短波跳频电台的发展趋势
超短波无线电通信抗干扰技术发展趋势
自进 入 二 卜 世 纪 以来 ， 我 国各 行 各 业 都 发生 了翻 天 覆 地 的 变 化 。 随
三、 跳 频， 直 扩 混 合 体 制 扩 频 技术 在战术通信装备领域， 现在 ， 泛 使 用 的－ ｔ Ｊ ＂ 频 通 信 技 术 主 要 有 直 接 序 列 扩频和跳变频率两种。 直扩技术采用高码速率 的直接宁列伪随机码在发端
着科技 的不断进步， 信息技术 在各个领域的不断深入 ， 我 国的信 息产业 、 电 子科技产业都 出现了迅猛发展的趋势 。 这些发展无疑对我 国的超 短波通信 技术 的发展有着巨大的促进作用 ， 对我 国军用设备 的抗干扰性能 的提升 也 有着 巨大的帮助。在这 一信 息技术高速发展的时代 ， 大量 的新兴技术不 断 涌现 ， 对我 国通信事业的抗干扰 技术 的发展提供着强有力的技术支撑 。
一
、
跳 频 技 术
进 行扩频 ， 在 收端 采用相 同的伪码进行 相关解扩 ， 把展 宽的扩频信号还 原 成 原始 的 信 息 。 作 为美 军 战 术 互 联 网项 目的． 罩 ＝ 要组成部分的为陆军９ ｉ ｔ ｉ 及 师 以 Ｆ指 挥 所 提 供 战 场 数 据传 输 手段 的“ 近 期数 字 电 台 ” ， 就 采 用 了 接 序 列 扩 频 技 术 来 增 强 其 抗 干扰 通 信 能 ， 同 时 具 有 较 强 的 无 线 电系 统 兼 容 能 力， 能处理 高达 ２ ８ ８ ｋ ｂ ／ ｓ的数据， 能够迅速地传输语 音、 数据和 图像 。直ｊ ＿ ｒ 和 跳 频 技 术 的 抗 干扰 机 理不 同 ， 各 有 特 点 同时 也 存 在 不足 。 在抗强定频干扰 方面， 直扩抗干扰是通过相 灭解扩取得 处理增益米达
科 学 理 论
超短波无线 电通信抗干扰技术发展趋势 灞
超短波电台宽带通信技术研究与实现
目录第一章绪论 (1)1.1 选题依据 (1)1.2 超短波电台通信国内外发展现状与趋势 (2)1.3 OFDM技术的发展及应用 (4)1.4 论文的主要工作和章节安排 (7)第二章 OFDM技术与超短波无线通信信道特性 (8)2.1 OFDM技术基本原理 (8)2.1.1 OFDM系统的基带模型 (8)2.1.2 保护间隔和循环前缀 (11)2.2 多径信道的描述参数 (12)2.2.1 瑞利/莱斯衰落 (12)2.2.2 时延扩展与相干带宽 (13)2.2.3 多普勒扩展与相干时间 (14)2.3 超短波电台通信信道特性 (15)2.3.1 信道的多径时延分布 (15)2.3.2 信道的多普勒分析 (17)2.4 本章小结 (19)第三章基于OFDM的无线宽带通信信号处理技术 (21)3.1 通信系统帧结构设计 (21)3.1.1 OFDM参数设计 (21)3.1.2 相位参考符号 (24)3.1.3 OFDM符号与成帧 (25)3.2 基带信号处理 (26)3.2.1 卷积编码和维特比译码 (26)3.2.2 差分调制和解调 (29)3.2.3 QPSK映射和QPSK解调 (30)3.2.4 频率交织和频率交织解调 (30)3.2.5 系统同步算法 (32)3.3 中频信号处理 (36)3.3.1 整数倍内插 (37)3.3.2 带通采样 (38)3.3.3 整数倍抽取 (39)3.4 本章小结 (40)第四章信号处理硬件平台及接口技术 (41)4.1 硬件平台及接口 (41)4.2 嵌入式系统及设备驱动 (42)4.2.1 嵌入式Linux系统 (42)4.2.2 嵌入式驱动程序 (43)4.3 