短波通信电台频率选择研究分析
【精品】短波通信的频率选择

短波通信的频率选择老笨所在的工作单位在上世纪90年代初建立了一个短波单边带通信网,以解决手机通信站点未能覆盖的地区的移动条件下的远程通信问题。
为此,曾开了一期操作人员培训班.由设备供应商主讲电台的操作与使用。
老笨负责主讲短波通信的频率选择.在培训中老笨尽可能用比较通俗易懂的方式来讲解,但多数人没有听懂.系统建好后,曾多次有过固定台对移动台(车载)之间建立起2000公里的话音沟通(发射功率约100W)。
随着手机通信覆盖地域的不断扩展,这套耗资百万的系统用了几年后现在已经废掉了。
现将当年的培训提纲上至矿坛,为老笨加点积分。
简述短波段无线电波的传播规律与短波无线电通信的频率选择及预测一、引言:在无线电通信中,无线电发射机的天线辐射载有信息的电磁波,到达接收点无线电接收机的天线,要经过一段自然路径。
无线电波在自然环境中的传播主要有三个路径常用于无线电通信:视距传播、地波传播、天波传播。
不同波长的无线电波在以上三种传播路径中有不同的传播规律。
短波无线电波(2—30Mhz)的传播有不同于其它频段的特殊规律,只有透彻认识和运用其特殊规律,才能发挥短波无线电通信设备的应有效能,建立稳定可靠的通信联系,提高通信质量。
二、无线电波的传播路径:(1)视距传播:视距传播是指电波在发射天线与接受天线互相“看得见"的距离内的传播方式。
电波在靠近地面的低空大气层中以近似直线的路径传播(见图—1),在发射功率一定的情况下,其通信距离相当大的程度上取决于收发双方的天线高度,多用于超短波通信,本文不多作讨论。
(2)地波传播:地波是指沿地球表面传播的电波。
当电波沿地表传播时,在地表面产生感应电荷,这些电荷随着电波的前进而形成地电流。
由于大地有一定的电阻,电流流过时要消耗能量,形成地面对电波的吸收。
地电阻的大小与电波频率有关,频率越高,地的吸收越大。
因此,地波传播适宜于长波和中波作远距离广播和通信;小型短波电台采用这种方式只能进行几公里至几十公里的近距离通信。
短波通信频率优选技术现状与分析(无水印)

短波通信频率优选技术现状与分析摘要:短波通信是一种重要的通信手段。
由于短波通信依赖的电离层反射信道的随变特性,给短波通信带来了复杂性。
这种复杂性在于需要掌握通信对象之间反射点的电离层情况,进而选择最佳短波通信频率,取得良好的通信效果。
这就需要能够准确选择出短波信道所需要的最佳可用频率,研究短波频率优选技术就是本文重点工作所在。
本文首先分析了短波通信的传播特性,按照实现方法和原理的不同,将频率优选方法分为频率预测和频率探测。
分别详细分析了几种频率预测方法,对频率预测方法的具体应用进行了研究;对电离层探测、chirp探测等几种频率探测方法的基本原理及组织运用进行了分析研究。
最后针对短波通信特点,讨论了短波通信频率优选技术中预测和探测方法的结合,可为短波通信频率优选的实现提供参考。
短波通信具有良好的抗毁性,在超视距通信及海上通信都有着不可替代的作用。
短波通信工作频率的选择及管理作为短波通信组织运用的重要内容,极大地影响着通信系统的性能。
本文结合岛-岸短波通信特点,提出一种岛-岸短波频率管理系统的设计方案。
短波信道质量评估设备按技术体制分为两大类,分别是独立信道探测系统和嵌入式探测系统。
介绍了两类系统的基本原理、目前研究和应用现状以及存在的问题,指出应将两类技术进行结合,根据通信业务进行针对性的信道分析以提高评估效率。
最后对其发展方向进行展望,以期为短波实时信道估值方面的研究提供参考。
关键词:短波通信;频率预测;频谱探测0 引言基金项目:国家自然科学基金资助项目(11374001)1短波通信是发展较早的一种通信技术,是远距离无线电通信的主要手段之一,也是海军最重要的通信手段之一。
