电离层异常变化对短波通信的影响分析
高山环境下短波通信抗干扰性及其安全解决方案研究
482023年10月下 第20期 总第416期信息技术与应用China Science & Technology Overview0引言随着现代科技的发展，短波通信技术在军事、交通、天气预报等领域得到了广泛应用。
然而，在高山环境中，由于地形、气象、电离层等因素的影响，短波通信面临着很多困难和挑战。
为了解决这些问题，人们在短波通信领域持续进行探索和研究，对干扰和安全问题的解决方案不断进行完善。
在此背景下，对高山环境下的短波通信中存在的干扰和安全问题进行深入研究，并提出可行的解决方案。
1高山环境下中短波传输特性1.1高山地形对信号传输的影响高山地形对信号传输的影响主要表现在以下几个方面。
首先，高山地形中存在海拔高度和起伏特点，地形较为复杂，使信号很容易遭受反向传播，即信号从发射机出发，在获得最远距离后，会反向回流到发射机或者从侧面远离发射机的方向传播[1]。
其次，山谷、山峰和森林等障碍物，会对信号的传播产生很大的阻碍，出现信号丢失、多种信号干扰、信号折射等现象。
最后，山地环境中通常存在风、雨、雪、冰雹等气象条件，亦会对信号传输造成影响，使信号在传输过程中衰减。
1.2高山气象环境对信号传输的影响高山气象环境与海拔、纬度、季节和天气条件等因素相关联，其对信号传输的影响主要表现在以下几个方面。
首先，在高山地区，可以使信号在传输过程中发生衰减和折射，严重时甚至会导致信号完全丢失。
其次，大气压力、氧气浓度的变化也会对信号传播造成影响，这些影响主要体现在信号频率变化、信号速率降低等方面。
最后，由于高山环境的特殊性，如气压、温度和湿度等原因造成水汽，带来图像和噪声干扰，因此在图像通信方面也存在很大的困难[2]。
1.3电离层活动对信号传播的影响电离层活动是指地球大气层内，离大气层表面较高电离层的高度范围内，电离层被阳光紫外线辐射产生的变化。
电离层活动对短波信号的传输有很大影响，主要表现在以下几个方面。
首先，电离层对信号频率的反射作用会对短波信号的传输产生很大的影响。
电离层对高频电波传播的影响研究
电离层对高频电波传播的影响研究1. 本文概述本文旨在深入研究电离层对高频电波传播的影响。
电离层，作为地球大气层的一部分，由太阳紫外线、射线和太阳风等太阳活动引起的气体电离形成。
这一区域的存在对高频电波（如无线电波、微波等）的传播特性具有显著影响，尤其在无线通信、雷达探测、卫星通信等领域具有广泛的应用价值。
本文将首先介绍电离层的基本结构和特性，包括其形成机制、电子密度分布、以及在不同时间和地点的变化规律。
接着，本文将重点分析电离层对高频电波传播的主要影响，包括信号衰减、折射、散射等现象，以及这些现象对电波传播路径、传播速度和信号质量的影响。
本文还将探讨电离层变化对高频电波传播的影响，包括电离层扰动、电离层暴等极端天气事件对电波传播的影响，以及这些影响对无线通信、雷达探测等实际应用的影响。
2. 电离层特性及其动态变化电离层，也称为电离层或电离大气层，是地球大气层的一部分，其中气体分子和原子因太阳紫外线、射线和太阳风等太阳活动的影响而被电离。
这层电离的大气对高频电波传播有着重要的影响。
电离层的主要特性包括其电子密度、离子密度、温度、压力和高度等。
电子密度是决定电离层对电波吸收和折射性质的关键因素。
电离层的电子密度会随着时间、地理位置、太阳活动等因素的变化而变化，这种变化对高频电波的传播特性有着直接的影响。
电离层的动态变化主要包括昼夜变化、季节变化、太阳活动周期变化等。