ARM与DSP通信技术实现 (44)4.3.1 HPI读写 (44)4.3.2 HPI加载DSP技术 (45)4.4 ARM与FPGA通信技术实现 (46)4.4.1 S3C2410的GPIO读写 (46)4.4.2 通过GPIO加载FPGA技术 (46)4.5 DSP与FPGA通信技术实现 (48)4.6 ARM与PC机通信技术实现 (50)4.7 本章小结 (52)第五章超短波电台OFDM通信系统的实现 (53)5.1 DSP基带信号处理实现 (53)5.1.1 EDMA与中断实现 (53)5.1.2 发送端DSP信号处理 (55)5.1.3 接收端DSP信号处理 (56)5.2 FPGA中频信号处理实现 (60)5.2.1 数字上变频实现 (60)5.2.2 数字下变频实现 (62)5.3 超短波电台通信系统视频传输设计实现 (63)5.3.1 发送端视频数据传输设计 (64)5.3.2 接收端视频数据传输设计 (66)5.4 通信系统性能测试及性能分析 (67)5.5 本章小结 (72)结论 (73)参考文献 (75)攻读硕士学位期间发表的论文与研究成果清单 (77)致谢 (78)第一章绪论1.1 选题依据超短波(Very High Frequency，VHF)通信是指利用30MHz~300MHz超短波频段电磁波进行的无线电通信，也叫甚高频通信。
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
超短波通信新技术
超短波通信新技术汇报人：2024-01-06•超短波通信技术概述•新型超短波通信技术•超短波通信新技术发展趋势目录•超短波通信新技术面临的挑战与解决方案•超短波通信新技术应用案例01超短波通信技术概述超短波通信是一种利用超短波频段的电磁波进行信息传输的无线通信方式。
超短波通信具有传输距离远、覆盖范围广、抗干扰能力强、传输速率高、信道容量大等优点，广泛应用于军事、航空、航海、应急救援等领域。
定义与特点特点定义超短波通信技术最早起源于20世纪20年代，随着电子管和调频技术的发展，超短波通信逐渐应用于军事和民用领域。
早期发展随着数字信号处理、软件无线电、智能天线等技术的发展，超短波通信技术不断得到改进和完善，传输速率和信道容量得到大幅提升。
现代发展技术发展历程超短波通信技术在军事领域中广泛应用于战术通信、卫星通信、雷达侦察等领域。
军事通信超短波通信技术在航空领域中用于飞机与地面控制中心之间的通信，以及飞机之间的空地通信。
航空通信超短波通信技术在航海领域中用于船舶与海岸电台之间的通信，以及船舶之间的船际通信。
航海通信超短波通信技术在应急救援领域中用于快速建立临时通信网络，保障救援工作的顺利进行。
应急救援应用领域02新型超短波通信技术高速数据传输技术高速数据传输技术是超短波通信领域的重要发展方向，通过提高数据传输速率，满足各种高速、实时的通信需求。
高速数据传输技术主要采用多载波调制技术、MIMO技术、OFDM技术等，这些技术能够有效地提高频谱利用率和数据传输速率。
高速数据传输技术的应用范围广泛，包括视频传输、远程控制、物联网等领域，为超短波通信带来了新的发展机遇。
抗干扰技术是超短波通信中的关键技术之一，能够有效地提高通信系统的抗干扰能力，保证通信的稳定性和可靠性。
抗干扰技术主要包括扩频技术、跳频技术、自适应滤波技术等，这些技术能够有效地抑制干扰信号，提高信噪比，保证通信质量。
抗干扰技术的应用范围广泛，包括军事通信、航空通信、卫星通信等领域，为超短波通信提供了更加可靠的通信保障。
短波资料文档