短波通信选用有效载频,在“天然”中继器——电离层的作用(反射)下传输信息,具有通信距离远、组网机动灵活和生命力强等优点。
但由于短波通信依赖的电离层反射信道的随变特性,给短波通信带来了复杂性。
这种复杂性在于需要掌握通信对象之间反射点的电离层情况,进而选择最佳短波通信频率,取得良好的通信效果。
短波频率选择方法分析

短波频率选择方法分析短波是指波长在10-100米范围内的无线电波,其传播距离可达数千公里且具有较强的抗干扰能力,因此被广泛用于国际通信、天气预报、无线电广播等领域。
在短波通信中,频率的选择对于信号的传输质量至关重要。
本文将对短波频率选择的方法进行分析,以帮助读者在短波通信中更加准确地选择合适的频率。
短波频率的分类短波频率一般以频率(单位:兆赫兹,MHz)为主要参数进行分类,主要可以分为以下几类:•超短波(2-30MHz):主要用于国际通信、航空通信、电离层研究等领域;•短波广播(3-30MHz):主要用于全球广播、中外语广播、科学教育等领域;•单边带通信(0.5-30MHz):主要用于军事通信、海事通信、天气预报、救援通信等领域。
在这些领域中,选择合适的频率可以使得信号传输的质量得到最大化。
短波频率选择的方法短波频率的选择方法主要有以下几种:经验法经验法是根据历史数据和经验总结得出的一种选择短波频率的方法。
例如,在太阳黑子最多的年份,使用低频段(5-15MHz)的短波会取得较好的传输效果;而在太阳黑子最少的年份,则需要选用高频段(15-30MHz)的短波才能获得较好的传输效果。
经验法具有简单易行、经济实用的特点,但也具有局限性,因为其选择频率的依据过于简单,难以适应新的传输环境和信息需求。
利用预测利用太阳黑子周期预测是一种选择短波频率的方法。
太阳黑子最多的年份,表明太阳活动较强,此时阳光照射的上部大气层对电离能力影响最大,电离层中的电子浓度相对较高,短波易于穿过。
而太阳黑子最少的年份,表明太阳活动较弱,此时阳光照射的上部大气层对电离能力影响较小,电离层中的电子浓度相对较低,短波易于反射和散射。
这种预测方法需要预先了解太阳黑子周期,而且只适用于一定周期内的预测。
使用天磁数据短波信号受地球磁场影响较大,因此天磁数据可以用来选择合适的短波频率。
短波传输的合适频率和太阳活动的强弱、夜间磁层的状况等有很大关系。
短波通信频率选择算法研究

短波通信频率选择算法研究第一章:引言短波通信是一种利用短波信号在地球上不同地区进行远距离通信的技术。
由于短波信号的特性,其在大气中的传播具有一定的不确定性,频率选择成为短波通信中的一个重要问题。
本章将介绍研究动机、目的以及文章的组织结构。
第二章:短波通信频率选择原理短波通信频率选择的核心在于找到一种能够不受大气情况变化影响,并且能够提供良好通信质量的频率。
本章将介绍短波的传播特性、大气的影响因素以及频率选择的原理和目标。
第三章:已有的短波通信频率选择算法目前,已有多种短波通信频率选择算法被广泛应用于实际通信系统中。
本章将对已有的算法进行分类和评述,包括传统的经验法、基于计算机仿真的方法以及基于智能算法的方法。
第四章:基于计算机仿真的短波通信频率选择算法计算机仿真方法是基于对短波信号传播特性的深入了解和大量仿真实验数据的积累,通过分析数据和建立数学模型来选择最佳频率。
本章将介绍基于计算机仿真的短波通信频率选择算法的原理、实现过程以及优缺点。
第五章:基于智能算法的短波通信频率选择算法随着人工智能技术的不断发展,智能算法在频率选择领域的应用逐渐增多。
本章将介绍基于智能算法的短波通信频率选择算法的原理和常用算法,如遗传算法、模拟退火算法和粒子群优化算法等,以及它们在频率选择中的应用。
第六章:频率选择算法的性能评估指标为了评估不同频率选择算法的性能,需要定义一些评估指标。