昼夜变化是由于太阳照射引起的电离层电子密度的日变化和夜变化。
季节变化则是由于地球围绕太阳旋转，导致不同地区在不同季节受到太阳照射的影响不同，从而影响电离层的电子密度。
太阳活动周期变化则是指太阳活动的强弱对电离层的影响，通常在太阳活动高峰期，电离层的电子密度会增加，对电波传播的影响也会增强。
电离层的动态变化不仅会影响高频电波的传播路径，还会引起电波的衰减、折射、散射等现象。
例如，电离层中的电子会对电波产生吸收作用，导致电波能量衰减电离层中的电子密度梯度会导致电波发生折射，改变电波的传播方向电离层中的不规则结构则会引起电波的散射，使电波的能量分布更广。
电离层效应
电离层效应电离层效应是指高能辐射（如太阳辐射）在地球大气层中与分子和粒子发生相互作用，导致电离层中电荷数量的变化以及多种电离现象的发生。
这些电离现象不仅对天气预报、电信通信、卫星导航等有重要影响，也对无线电和导航系统正常运行造成一定影响。
本文将介绍电离层效应的产生原因、对应的现象和影响以及应对措施。
电离层是地球大气层的一部分，其高度从约50公里到1000公里不等。
太阳辐射中包含大量高能粒子和电磁波，其中紫外线和X射线的能量更高，天然的粒子源（如宇宙射线）也会与大气层中的分子和原子相互作用，产生电离。
电离现象包括电离、复合、反应以及电离层中的电流形成。
电离是指高能辐射使分子或原子失去或获得电子，生成正或负离子。
复合是指正负离子重新结合成中性分子或原子。
反应是指正离子和负离子之间或离子与分子之间的相互作用。
而电离层中的电流形成是指电离层中产生的正负离子以及自由电子形成的电流。
电离层效应对通信和导航系统有重要影响。
电离层中的正离子会对无线电信号传播产生影响，导致信号的强度和传播路径的变化。
这在短波通信和卫星导航系统中尤为显著，造成信号衰减、延迟和散射，影响信号的可靠性和准确性。
此外，强大的太阳辐射还可能干扰无线电和雷达设备，对电子设备的正常运行带来威胁。
为了应对电离层效应，科学家和工程师采取了多种措施。
其中包括开展电离层观测和预测，以及对通信和导航系统进行技术改进。
通过对电离层的实时观测和分析，可以及时预测电离层效应的发生和变化，为无线电通信和导航系统提供必要的信息。
同时，对通信和导航系统的技术改进包括使用多路径传输技术、开发自适应调制技术等，以提高信号传输的稳定性和抗干扰能力。
总之，电离层效应作为一种重要的自然现象，对通信和导航系统运行产生一定的影响，但科学家和工程师通过观测、预测和技术改进等手段，可以有效地减小这种影响，确保通信和导航的正常运行。
因此，掌握电离层效应的产生原因、对应的现象和影响以及应对措施，对相关领域的研究和应用具有重要的指导意义。
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。
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。
影响中短波广播通信的干扰信号分析
影响中短波广播通信的干扰信号分析中短波广播通信具有覆盖范围广、通信距离远、穿透力强等优势，因此在国际间通信和紧急救援等领域起着重要作用。
中短波广播通信也常常受到各种干扰信号的影响，从而影响通信的质量和可靠性。
本文将分析中短波广播通信常见的干扰信号，包括人为干扰和自然干扰，并探讨相应的应对策略，以期为中短波广播通信提供一定的参考和帮助。
一、人为干扰信号1. 电磁干扰电磁干扰是指由于电磁波源（如电视发射台、无线电发射台等）发射的电磁信号对中短波广播通信频段产生的干扰。