现代短波多功能通信与设备九十年代是短波应用技术发展最快的时期。
西方发达国家争相投入大量资金和力量，使短波跳出原始的群呼通信和莫尔斯电报方式，进入现代高技术的崭新阶段。
当代短波通信有一些新的发展热点，其中高速数据通信、多用途组网技术、运动中通信等更令人关注。
一、大容量数字化选呼棗短波组网的基础技术澳大利亚的短波电台采用的国际互联CCIR493数字选呼信令。
这一选呼信令自70年代初至今经历近30年的应用实践，被国际短波界公认为最可靠最合理的信令方式，已成为应用普及的海陆短波组网的技术标准。
例如澳大利亚邮电系统管理的全国公众短波网和全球海上遇险安全系统（GMDSS）都是使用CCIR493信令。
这种信令有以下突出优点：1、传输可靠性最高。
这体现在a. 误码率为零；b. 呼通率高。
在嘈杂的短波信道上，甚至当话音都难以辨识时，选呼仍可成功。
2、用户容量大，组网方式灵活，以目前开始推广的6位选呼码格式为例，其最大用户容量为10万台，呼号重叠概率极低。
网内的用户可以个别选呼，也可以一台对多台组呼，组呼数从10台、100台、1000台等灵活选择。
这为各短波组网单位提供了很大的选择空间。
无论多么庞大的短波网，都可以利用这个选呼系统组成多级和内部相互呼应的独立系统。
3、兼容互通性好。
使用这种选呼格式的不同网电台在执行同一任务时可以相互沟通，统一编组。
以CCIR493信令为基础，澳大利亚很多电台发展出一系列更高级的应用技术，例如：GPS（全球卫星定位）定位监控系统：利用电台主动或被动传送GPS数据，在中心基站的电脑上处理这些数据并在电子地图背景上显示移动目标的位置，供指挥人员直观调度。
短波网对城市市话网的双向自动拨号：通过具有全功能基站电台与有无线转接器组成中继网，使短波移动台和市话用户实现双向自动拨号，正象目前市内电话联系各种无线电话用户一样。
短信息发送和存储接收系统：值机员把准备发送给对方台站（一台或一组）的由短数码和英文文字组成的信息输入电台，并随之直接发送给接收台，接收台自动存储信息以备查询。
超短波跳频电台的原理和应用
超短波跳频电台的原理和应用超短波跳频电台是一种使用跳频技术的通信设备，广泛应用于军事、航空、海上通信等领域。
本文将详细介绍超短波跳频电台的工作原理和应用。
超短波跳频电台是一种无线通信设备，它通过在短时间内在不同频率之间进行快速切换来传输信息。
其主要由三个部分组成：跳频器、发射机和接收机。
跳频器是核心部件，负责生成频率序列，并将之传输给发射机和接收机。
发射机负责将要传输的数据转换为电磁波信号，并根据频率序列进行快速跳频发送。
接收机接收到跳频信号后，通过与发射机使用相同的频率序列进行相应的解码和处理，还原出原始数据。
超短波跳频电台具有许多优点。
首先，由于频率在快速跳变，使其具有一定的抗干扰能力。
这是因为对方干扰设备很难在极短的时间内实现对所有频率的屏蔽。
其次，超短波跳频电台对周围环境的影响很小，不会干扰其他无线通信系统的正常运行。
此外，跳频技术还可以增加通信的安全性，因为频率的快速变换使得信息更难被窃听和解码。
在军事领域，超短波跳频电台被广泛应用。
它可以用于军用通信、情报收集、侦察和导弹制导等任务。
跳频技术使得军事通信更难被敌方干扰和侦察，保护了通信的安全性和机密性。
此外，超短波跳频电台还可以用于军队的战术联络和指挥控制，提供快速、可靠的通信手段。
在航空和海上通信中，超短波跳频电台也扮演着重要的角色。
航空器和舰船需要与地面指挥中心或其他航空器、舰船进行通信，实现协同作战和指挥控制。
超短波跳频电台的抗干扰能力和高效性使其成为航空和海上通信的理想选择。
