 14国。周总理访问飞行途中的保安通信联 络,由有关单位使用北京电信部门提供的短波通信设备收发信号保障地空通信 联系。1979年1月29日至2月5日,国务院副总理邓小平访问美国。为保证邓副总 理访美期间的旅途安全,在专机飞行期间,由北京长途电信局临时调通多条电 话专线保障专机与各方面的通信联系。 1985年1月8日,通过第三电台进行的北京至南极无线电话通话成功,这是我国 电信史上最远距离的短波通信,也是短波通信史上的辉煌时刻。1984年末,中 国南极考察队首次考察南极。为确保“向阳红10号”远洋科学考察船首航途中 及建设南极通信站的联络,承担此次任务的第三、四、五电台的技术人员认真 调配短波收发信设备,并进行细致地检修测试。由于“向阳红10号”在航途中 地理位臵不断改变,电台职工密切注视电波传输场强变化,随着考察船航程的 变换,按照预定的使用频率方案及时更换天线、更改波长。在那些日子里,电 台的值机和检修人员每天24小时坚守在收发信机旁,保证通信不间断。1985年2 月20日,中国在南极设立的第一个常年科学考察站——长城站正式建成后,通 过短波电台,北京与长城站迅速建立了通信联络。
• 1949 年 1 月 31 日北平和平解放时,北平电信局共有四个发 信无线电台,两个收信无线电台,且大部分设备陈旧,只 能勉强维持工作。当时的无线通信仅通达南京、重庆及北 平周边的省会城市,开通无线电话及莫尔斯、无线快机、 无线电传等电报电路。 • 北平解放后,北平市军事管制委员会接管北平电信局,首 要任务就是抢修短波电台设备,以保障中央领导机关通信 的需要。
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。
浅析短波通信的发展现状及未来趋势

能有 效提 高短波通 信的整体 性能 ,实 现数据传输 的稳定性 ,将
多种反射模式进行结合使用,从使受电磁干扰 的程度进行降低 。 对 短波通信 技术 的调制解调技 术 的有 效提升 ,是 在未来短 波通
信 发 展 中 的 主 要 研 究 方 向之 一 , 对 现 有 短 波 通 信 终 端 技 术 的 有 效 改 良 , 需 要 充 分 具 备 调 制 解 调 技 术 的 基 础 知 识 , 发 现 适 应 于
通信与 网络
浅析短波 通信 的发展现状 及未来趋势
解 晓鸥 四川 城市 职 业学 院
摘要 :随 着经 济 全球 化 的不 断加 深 ,科 学技 术 不 断得 到提 升 和 发展 ,这 在通 信领 域得 到 了较好 的体 现 ,本 文通过 对短 波通 信技
术 发展 的现 状 进行 分析 ,从 而对短 波通 信的 未来趋 势进 行 思考 ,并提 出一 些建 议 。
关键字:短 波通 信 发展现 状 未来趋 势
通信 领域 的科学技 术的进步 和发展 ,对 社会经 济起到 了一 定 的促进和 支持作 用,而在通信 领域 中,短波通信 占了较 大的
比 重 , 这 主 要 是 因 为 短 波 通 信 技 术 所 应 用 的 环 境 较 为 广 泛 , 同
能通过对 传输速 度快慢 的改变实 现信道大 小的调整 ,对信 道大 小 的调 整实现信 号容量 的承载程度 的扩大 。短 波 自适应 技术 的 优化 ,需要将选 频和信道两 方面 的调整相 互交织 ,实现 短波通 信 中信 息质量 的有效提 高。同时还 需要对短波 通信 中的传输速 率 的调 整进 行技术上 的完善 ,从而 使信息通信 过程 中的信息质 量进行 有效 的保障 。对 短波 自适 应技术 的优 化,实 际上就是对 均衡技 术 的掌握与应 用,通过信道 均衡使得 短波通信 中的信 息 技术传 输质 量不断 提高。而在一 些必要 的环境 中,还 可 以通过 天线 技术 的改造使得信 息传输 的信号 进行提升 ,实现短波通信 技术 的实时性 。 2 . 2提升高速调制解 调技术,使整体性 能稳定 对 短波通信 终端技 术中 的调 制解调 技术进行 速度 的提 升 ,
细论短波通信的现状和发展

给出可以使用的跳频频率集 , 并把该频率集通过反馈信道传送 给发射方 ,