当电磁波源周围的中短波接收天线接收到电磁波源发射的信号时，就会出现电磁干扰。
电磁干扰会使接收到的广播信号出现断续、扭曲等情况，严重影响通信效果。
应对策略：在中短波广播通信接收站周围设置屏蔽屏或屏蔽罩，减弱电磁波源发射的信号对接收站的影响；在设计广播接收设备时，加强抗干扰能力，提高接收机的选择性和抗扰能力。
2. 无线电干扰无线电干扰是指由于无线电发射设备等引起的干扰。
这类干扰主要包括同频干扰、邻频干扰和多径干扰。
同频干扰是指其他发射台在相同频率上发射信号而引起的干扰；邻频干扰是指其他发射台在相邻频率上发射信号而引起的干扰；多径干扰是指信号被多条路径传播而导致接收端接收到多个延迟不同的信号并叠加在一起。
应对策略：加强频率规划，减少同频干扰和邻频干扰；通过改善天线方向图和增强抗干扰能力来减少多径干扰的影响。
3. 人为干扰信号人为干扰信号是指人类活动产生的干扰信号，如电灯、电动机等设备产生的电磁信号对中短波广播通信的影响。
这类干扰通常是在接收站附近的建筑物和设备产生的，对接收站产生的影响也比较严重。
应对策略：在中短波广播通信接收站周围降低电磁辐射设备的使用，减少人为干扰信号的产生；通过调整接收天线的方向和位置，减少人为干扰信号的影响。
二、自然干扰信号1. 大气干扰大气干扰是指由于大气层密度、温度、湿度和其他自然因素的变化对中短波广播信号的传播产生的影响。
电离层反射短波原理
电离层反射短波原理
电离层反射短波原理：电离层反射短波是一种依靠电离层反射的方式进行通信的无线电通信方式其工作原理如下：
短波信号向天线发射，并穿过大气层到达电离层。
电离层中的高能电子会将短波信号中的电磁波分解成许多频率不同的小波，其中部分能量被反射回地球，另一部分则继续向外辐射传播。
反射回地球的电离层反射波，可以被远距离接收站接收到，并解调出原始的信息信号。
由于电离层的特性会随着时间、天气、季节等因素的变化而发生改变，因此需要根据实际情况调整发射功率、天线方向和工作频率等参数，以保证通信质量。
电离层反射短波通信具有传输距离远、适应性强等优点，广泛应用于国际通信、空中交通等领域。
但也存在接收受干扰、天气影响等缺点，需要在实际应用中做好技术调整和故障排除。
卫星通信受电离层的影响与改善方法
中山大学硕士学位论文卫星通信受电离层的影响与改善方法姓名：张啸飞申请学位级别：硕士专业：电子与通信工程指导教师：龙云亮20061108拟调制方式有线性调制——双边带调幅（ＡＭ）、抑制载波双边带调幅（ＤＳＢ．ＳＣ）、单边带调幅（ＳＳＢ），还有模拟角调制——分为调频（ＦＭ）和调相（ＰＭ），ＦＭ为最常用的卫星模拟调制方式．十年前ＦＭ模拟电视传输还占有很大的市场份额。
随着微电子技术、视音频压缩技术、数据流压缩技术、纠错技术、调制技术的发展，模拟调制节省带宽的优势已经变成了明显的劣势，而抗干扰方面更无法与数字调制相比拟，因此渐渐被数字调制所取代。
要使用数字调制，必须保证基带信号为数字信号，如果信号源是模拟信号，则要先进行抽样和量化实现Ａ／Ｄ转换，再经编码压缩后，方可进行数字调制。
数字基带信号必须经过调制进行Ｄ／Ａ转换才能在带宽受限的卫星信道中传送，基本数字调制方式有幅移键控（ＡＳＫ）、频移键控（ＦＳＫ）和相移监控（ＰＳＫ）三种。
在恒参条件下，ＰＳＫ不仅更能有效地利用信道频带，而且有较高的抗噪声干扰能力，因此现在ＩＮＴＥＬＳＡＴ在ＳＣＰＣ、ＴＤＭＡ、ＩＤＲ等卫星通信系统中都广泛使用ＱＰＳＫ调制技术。