通过快速而可靠的跳频技术，航空器和舰船可以实现更远距离的通信，并且在复杂的电磁环境下保持通信的稳定性。
此外，超短波跳频电台还有其他一些应用领域。
例如，它可以用于无线电遥控系统，控制无人机、机器人等设备的移动和操作。
超短波跳频电台还可以用于野外探险或登山等户外活动，提供安全可靠的远程通信手段。
在救灾和紧急救援中，超短波跳频电台也发挥着重要作用，为救援人员提供实时的通信和协调。
浅议超短波无线电通信抗干扰技术的发展趋势
浅议超短波无线电通信抗干扰技术的发展趋势发布时间：2021-04-20T09:28:20.183Z 来源：《基层建设》2020年第29期 作者： 黄海[导读] 摘要：超短波无线电通信技术的研发对我国通信行业具有重要意义，并且在很多领域都有所应用。
北方自动控制技术研究所 山西省太原市 030000
摘要：超短波无线电通信技术的研发对我国通信行业具有重要意义，并且在很多领域都有所应用。与传统有线通信技术相比，超短波无线电通信技术具有成本低、灵活性强、传输距离远等优点。其能够大幅度降低建造成本，提高信息传输质。因此，对于超短波无线电通信技术的研究具有十分重要的现实意义。
关键词：超短波；无线电；通信抗干扰技术；发展趋势 1超短波无线通信技术概述
超短波无线通信技术发展现状：超短波无线通信技术其利用电磁波经地球电离层的反射来实现传输信息的目的，这便是该超短波无线通信技术关键要素。然而，电离层的多径效应和衰落现象导致了超短波无线通信处于不稳定状态，例如频繁的噪声和大量的干扰，大大降低了信息传输的质量。随着科学家的不断研究，跳频通信技术的出现可以有效地解决上述问题，而且可以提高信息的安全性，可以更好地发展超短波无线通信技术。超短波无线通信系统简介：通过分析可以发现超短波无线通信系统包含两大主要部分，分别是终端战和中继站。其中该终端站又包含天线、接收机、发射机、载波终端。中继站仅具有可同时访问两个方向的发送器、接收器以及相应的天线。其中天线的主要功能实现电磁波与射频载波信号相互转换，犹如一种转换器。载波终端主要作用将发送器、接收器的基带信号集成为二线语音信号，然后将其连接到通常在终端站上设置的本地电话交换机或用户的通信设备；发送机的作用是对载波信号进行调制，生成调制后的载波，然后通过频率转换技术将调制后的载波转换为射频载波，并传输至功率放大器。最终，天线接收功率放大器发射的射频载波，并在接收机中经滤波器以减少干扰，降噪效果明显。 2超短波无线通信常见干扰问题
跳频数字化超短波电台中定频模拟化和数字静噪的实现
对 数 字 Ｉ Ｏ 口 。 使 用 片 内 ＦＲ滤 波 器 时 采 样 速 率 最 高 可 达 ／ Ｉ
２ ｋｐ ， ２ｓｓ 采用片外 ＦＲ滤波器 时其采样 速率最高 也可式 和采样速率均可 由Ｄ Ｐ编程器来设置 。在 内部 Ａ Ｃ之 Ｓ Ｄ
前有抗 混叠滤 波器 ， 之后 有抽样 滤波 器 ， Ａ Ｄ Ｃ之前有插 值滤 波
大 于门 限则静 噪 ， 则认 为此 时接 收 信号 的信 噪 比低 于接受 灵
不受数据转换 串行 口的影响。 ＤＰ Ｓ 采用 Ｔ Ｓ ２ Ｃ ７ ３ Ｍ ３０ ６ １ 芯片 ， 芯片具有 ３ 位 的浮点运算 该 ２
６ ０ 河南科技２ １ ．上 ００ ９
进 行检测。 该 方 案 应 用 在输 出 功 率 为 １Ｗ、 频 带 宽 为 ３０ ｚ ０ 跳 ８ ＭＨ 至 ４０ ｚ ８ ＭＨ 的数字 化跳频 电台上 ， 工作在定频 模拟话模式 ， 导音 静 噪 开启灵敏度 为一 ｄ ｍ。采用增 益为 ３ Ｂ的吸盘天线通话 试 １５ Ｂ １ ｄ 验， 通信距离可达 ２ Ｋ 以 卜， ０ｉ ｎ 基本达到了设 汁要求。圜