使双方 自 动适应信道变化情况 ,同时删除被干扰的全部频率 ,然后在无 干扰或干扰很小 的频点进行可靠通信 。 2 . 空间处理 。 如采用 自 适应天线调 零技术 ,当接收端受到干扰时, 使其天线方 向图 零点 自 动指向干扰方向, 以提高通信接收机 的信干比。 3 . 时间处理 。 如猝发传输技术和先进的纠错 编码技术 。所谓猝发传输技术 ,先将信息存储起来 ,然后在某一瞬间以
短波通信又称 高频( H F ) 通信 , 使用频率 范围为 3 ~ 3 0 M H z ,主要利用
天波经电离层反射后 ,无需建立中即可实现远距离通信,如图 1中的 A
站到 c 站 、D站 的传播。同时由于电离层 的不可摧毁特 陛, 短波通信始
终是军事指挥 的重要手段之一 , 但是要得到更广泛的应用 ,短波通信在
传播 的影响而极不稳定 ,信号传输多径现象严重 , 延迟大 ,多普勒频移 大 ,衰落严重 。同时短波信 道是带宽受限的信道 , 射频频谱非常拥挤 , 信道间相互干扰严重 ,获得可靠的通信质量一直是短波通信追求 的目标
( 二) 高速调制解调技术。 目 前广泛应用 的窄带短波电台的调制解 调器有 串行和并行 随种体制 ,串行体制使用单 载波调制发送信息 ,髓前 最高速率为 9 .6 k b / s , 对均衡的要求很高 ; 并行体制是将发送的数据并 行分配到多个子载波上传输 , 传统 的并行体制 中各个子载波在频谱上甄 相不重叠 ,在接收端用滤波器缀来分离各个子信道 ,各个子信道之间要 留有保护频带,频带利用率低 ,而且多个滤波器 的实现也有难度 ,目前 最高速率仅为 2 . 4 k b / s 。 正交频分复用调制方式以其传输速率 陕、 频带 利率高和抗多径能力强等优点越来越受到人们 的重视 ,也开始逐步被应 用于短波通信领域 。相对于单载波和非正交频分复用方式,应用于短波 通信具有 以下优势 :1 . 抗频率选择性衰落。正交频分复用系统把高速数
短波技术的发展及分析
短波技术的发展及分析摘要:短波通信这一技术已经经历了数十年的发展历程,其从最开始的萌芽阶段到当前的成熟应用阶段,期间经过了有关科研人员的不断突破和技术上的创新。
当前,短波技术已经广泛应用于各个领域,特别是军事领域以及人们的日常生活。
转播通信技术和其他的有关技术是与众不同的,其技术的优势是无法替代的,也是不可比拟的,其势必会成为未来科学研究的重要热点之一。
随着短波通信技术进一步的整体发展,其优异的技术特性也会慢慢成为人们未来通信整体发展的大趋势。
关键词:短波通信技术;发展分析自从我国的改革开放以来,我们国家的科学技术飞跃式的发展,整体经济也在迅猛发展着,也推动了各个行业。
对于通信行业来讲,其发展更是更加迅猛,科学技术作为其重要的第一生产力,通讯技术也顺应着时代以及市场环境的发展。
随着经济的提升以及推进,通信行业也在不断的发展以及成长着。
从20年代的初期,有关人员通过实验发现了短波以及电离层,发现短波通信可以比其他的产品具备更加好的顽固性以及机动性。
一、短波通信技术的特点分析(1)信道的分离。
短波通信技术简单来讲就是一项对音频信道以及数据进行分离,但又可以让两者之间存在着相邻关系的技术系统。
短波通信技术可以让数据以及音频信道保持着相近的传输性能,又可以让流量保持其各自的属性,以实现快速建立以及高效的传输以进一步提升系统整体的灵活性,自动链路可以将同数据在传输的过程当中,用同样的突发波。
第三代的短波通信技术作为当前的主导技术结合了对第二代的异步方式以及现代的同步方式,并对两者进行完善和优化,建立出了新的一项连接系统,让当前同步方式相比于之前大大缩短了时间,增加了传输的整体效率[1]。
(2)管理业务的水平。
对于短波通信这一技术的研究始终是没有中断的,而且随着市场的整体大环境竞争,也越来越受到各个行业的重视,其对于各个领域的特殊性,已经成为了一项热门的研究对象。
因此,对其进行一系列的研究以及讨论还在不断的进行着,也极大的发展了短波通信这一技术。
短波通信发展现状与前景探析
些, 使 钢筋 自重挠度减少 ; 使用 振动器必 须待混凝土 中气泡完全