ＱＰＳＫ信号的解调方式有两种：相干解调和非相干解调，相干解调性能较好，在卫星通信中应用更为普遍。
下一代数字卫星广播ＤＶＢ．Ｓ２标准还将使用更节省带宽的８ＰＳＫ和１６ＱＡＭ技术，其有效性（相同带宽可传输的比特率）分别接近ＱＰＳＫ的１．５和２倍，即在传输相同比特率下只需要ＱＰＳＫ的约７０％和５０％的带宽，但它们的误码性能不及ＱＰＳＫ好，８ＰＳＫ是当前比较合适的平衡点，已经在部分高清晰度电视（ＨＤＴＶ）卫星广播中使用；另外，使用修正恒模（ＭＣＭＡ）等算法来修正相位失真可有效降低ＰＳＫ解调的误码率，从而提高相位调制解调在电离层等原因导致的电波相位失真情形下的抗干扰能力，如图１．３所示，Ｔａｎｄｂｅｒｇ解码器使用的ＰｒｅｋｏｒＤｙｎａｍｉｅＰｒｅ．ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ（动态预纠错）技术处理失真的］６ＱＡＭ信号的星座图，可见该技术能够有效修正数字相幅调制解调的相位和幅度失真。
高原地区中短波通信的传输特性分析及短波安全研究
542023年10月下 第20期 总第416期信息技术与应用China Science & Technology Overview0引言随着信息技术的不断发展，中短波通信在高原地区的应用范围越来越广。
然而，高原地区的环境复杂多变，导致中短波通信在该区域的传输质量和信息安全面临挑战。
因此，对于高原地区中短波通信的传输特性和安全问题进行研究，对提高通信质量和信息安全水平具有重要意义。
1高原地区中短波通信概述高原地区中短波通信是一种应用广泛的通信方式，具有广域覆盖、抗干扰能力强等特点。
但是，由于高原地区的环境条件较为恶劣，这种通信方式也存在一些问题。
基于此，围绕中短波通信的基本特点、高原地区中短波通信的应用和传输特性展开讨论[1]。
1.1中短波通信的基本特点中短波通信是一种利用无线电波进行远距离通信的技术。
它的波长较短，能够穿过电离层到达远处的接收设备，中短波通信具有以下特点。
一是广域覆盖。
中短波通信能够覆盖比较广泛的区域，使得信息传输不受地域限制。
二是抗干扰能力强。
中短波通信能够抵御一些环境干扰，如电磁干扰，使得通信质量得到保证。
三是通信成本低。
相较于其他通信方式，中短波通信的成本较低，并且不需要建设复杂的通信网络。
1.2高原地区中短波通信的应用在高原地区，中短波通信被广泛应用于政府及军事通信、边境巡逻和监测、天气预报和救援等领域。
例如在青藏高原区域，中短波通信被广泛应用于地震预警、气象数据传输、草原监测和动物迁徙等方面的研究等。
此外，中短波通信也广泛应用于远程教育和医疗服务等公共服务领域。
1.3高原地区中短波通信安全的影响因素影响高原地区中短波通信安全的因素较多，因为高原地区的气候条件较为恶劣，如低温、强紫外线辐射、干燥的气候等，这些因素都会对通信设备的安全运行产生不利影响。
低温可能导致设备性能下降，紫外线辐射和干燥的气候可能会使材料老化，进而导致物理、化学反应的发生，使得设备的绝缘性能降低甚至失效，从而产生安全隐患。
针对国外短波通信装备状况及发展趋势的分析
针对国外短波通信装备状况及发展趋势的分析摘要：短波通信装备之所以在远程通信领域被广泛运用，是因为其结构简单、应用便捷、组网灵活、可在复杂电磁及气候环境下稳定发挥作用等，所以，为了给国内短波装备发展提供借鉴，本文将对国外短波通信装备发展状况及趋势进行分析。
关键词：短波通信；短波通信装备；发展趋势引言：由于短波通信主要通过电离层反射实现信息传输，因此出现了信道质量不高、通信容量较低等缺点，所以在以前曾被卫星通信顶替。