的 ， 将 实 现 其 在 Ｄ Ｐ 的 应用 。 当 电台 处 于 接 收状 态 但 发 送 端 并 Ｓ中
精度 ， 采用流水线技 术 ， 主时钟频率可达 ２ ５ ｚ 内部结构合理 ２ ＭＨ ， 且开发方 便 ， 是一种性价比较高 的浮点 Ｄ Ｐ 片。 Ｓ芯 Ｄ Ｐ内核采用超长指令字体系结构 ， 个功能单元共用 ３ 个 Ｓ ８ ２ ３ ｂｔ ２ｉ 通用 寄存器 ， 最多可在一个周期 内同时执行 ８ ３ 位指令 ， 条 ２
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第37卷第4期 电 讯 技 术 Vol.37No.41997年8月 TELECOMMUNICATION ENGINEERING Aug.1997
●技术展望
短波跳频电台的发展趋势*王清泉**关键词:短波通信,跳频,调制解调,评述[摘要]本文根据短波跳频电台的发展趋势,重点分析了研制新型短波数字跳频电台所涉及的若干关键技术问题。
一、模拟短波跳频电台的现状由于短波信道的特点及相关技术的局限性,目前问世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[1～3],此类短波跳频电台,在技术上存在以下问题。1.话音质量差模拟跳频时,由于模拟话音信号难以存贮及恢复,因而在电台传输跳频同步信号及每跳换频期间所损失的话音信号,无法在正常话音跳频周期内予以恢复,造成话音中断,因而话音质量较差。根据几次通话试验结果,可得出这样的结论:将话音信号分为5个等级,以人耳听通话效果判分,模拟跳频通话比定频通话信号恶化约一个信号等级,且引入了明显的噪声。
2.通信距离缩短模拟跳频通信话音信号比定频通信话音信号质量恶化约一个等级,通信距离必然缩短,大致缩短20%,其中包括远距离弱信号
*本文于1997年3月5日收到。**电子工业部第28研究所
时,同步传输失误导致通信距离缩短10%,后者已为VHF跳频电台大量跳频通信试验所证实。
3.跳速较低模拟跳频时,话音信号每个跳周期都有中断,中断时间达3～7ms,主要由频合器换频时间、信道延迟、功放调谐时间等组成。实验表明,语音信号中断率高于每秒20次,每次中断时间大于20%,话音质量会明显恶化。正因为如此,目前的短波模拟电台跳频速率绝大多数为5～10跳/秒。
二、短波跳频电台发展趋势借鉴VHF跳频电台的成功经验,分析国外短波跳频电台的有关资料,可以归纳出短波跳频电台的发展趋势是研制新型短波数字跳频电台。短波数字跳频电台是指同步信号和话音均采用数字编码方式传输的短波跳频电台。话音是数字信号,传输同步信号和换频期间停止发射的话音信号,可以采用数据压缩技术得以恢复,因而跳频通信和定频通信话音质量相当。与模拟短波跳频电台相比,
・71・通信距离增加、跳频速率大于20跳/秒、可加保密数字话、可传数据,综合抗干扰能力大大增强。短波数字跳频电台的技术难点很多,国外直到90年代初才由HARRIS公司推出了RF—5000型短波数字跳频电台。至于HF—2000及SC—140这样的短波跳频电台,由于电台传输的仍是模拟话音信号,因而只能算是技术比较先进,采用了自适应选频,增加了MODEM可通数据的短波模拟跳频电台。HARRIS公司的RF—5000型短波数字跳频电台对外实行严格保密,更难以购到样机,我们必须立足国内,加快研究短波数字跳频的有关技术难点,力争国产短波数字跳频电台早日问世。短波数字跳频电台的原理框图如下图所示。