本章将介绍常用的性能评估指标,并分析其适用性和优缺点,为后续章节的比较分析打下基础。
第七章:案例研究与实验结果本章将通过案例研究和实验结果的分析,对比不同频率选择算法在不同场景下的性能。
通过实验数据的定量分析,来验证各算法在实际应用中的可行性和有效性。
第八章:讨论与未来展望本章将综合前文的研究成果,对短波通信频率选择算法进行总结和讨论。
同时,对未来研究方向进行展望,包括结合机器学习、优化算法的研究、实时自适应频率选择算法等。
第九章:结论本章将对全文进行总结,总结短波通信频率选择算法的研究成果和应用前景,指出研究的不足之处,并提出未来进一步研究的方向和建议。
短波通信实时选频技术研究及其实现

短波通信实时选频技术研究及其实现【摘要】短波通信实时选频技术是针对短波信道的缺陷而发展起来的频率自适应技术。
文章针对短波通信数字接收系统,分析了系统的关键技术和总体结构设计,从选频算法的原理到与短波差分跳频系统的结合应用,详尽阐述了实时选频技术方案,该方案能使系统在通信前快速确定质量优良的通信频点。
最后通过仿真实验来验证该方法的有效性。
【关键词】短波通信;频段;预选频;实时选频;数字信号处理器1.引言短波通信是指利用波长为100~10m(频率为3~30MHz)的电磁波通过电离层反射来传输信息的无线通信方式。
短波实时选频技术(RTFS:Real Time Frequency Selection)是针对短波信道的缺陷而发展起来的频率自适应技术。
短波频率自适应是指短波通信系统适应通信条件变化的能力。
随着短波自适应技术、扩频技术的发展,以及超大规模集成电路、微处理器和数字信号处理等技术的发展,逐渐形成了具有高性能、高度自动化和自适应能力的现代短波通信系统,推动了短波通信的新发展。
在通信过程中,实时选频系统不断根据短波信道的传输质量实时选择最佳工作频率,使短波通信链路始终工作在相对最佳状态。
因此,实时选频技术在现代短波通信系统中具有至关重要的作用[1—4]。
2.短波通信系统的方案设计2.2 实时选频技术方案采样后的数字信号经FIFO送入DSP系统后完成信号的数字下变频、FFT变换、解调译码及实时选频。
其原理框图所示。
其中虚线框中部分即为实时选频系统的噪音信号流程图。
此处设计的实时选频系统的工作原理为:根据分析信道中噪音情况的结果,得到电离层相关传输特性,从而完成选频。
噪音信号经FFT的输出结果为复数,通过取模得到信号频域信息的幅度,然后计算各个频点上的对应功率。
接着送入预选频模块,对平均检测概率和平均虚警概率的影响进行数值分析(分析的信噪比范围设定在—10dB~10dB之间),得出相对应的门限值Td;然后系统根据频谱的能量与门限值Td比较去除大气背景噪音和邻台干扰噪音,剩下的噪音可以反映电离层传输情况;最后根据干扰矩心频率ICF(Interference Centric Frequency)与电离层F2层临界反射频率foF2的相关性来确定链路最大可用频率的方法进行选频[4,7],得到频率优劣表,为短波电台通信初始链路建立确定较优传输频段[4—6]。
短波通信频率选择技术研究与实现

短 波通信 过程 中 ,信道 会产生 窗 口效应 ,如 果短波通 信频 率的选 择 不合理 ,信道 会干 扰短波通 信 。由此可 以看 出,短波通 信频 率的合 理 选择是 保证 短波通 信质量 和成效 的关键 。要想保 证短波 通信 效率选 择 的合理性就 必须研发 和 引进先进 技术 ,实现 短波通 信的 目标 。
1.短波 通信频率选择技术的分类