不过当反卫星武器出现后，短波通信再次被世界各国所重视。
尤其以美国为首的西方国外国家，近年来越发重视短波通信系统研究，目前比较先进的、知名的有软件无线电技术、短波通信组网等，所以，本文将基于此对国外短波通信装备状况及发展趋势进行论述。
（一）短波通信概述所谓短波通信，即“通过波长在10~100m，频率在3~3030MHz的电磁波完成无线电通信”，社会上一般将短波通信称作高频无线通信，短波通信主要在中远距离的语言、图像、文字等信息通信传输领域被广泛运用。
目前，短波通信主要选择调制方式，以主载波调制来看，可划分成调幅（AM）、调频（FM），主要采用调幅单边带制。
在区分时，常规调幅制度被唤作“调幅双边带制”，因为单边带信和常规相比，在调幅通信时需要的发射功率更小、所占频带更窄、可以多路通信等，所以在短波通信线路传送语音模拟信号、数据信号等方面，主要还是选择单边带调制；反观调幅双边带制，则主要在无线电广播方面应用较为广泛。
当今国外制造的短波通信设备，不仅包含单边带工作方式，还有AM、FM等形式。
（二）软件可定义短波电台二十一世纪高技术信息化战争内，主要以多军种联合作战为核心模式，其中联合信息互动效果对联合作战产生了直接影响。
而软件无线电则可对联合作战信息互动起到保障作用，因此变成了以美军为首的国外研发重点技术。
现如今，美国期望通过对不同型号软件无线电系统的研发实现联合作战、扩大信息优势，而软件可定义短波电台则是重要的短波通信装备之一。
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电离层异常变化对短波通信的影响分析
作者：李洪顺
来源：《电子技术与软件工程》2016年第18期
摘 要
在短波通信当中，电离层对短波通信的质量存在着重要的影响，在本文当中，笔者从两个
方面介绍了电离层异常对短波通信产生的影响，即太阳活动与人工干扰。
【关键词】电离层 异常 短波通信 影响
1 引言
短波通信技术是通过波长较短的电磁波（波长为10m～100m），利用电离层进行反射从
而实现远距离的通信，由于短波通信具有低成本、操作性强等特点被广泛的运用在军事、气象
等方面当中。同时在短波通信当中电离层充当一种中继站的功能，而电离层并不会被摧毁，因
此，特别是在军事领域当中具有极为重要的地位。电离层是指大气层在高能粒子作用下因为电
离作用而产生的一种等离子区域，太阳活动与人工干扰会对电离层的浓度产生一定的影响，从
而使得通信的质量产生变化。
2 太阳活动对电离层产生的影响分析
在太阳活动当中，由于太阳的电磁辐射会产生较为明显的变化从而导致短波通信所收到的
信号中存在着大量的噪音，通信质量会明显的下降，严重时甚至会完中断。太阳活动对电离层
产生的影响主要包括以下几个方面的内容。
2.1 太阳黑子
太阳黑子是在太阳表面，一种不断旋转并运动的物质，其能够产生一定强度的磁场，同时
太阳黑子往往也会喷射出一定量的带电粒子，这些粒子在到达地磁场之后，会在地磁场的影响
下发生曲线运动，并且会螺旋式下落移动到两极的上空当中，因此，在地球的两极地区会受到
严重的干扰。F2层是电离层的最外层，因此，受到太阳黑子影响最为严重。F2层受太阳黑子
影响有如下变化：
（1）电子浓度减小；
（2）虚高增高；
（3）层中出现过渡性的变化迅速的分层现象（电子堆积形式）；
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（4）电离层变成湍流形式，电波的反射完全消失，持续时间可达数小时甚至数天；