短波数字跳频电台组成框图 跳频通信前,先由自适应控制器扫描选择可以进行正常通信的频率点,作为跳频通信用的频率表。跳频通信时,跳频单元控制电台接收或发送同步信号并进行跳频控制;发送时,话音信号经声码器变为数字信号,送MODEM调制后,经发射机发送出去;接收时,话音信号经MODEM解调,恢复为数字信号送声码器还原模拟话音信号;控制单元完成电台的各种定时、控制及信息交换。三、数字跳频的若干关键技术1.声码器技术研究[4]RF—5000短波数字跳频电台声码器采用美国LPC—10—52E标准,声码器速率为2400bps及800bps两种。数字通信或定频声码话通信时,声码器速率为2400bps;跳频通信时,声码器速率800bps。(1)低速声码器研制。跳频特有的问题是换频和发送同步期间,停止发送话音信号,采用数据压缩技术可以恢复停止发送话音期间中断的信号。实现方法是声码器输出低于MODEM输入数据速率,停发期间话音先存储在FIFO内,然后再经MODEM高速发送出去。国内目前技术比较成熟的短波MO-DEM速率为2400bps,要将声码器速率降低到800bps左右而话音质量不明显恶化,技术上是有相当难度的。(2)声码器速率确定声码器速率必须满足数据平衡公式。设
・72・声码器速率为fv,MODEM输入速率fm,电台换频时间为xbit,跳频周期为ybit,每z跳发一次勤务信息,则有:(z-l)(y-x)/fv=zy/fm(1)整理后为:y=x[1+zfv/(Z(fm-fv)-fm)](2)当x,y,z,fm确定后,可求出唯一的声码器速率fv值。国内1200bps的声码器已研制成功,但话音质量比2400bps有一定程度的恶化,800bps声码器尚未见报道。综合选择各参数,使声码器速率在800～1500bps之间选择,以平衡话音质量与技术可能性之间的矛盾。(3)声码器编码方法声码器采用LPC—10—52E标准时,应加强纠错编码方法的研究,以确保2×10-2bit误码率条件下,DRT大于80。(4)声码器同步跳频用的800bps声码器同步设计条件与定频通信已大不相同,声码器接收的数据是分跳传输的,信号有中断。同步采用信息或话音信号的起始,插入帧同步信息,分帧传输。当接收到信息结束标志或2秒钟内收不到数据,即认为数据结束。2.跳频MODEM[4～5]短波数字跳频需要2400bps高速MO-DEM,其主要技术指标如下:・39单音方式;・半双工通信;・FEC编码:(14,10,2)R—S编码方式;・单音频带:675～2812.5Hz;・调制:4相TDPSK;・解调:128点FFT;・多普勒校正:±75Hz;・信道带宽:3000Hz与定频用的2400bps的MODEM相比较,没有采用交织编码纠突发错技术及带内分集技术。跳频通信数据需每跳及时调制解调,难以采用交织编码纠突发错技术,应采用合适的纠错方法来对抗突发错,保证数据传输正确。MODEM输入输出数据是逐跳断续的。相位不连续,时间不连续,应探讨MODEM
同步信息的接收及同步保持问题。3.自适应控制器[4][6]由于短波信道存在多径传播、瑞利衰落及各种干扰,属于时变信道。故需要自适应控制器在操作员干予下对短波信道进行扫描、探测、分析并建立可资通信的跳频频率表。当然,自适应控制器还应具备定频自适应控制器的功能。跳频使用时,有几点不同。(1)建立跳频频率表跳频频率表中有N个频点,自适应控制器在M个信道上(M>N)进行双向扫描、探测、分析信号质量,探测双方交换分析结果,由主叫方将双方都认为优良的信道确定为跳频频率表中的N个频点并通知全网。(2)跳频频率表的保密跳频频率表是要保密的跳频参数,自适应探测结束后,跳频频率表若采用无线方式发给全网各电台,需对信息进行加密处理,也可采用人工分发的方法确保频率表安全。(3)跳频频率表的实时更换当跳频频率表中某些信道受干扰或噪声影响严重时,应能实时自动更换这些信道频率,目前,还没有那种自适应跳频电台实现了此种功能,但无疑是一个重要的技术发展方向。解决这一问题涉及“坏跳”频率识别、跳频信息重新设计、跳频与自适应选频综合设计、信息保密设计等。