目前 , 短 波通 信 频 率 选 择 技 术 的分 类 方 式 比较 多 。按 照 短 波 通 信 频 率 选 择 技 术 原 来 来 分 类 ,可 以把 短波 通 信 频 率 选 择 技 术 分 为 : 一是 频率 预 测 技术 ,二 是频 率 探测 技术 。其 中 ,频 率 预 测技 术 实 际上 就 是通 过 构 建相 关参 数模 型 来分 析短 波 通信 频率 ,是 比较 常 用 的短 波 通信 频率 技术选 择 方 法 。按照 短波 通 信频 率选 择 技术 的 实 效 性可 以分为 以下 几类 :一 是长 期 预测 ,二 是 中期 预测 ,三是 短 期 预 测 。按 照短 波通 信 频 率探 测 的方 式可 以分 为 以 下几类 :一是 垂直 探 测 ,二 是斜 向探 测 ,三 是 斜 向返 回探 测 。按 照短 波通 信频 率 探测 体 制可 以分为 以下几 类 :一 是 脉冲 探测 技术 ,二是 导频 探 测技 术 , 三 是错 误 计数 技 术 , 四是眼 图 技术 。事 实上 ,频率 预测 必 须 与频 率 探 测结 合 在 一起 ,二 者 缺一 不 可 。频 率 探测 是 频率 预测 的前提 和基 础 ,频 率 探测 需 要为 频 率预 测提 供 所需 要 的数 据和 参数 。但 是 ,在 短 波通 信 技术 的实 际应 用 过程 中, 多种 因素 限 制 了短波 通 信技 术 的 使 用 ,不 仅浪 费 了大 量 资源 ,还 会暴 露 探测 目标 ,无法 保证 短 波通 信 的安 全 性 。当然 ,要 想 保 证短波 通 信 的质 量和 安 全性 ,需要 结合 用户 的 实 际情况 来控 制 频率 预测 和频 率探 测 的结 合度 。
超短波电台的信道选择和频率调谐

超短波电台的信道选择和频率调谐超短波(Ultra High Frequency,UHF)电台是一种无线通信设备,可传输较高频率的信号,适用于广播、电视、无线电通信等领域。
信道选择和频率调谐是使用超短波电台时必要的操作,本文将探讨这两个主题的重要性和相应的技术。
首先,信道选择对于超短波电台的正常运行至关重要。
空气中存在着大量的电磁波信号,如果没有正确选择信道,电台的通信质量将受到干扰或者其他无关信号的影响,导致通信信号质量下降甚至完全无法传输。
因此,通过选择合适的信道可以最大程度地避免干扰,提高通信的可靠性和质量。
在信道选择方面,有几个关键因素需要考虑。
首先是频带分配和占用情况,不同的频段和频道被用于不同的通信服务,如电视、广播和无线通信等。
合理选择信道可以避免与其他系统发生冲突,减少频谱的使用冲突。
其次是信道的传输能力和传输距离,不同的信道可能有不同的传输能力和覆盖范围,根据具体的通信需求选择合适的信道可以提高通信的效果。
针对信道选择,一些技术和方法已经应用于超短波电台中。
其中最常见的是频谱分析仪,它可以帮助用户确定当前信道的占用情况并寻找未被利用的信道。
频谱分析仪通过监测电磁信号的强度和频率分布来提供详细的频谱图,用户可以根据这些信息选择最佳的信道。
另外,无线电频段数据库也是一个有用的工具,其中包含了各种通信服务的频率分配情况,用户可以通过查询数据库了解哪些信道是有效的,以及是否被其他系统占用。
除了信道选择外,频率调谐也是超短波电台必要的操作。
频率调谐是指将电台的收发信机调整到正确的频率,以确保正常的通信。
对于广播和无线电通信等应用,每个电台都有特定的频率范围,需要根据实际需求将收发信机调整到相应的频率上。
在频率调谐方面,一些技术和工具可以帮助用户进行精确的调整。
例如,频率计可以测量电台当前的工作频率,用户可以根据频率计的测量结果进行调整。
此外,一些电台还配备了自动频率调谐功能,可以根据特定的参数和条件自动调整频率,提高调谐的准确性和效率。
短波广播发射机的频率调制技术研究

短波广播发射机的频率调制技术研究随着科技的不断发展,短波广播发射机在无线通信领域扮演着重要的角色。
频率调制技术作为短波广播发射机的核心技术之一,对提高广播信号的质量和传输效率至关重要。