排除后 才能移动。
( 上接第1 2 1 页) 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 速低 ( 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
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
据接 收端对收到 的探测信号处理结果进行信道评估 ,实现 自动 选择 最佳工作频率 , 实 时选频 系统 目前有 两类 : ( 1 ) 自 适应频 率
管理 系统 ; ( 2 ) 频率 自适应系统。
自适应技术指实时或频繁地利用 各种 探测 技术 ,根据探测
成 为短波通信增强抗干扰能力的焦 点。
3 . 短 波通信 系统 网络向第三代全 自适应 网络方 向发展 。 通信
数字化 、 通信 系统 网络化 、 通信业务综合化是短波通信发展 的必
然趋势 , 系统兼容 、 网络互通 , 以及高可靠 性 、 有效性 、 强抗毁性 ,
面进行深入研究 :
3 . 差错控 制技 术。短波信道 中, 随机噪声会导致 随机差 错 、 衰落 、 脉冲干扰会导致突发差错 , 严重影 响数据通信 。短波通信 常用的两种差错 控制技术 : ( 1 ) 自动请求重发 ( A R Q) : 接收端检
错, 通 知发送端重发错误信 息 , 也 叫反馈 纠错 , 对 随机差错和突
来通信的需求促进 了短波 自适应通信系统 正在 向全 自 适应技术
的方向发展。
2 . 短 波抗 干扰技 术体制 正逐 步实现 由窄带低速数据通信技
短波跳频技术的发展历程及研究现状
短波跳频技术的发展历程及研究现状引言短波通信是一种无线电通信技术,其频率范围通常在3至30 MHz之间。
然而,由于电离层的变化和信道特性的限制,短波通信受到了很大的挑战。
为了克服这些挑战,短波跳频技术应运而生。
本文将介绍短波跳频技术的发展历程及研究现状。
一、短波跳频技术的发展历程短波跳频技术是在20世纪中叶提出的。
当时,军队发现传统的短波通信受到了电离层的干扰,容易被敌方侦测和破解。
为了解决这个问题,短波跳频技术被引入。
短波跳频技术的核心思想是在通信过程中频率不断变化,通过频率的跳变来实现抗干扰和抗窃听的目的。
跳频技术最初采用机械式技术,通过使频率机械地跳变来达到通信安全和鲁棒性的要求。
然而,这种机械技术的应用受到了技术和设备限制,不便于大规模使用。
随着电子技术的发展,电子跳频技术逐渐取代了机械跳频技术。
电子跳频技术通过使用现代集成电路和数字信号处理方法,使得跳频技术更加灵活、可靠和高效。
同时,电子跳频技术还具备更高的频谱效率和更好的抗干扰能力。
二、短波跳频技术的研究现状目前,短波跳频技术已经取得了显著的进展,并得到了广泛的应用。
下面列出了当前短波跳频技术的研究现状:1. 跳频序列设计跳频序列是短波跳频系统的关键。
当前的研究主要集中在跳频序列的设计和优化上。
研究人员通过设计合适的跳频序列,可以提高通信系统的安全性和抗干扰能力。
2. 抗干扰技术由于短波通信受到电离层的影响,容易受到干扰。
因此,抗干扰技术是研究的一个重点。
当前研究主要集中在设计新的信号处理算法和技术,以提高系统的抗干扰能力。
3. 跳频系统的性能分析性能分析是短波跳频技术研究的一个重要方面。
通过性能分析,可以评估并改进系统的抗干扰性能、通信性能等。
目前的研究主要集中在跳频系统的均衡、解调和干扰对信号质量的影响等方面。
4. 网络化跳频技术随着网络化通信的发展,网络化跳频技术逐渐崭露头角。
网络化跳频技术允许多个跳频设备之间相互配合,实现更高效的通信和抗干扰能力。
短波通信的现状及发展趋势
短波通信的现状及发展趋势摘要:在通信工程建设过程中,短波通信成为国内外重要的远程通信方式,在军事、气象、商业等方面推广应用,进行电话、图像、语音广播等信息传输。
虽然卫星通信的出现,减少了一部分短波通信业务,可是短波通信设备的应用优势是无法被卫星通信取代的,所以逐渐形成了短波通信与卫星通信长久性共存发展的形势。