・73・(4)自适应控制器指标作为参考,给出RF—5000系列自适应控制器的主要指标:・100个单工或双工信道;・频率范围:1.6～29.99999MHz;・调制方式:USB,LSB;・扫描特性:自动扫描100个信道,产生频率表;・寻址特性:4位地址码;8019个单信道,分81个组;可编程地址:最大30个;每个地址可存20个信道・信道选择:自动或手动;・自动链路分析LQA;4.收发信机数字短波跳频收发信机研制中有以下问题需加以解决:(1)AGC控制短波定频电台依据电台的不同等级,AGC响应时间要求不同,一级机器为10～30ms,三级机器则为100～200ms,这些指标是远远不能满足跳频通信时的需要。在跳频工作过程中,信道频率在跳变,由于短波信道的时变特性,各个跳频周期期间,信号电平会有很大的变化,对信号幅度的均衡是十分必要的,AGC响应时间必须跟上跳频速度的需要。当跳频速率为20跳/秒时,换频时间为5ms,信息工作时间约为45ms,MODEM速率为2400bps,信息采用16bit相关码传输,45ms内可传108bit信息,取每跳传输96bit即6个16bit相关码,45ms还剩余5ms,即AGC的启控时间应小于5ms,并保持40ms,且应有换频的5ms时间里释放掉,才能适应跳频工作的需要。(2)天调波段转换控制方式跳频通信时,为了取得最大的跳频处理增益,总是要求进行宽带或全频段跳频,在VHF跳频电台中,由于这种视距通信电台功率较小,因此均采用PIN二极管来控制天调部分波段转换,但在短波跳频电台中,电台多是视距与天波远距离并举,电台输出功率较大,有20W、100W、200W甚至1000W以上的电台。以200W为例,经计算天线输入端最高电压约1000V,电流达数安培,在这样的高功率、大电压、大电流条件下,难以找到合适的PIN二极管。因此,目前的短波跳频电台基本上都使用继电器控制天调部分。继电器寿命为106左右,当跳频速率为10跳/秒,继电器预期寿命为:106÷10=1×105(秒),约为28小时跳速为20跳/秒,预期工作寿命为14小时,采用继电器控制波段转换跳频工作,电台寿命这么短是一个致命的问题,应立即加以纠正。解决此问题的根本方法是寻找合适的电子元器件替代继电器,或限制跳频在天调的各分波段内进行,继电器不参予跳频工作。5.FPGA和SMT技术的应用与常规的短波跳频电台相比,短波数字跳频电台增加了声码器、MODEM、跳频单元等功能部件。如将现有的产品简单组合实现,所生产的短波跳频电台无论体积、功耗、价格都难以被接受。在研制短波跳频电台过程中,应优先采用FPGA、EPLD、GAL、SMT等技术,将一些功能电路板用一个专用模块来代替。SMT表面贴装技术,是高密度组装、小型化、袖珍化电子产品不可缺少的技术。采用这些技术后,不仅在车载式电台上可实现短波数字跳频,也完全可能在背负式电台上实现短波数字跳频。6.跳频单元短波数字跳频电台跳频单元原理与VHF跳频电台跳频单元基本相同,而后者是大家很熟悉的,可资借鉴。因篇幅所限,不展开讨论,仅列出相关的技术问题,它们是:
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