本文将对短波广播发射机的频率调制技术进行深入研究,并探讨其在实际应用中的一些关键问题。
频率调制技术是指通过改变载波信号的频率来携带和传输音频信号的一种调制方式。
传统的频率调制技术包括线性调频(FM)和相位调制(PM)。
线性调频通过改变载波频率的斜率来携带音频信号,而相位调制则是通过改变相位的变化来实现。
这两种调制方式在短波广播发射机中都得到了广泛的应用。
首先,研究表明,线性调频技术在短波广播发射机中具有更好的抗干扰性能和传输品质。
线性调频技术能够有效地减少多径干扰,提高抗噪声和多径衰落等不良环境下的信号传输质量。
同时,线性调频技术在频率偏差较大时能够保证较好的信号还原效果,使得接收端的音频信号得到更准确的还原和解码。
然而,线性调频技术也存在一些问题。
首先是频谱效率相对较低,需要较大的带宽来传输相同的信息。
其次,线性调频技术对中频信号的稳定性要求较高,一旦中频信号发生频率漂移,就会影响到解调和信号还原的效果。
因此,在实际应用中,需要采取一些措施来弥补这些问题。
为了提高频率调制技术的性能,一种新的技术被广泛应用于短波广播发射机中,即数字频率调制技术。
数字频率调制技术是通过数字信号处理方法对音频信号进行采样和量化,然后将数字信号直接转换为频率调制信号。
相比传统的模拟调制方法,数字频率调制技术可以实现更高的频率精度和更好的抗噪声性能。
此外,数字频率调制技术还具备较高的频谱效率,能够在有限的频带内传输更多的信息。
尽管数字频率调制技术在提高性能和效率方面取得了很大的突破,但在实际应用中仍面临一些挑战。
首先是频谱资源的有限性。
随着无线通信的普及和发展,无线频谱资源变得越来越紧张,因此如何有效地利用频谱资源成为一个重要的问题。
其次,数字频率调制技术的实现需要更高的计算和处理能力,这对发射机的硬件设备和算法的要求提出了更高的要求。
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摘
要
论文研究分析 了短波传播 的传播形 式、 特点 以及在不 同传 播形式下的影响因素 , 总结 出短 波通信 电台频率选 择使用的 原 则,
短波电 台;频率选择 ;电离层 ; 传播规律
T N9 2 D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n 1 6 7 2 — 9 7 3 0 . 2 0 1 3 . 1 0 . 0 1 4
总第 2 3 2期 2 0 1 3年 第 1 0 期
舰 船 电 子 工 程
S h i p El e c t r o n i c En g i n e e r i n g
Vo 1 . 3 3 No . 1 O
39
短 波 通 信 电 台频 率选 择 研 究分 析
施祥 同 王 磊 胡 博
见 的混合传播模式 。模 式表示 中 , E、 F分别代 表反 射 电离
层, T为发射端 , R为接收端 。
F
2 短 波 传 播 的基 本 形 式 和 特 点
短波传播 的基本形式 主要有地波传播方式 和天 波传播
方式。
( a ) E F 模式
F
( b ) F E 模式
地 波是指沿地球表面传播 的电波 。当 电波 沿地表传 播
u n d e r t h e f o m r f a c t o r s ,s u mm e d s h o r t wa v e r a di o f r e q u e n c y c o m mu ni c a t i o n s c h o o s e t o u s e t h e p r i n c i p l e o f c h o i c e f o r t h e s h o r t - wa v e c o m mu n i — c a t i o n f r e q u e n c y r e f e r e n c e . Ka y W or ds s h o r t wa v e r a d i o,f r e q u e n c y s e l e c t i o n,i o n o s p h e r e ,p r o p a g a t i o n Cl a s s Nu mbe r TN9 2