本文主要讨论与分析短波通信技术特点,以及当前我国短波通信技术现状,提出短波通信技术未来发展趋势。
关键词:短波通信;自适应技术;短波跳频通信;终端技术;一、短波通信技术特点短波通信主要通过天波进行传播,而天波是通过电离层的反射作用信息信号传播的。
因此,短波通信技术具备以下特点:首先,短波通信可以建立长距离的通信链路,并不需要进行信号接力,所以短波通信技术的应用过程中建设成本比较低,不需要消耗过多的物质资源以及人力资源进行短波设备维护,受到破坏后也比较容易恢复,能够保证短波通信的运营成本。
同时,以当前短波通信技术发展速度角度来说,可以通过车载式的通信设备就能够有效增强短波通信质量,车载设备到达指定位置后,可以在比较短的时间内快速完成通信,这也是其他通信技术无法匹敌的。
其次,短波通信相关设备结构相对比较简单,可以根据使用者的实际需求来设计。
比如:现阶段的短波通信技术是能够结合定点通信的方式,将通信设备安装在车辆、船舶等各种设备之中,发挥出短波通信设备小巧、灵活的优势特点,符合各种类型使用者的不同要求。
再次,短波通信技术是一种能够实现远距离、全方位通信的技术手段,只要将短波通信的信息接收端安装在短波通信接收器内,就可以及时准确的接收到短波信息。
不仅如此,我国软件无线电技术与调制调解技术等技术手段不断发展创新,短波通信技术也得到了明显的提升,短波通信工程整体水平全面提升。
二、当前我国短波通信技术现状1、现代短波信道技术现代短波信道技术主要分为两种类型:第一种具备短波变参信道特点,这一类的短波信道技术能够有效避免因短波空间信道不稳定导致的短波通信质量受到的影响,能够有效提升短波通信,尤其是短波数据通信的稳定性与有效性,我们将这一类短波信道技术叫做信道自适应技术。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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
球上空形成了电离层。
正是因为短波通信电磁波信号在地球电离层的折射现象,人们才可以利用短波进行长距离的无线通信。
在这些电离层中离地面最近的一层,平均厚度为1公里。
这层电离层在日间中午时电离程度达到最高,到了晚上,电离层内的正负离子逐渐复合,这层电离层也随之消失。
这一层电离层只吸收电磁波信号的能量,但并不进行反射。
一般情况下这层电离层的电离化的程度越高,其吸收无线电波能量的能力也就越强。
第二层电离层的距离地面约为100公里,其平均厚度约为25公里,电离程度高于第一层,在没有太阳光照射的时候(例如夜间),这层电离层失去离子的速度很快,所以它也是主要在白天对短波通信的传播产生影响。
但是第二层与第一层不同,它不会吸收较低频率的短波通信电磁波信号的能量而让较高频率的电磁波通过,而第二层可以把电磁波反射回地面。
一般在晚间电离层可以把频率范围在10MHz到30MHz的信号反射到地面上。
因为这个时候第一次层电离层消失,第二层电离层也变得很弱。
电波经由发射机的天线发射后,利用电离层反射回地球表面,这段距离称为跳跃距离(简称为跳距),电磁波信号经一次反射(也就是一个跳距)最多可传输达到4000Km,短波电磁波信号经过多次反射后便可以作环球传播。
电离层的反射角与跳距有关,而反射角又与发射机天线的仰角又关,仰角越小,则反射角越大,跳距也就越远。
当前电离层的条件直接影响着不同频率的无线通信电磁波信号的传播。
太阳黑子活动可以使得地球电离层反射短波信号的能力增
强,除此之外,太阳流也会使电离层扰动,进而导致电磁暴。
这种情况下,电离层会吸收短波的信号,而不是传播信号,影响着短波无线通信的进行。
2.2多径传播对短波通信的影响电磁波通过多条不同的路径同时进行传播最终到达终端接收机的现象称为多径传播。
由于这些传播的路径长度不同,所以每一路电磁波信号到达接收机的时间不同。
不同路径间的最大时延之差也称作多径时延。
多径传播现象通常会造成数字通信中码元的重叠问题,进而造成判决错误和误码的发生,影响了无线通信速率的提高和通信的可靠度。