（5）FZ层临界频率下降，D层的吸收增加。
2.2 太阳耀斑
太阳耀斑是太阳活动的一种主要形式，在地球上能够看到太阳色球层的局部增亮现象。太
阳耀斑的范围与太阳黑子的数量以及磁场梯度有着非常紧密的联系。太阳耀斑爆发时会产生较
高强度的X射线以及大量的紫外线，并以光速向地球运行，从而使得白昼部分的出现明显的
增强，尤其是D层的离子浓度可能会在短期内增长约10倍左右。从而导致中波被完全吸收，
甚至部分短波也被吸收，导致通信质量受到严重的影响，甚至造成完全的通信中断。
2.3 磁暴
在太阳耀斑爆发之时，等离子会以较快的速度向地球方向运动，在到达地球之后会进一步
的压缩地球的磁场，从而使得地磁场在短期内的磁场强度明显增强，发生磁暴的现象，并进一
步导致F层的急剧扩张，从而影响短波通信的质量。
2.4 电离层突然骚扰
太阳在没有活动时期所射出的X射线一般都是在10A以上，但是在太阳耀斑爆发时，其
射出的X射线一般都是在8A以下，在到达地球之后被地球的大气层所吸收，进一步增大D层
的等离子浓度，从而导致地球阳面的通信中断。这种现象被称为电离层的突然干扰。电离层的
突然干扰会对短波通信的质量造成明显的影响，在电离层骚扰期，由于存在着较强的吸收，从
而使得短波通信的可用频带明显缩短，同时通信信号也会很快衰落，从而造成通信质量的下
降。
3 人工扰动对电离层产生的影响分析
人工扰动电离层是指采用人工的方式，对电离层局部的性质加以改造，从而使得其能够进
行人工运用，人工扰动电离层所产生的电磁效应会对电离层产生一定的影响，从而使得通信信
号明显下降。
3.1 电离层突然骚扰
如果在电离层的F层当中，释放一定量的气体，就可以将原子性的O+转变成为分子性质
的离子，而在正常情况下分子性离子与电子的复核系数一般都较大，从而使得电离层的电子复
合速度明显增强，这就必然导致电子的数量明显减少，从而使得通信的质量受到明显的影响。
1973年，在发射土星火箭时由于火箭的燃烧气体的影响，从而在电离层当中产生了一个大
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洞，在极短的时间内就使得太平洋地区的通信完全中断。目前引起电离层突然骚扰典型的做法
是采用小型火箭或航天器运载化学物质改变电离层中的电子密度。
3.2 大功率高频电波加热电离层
如果在地面上产生较大功率的电磁波并射入电离层之后，电离层当中的电子由于共振作用
的影响，其运动速度明显增强，在与离子或者中型离子的碰撞过程当中，使得重离子的能量不
断增强，从而使得温度增强，较为显著的改变当地的电离层的质量，同时也会影响电磁波在空
间内的传输。大功率高频电波加热电离层同时还会使得电磁波发生变化，从而使得通信内容产
生严重的干扰。
4 结语
短波通信由于其自身属性，具有较为广泛的运用。在短波通信当中，作为信息传播的中
介，电离层的质量会对通信质量产生严重的影响。在本文当中，笔者结合自己的实际工作经
验，从两个方面分析了电离层异常变化对通信质量的影响，希望能对短波通信的建设工作有所
帮助。
参考文献
[1]孙凤娟，柳文，李铁成.电离层信道特征参数对短波通信质量影响的试验分析[J].中国电
子科学研究院学报，2012（05）：496-501.
[2]王睿，张海勇，杨曦，阮旻智.自然环境对短波通信的影响[J].舰船科学技术，2008
（05）：87-88+91.
[3]陶应龙.高空核爆炸对电离层影响的数值模拟研究[D].北京：清华大学，2010.