1 引 言
短 波通 信 电 台是 军 事领 域 中保证 远 程通 信 的主 要装 备| 1 ] 。短波通信具有通信距 离远 、 顽存性 强 、 设 备简单 的优 点, 但 同时其 具有信道拥挤 , 具有时变 、 色散特性 等缺点 , 受 外界干扰 因素多 , 通信不稳定 l 2 ] 。在 军事通信保 障 中, 如何
3 . 1 影响地波传播通信 的因素 短波信号采用地波传 播方式 时 , 通信距 离 的远近 取决 于土 壤的导电率 、 介 电常数 、 地 被植物 、 地表形 状等因素 , 并 随土壤导 电率 和介 电常数增 大而增加 的明显趋势 。地表 越
( Na v y Ma r i n e s Ac a d e my ,Gu a n g z h o u 5 1 0 4 3 0 )
Ab s t r a c t Th i s s t u d y a n a l y z e d t he s ho r t — wa v e p r o p a ga t i o n f o r ms o f c o mm u n i c a t i o n,a s we l l a s i n d i f f e r e nt p r o p a g a t i o n c ha r a c t e r i s t i c s
传播效 果好 , 海洋 比陆地 传播 效果 好 , 通信距 离 近 , 工作 频
率不高 。军 用小型短波 电台采用这种 方式可进行 几公里 至
几 十公 里 的 短 距 离 通 信 。 天 波是 指 地 面 发 出 的 经 电离 层 折 射 返 回 地 面 的 电 波 。
3 短 波 通 信 电 台频 率 选 择 分 析
时, 在地表面产生感应 电荷 , 这 些 电荷 随 着 电波 的 前 进 而 形
( c ) F E F 模式 ( d ) F E F ;  ̄式
成地 电流来 进行传播 的。地波传播 的特点是垂 直极化波 衰 减小, 信号 比较Байду номын сангаас定 可靠 , 有 一定 的绕 射 能力 , 湿地 比干 地
图1 比较 常 见 的 集 中 混 合传 播 模 式
面 。天波 的传播损耗小 , 由电离层 反射 回来 的 电波 本来传
播就要远些 , 尤其是 地面和电离层 之间多次反射 之后 , 可 以
达到极远 的地方_ 3 ] 。因此 , 军用 短波无 线 电台站可 以较小 的发射功率 , 不依赖 任何地 面系统 利用 天波路 径独 自建立 数百公里甚至数千公里 的通信 联 系, 在 军事通 信保 障 中具 有重要地位 。图 1中给 出了短波信号远距离传 播中几种常
根据作战地域环境 、 作 战要求 选择 合适 的短 波通 信频 段成 为研 究的热点 。在采 用不 同传播 方 式进 行通信 时 , 应依 据 短波频段传输 的特殊规律 , 正确选择 通信 频率 , 才能 发挥短
波通信电 台设备 的应有效 能 , 建立稳 定可靠 的通 信联 系, 提 高通信质量 。
为短波通信频率选择使用提供参考 。
关键词
中图分类号
Fr e q u e n c y S e l e c t i o n o f S h o r t wa v e Co mmu n i c a t i o n Ra d i o
S H IXi a n g t o n g W ANG Le i HU Bo