常见的多径传播现象有:单跳传播和多跳传播、低角射线和高角射线、寻常波和非寻常波等等。
由于短波无线通信设备的天线波束较宽,射线的发散性也就较大,又因为地球电离层是分层的,所以在一条短波无线通信的电磁波信号传播中存在着不同的传播路径,也就是存在多径传播现象。
短波无线通信中的多径传播会产生两个间题:一是衰落,另一个是延时。
短波电磁波信号在地球的电离层内传播时,由于电离层电特性变化的随机性,造成不同信号的传播路径和能量吸收的随机变化,使得接收机端的电平不规则变化,信号幅度呈现随机变化,这种问题称为衰落。
衰落问题的产生对短波无线通信的可靠性、稳定性影响很大,有时甚至会导致通信中断。
多径传播还使得传输信号失真或使信道的传输带宽受限。
多径延时是指不同传播途径中最大的传输延时与最小-的传输延时之差,它的值与系统的频率、距离等条件有关。
当
传播使用的电磁波频率达到系统所能承受的最高的频率,多径时延的值响应地也会减至最小,而传播方式也会与普通的单跳传播非常接近。
如果系统的工作频率减小,同时也会造成多径时延值的升高。
在多波无线通信中,多径时延会引起码元畸变,增大误码率等不利影响。
3短波通信的优化方法及发展趋势分析
3.1跳频技术抗干扰问题是现代短波无线通信中技术中的一个核心问题,特别是应用在军事通信领域时。
扩展频谱通信(简称扩频通信)技术是一种有效的抗干扰方法,该技术通过利用与发送的信息无关的伪随机码使得发射信号频带宽度远大于基带信号频带宽度。
主要的扩频通信方式主要有直接序列扩频、跳频和跳时等等。
而在短波无线通信中主要以跳频为主,也有少量设备使用直接序列扩频、跳频或跳频和跳时相结合的技术。
跳频通信是将无线通信的信道带宽分为不同相邻的频率间隔(也称为频隙)。
在某个信号的传输间隔内,发送的信息占据一个或多个可用的频隙,以类似于伪随机码的方式进行,这样跳频序列可以在较宽的频带内进行跳变。
基带信号被初步调制后再进入载波调制(也就是扩频调制)阶段,可变频率综合器经由跳频序列的控制,载波频率(即频率综合器的输出频率)随着跳频序列值的改变而改变。
在接收机端,系统首先从发射机中发送的射频信号中恢复出跳频同步信号,使接收端的跳频序列控制的频率的变化与跳频信号同步,再利用本振信号解调接收到的跳频信号,进而获取基
带信号。
跳频技术是一种有利的抗瑞利衰落的技术,可以降低交织深度和相关时延。
在多址通信系统中可以提高频谱资源利用率,具有很强的抗干扰、抗衰落、抗截获和抗监测能力,频谱使用灵活,不要求使用连续频谱,便于进行频率的规划,除此之外跳频通信系统没有显著的“远一近效应”,加之功率控制条件宽松,因此在短波无线通信中得以大量的应用。
3.2高速调制解调技术当代使用的短波无线通信设备中的调制解调器主要有串行和并行两种架构方式,其中串行方式利用单载波调制来实现信号的发送,并且对均衡的要求很高,而并行方式是将需要发送的信息并行分接到若干个不同的子载波上,一般的并行方式中,每个子载波在的频率也会不同,而是在接收机中采用相关的滤波器组来选取各个子信道,所以要求每个相关的子信道之间要留有一定的频率范围用来方便滤波操作,这种方式的频谱利用率教低,并且设置多个滤波器提出较高的要求。
正交频分复用(OFDM)调制方式的主要优点是传输速率快、频带利用率高和抗多径传播能力强,因此开始得到人们的关注,也被逐渐应用于短波无线通信技术中。
3.3组网技术传统的短波无线通信业务已无法满足数字化战场的应用需求,这就要求当前的短波无线通信网络需要支持更多的应用,并能组合成为全球互联网的一部分,短波无线通信技术和其他通信技术一道步入了网络时代。
第三代短波无线通信网络是建立在美军MIL-STD.188.141B的标准之上的,在自动链路建
立(Auto Link Establishment,ALE)、信道效率、网络管理、路由协议及与互联网互连接入等各个方面的性能都有了很大的提高。
4结语
短波通信技术在军事应用领域的特殊意义使得人们短波通信技术的研究还在不停地进行着,许多新的先进的技术方法不断涌现出来,而这些技术方法反过来也会进一步促进短波通信技术的进步。