短波通信实时选频技术研究及其实现
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。
浅谈短波智能选频技术
浅谈短波智能选频技术摘要:短波通信作为一个传统重要的通信手段,由于其通信的不稳定性,并未被广泛使用。
近几年随着底层技术的发展,可以不依赖频率规划、联络文件和操作人员的业务能力的自主选频技术得到快速的发展和应用,本文简要的介绍了与智能选频相关的软件无线电技术、短波全频段并行接收技术、大数据挖掘智能选频技术及智能选频的应用。
关键词:短波通信、软件无线电、全频段接收、大数据挖掘、智能选频。
1.引言建国初期,短波通信以其通信距离远、难以彻底摧毁等特点,在我国和世界各国通信领域得到了广泛应用,是唯一的通信手段,但由于短波通信依靠电离层反射,其性能受时间、空间、太阳活动和地球地磁等多种因素影响,很难保证稳定的通信质量,使得可通率始终在40%~70%之间徘徊,80年代以后,随着卫星、超短波等无线通信手段快速发展,使得短波这种传统通信手段的重要性逐渐降低。
随着我国转向“一带一路”战略,要求“走出去”,短波是除卫星以外唯一的超视距远程接入通信手段,且具备抗毁抗扰特点,在新形势下又重新受到重视,但短波选频问题一直是通信成功率的关键,在某些时间由电离层影响,可用频率非常的少,且不稳定,如何确保可以实时保持在可用频率上且提高通信的成功率成为了当下国内外研究的方向。
当前设备的定频、跳频、ALE、自动通信方式都是根据长期、短期预测、人为经验事先约定通信频率,规划通信频率集通信。
定频通信双方根据经验事先约定通信频率;跳频通信事先根据经验规划跳频频率集或跳频中心频率,实际通信时在预置的跳频频率集或跳频中心频率展开的频率集中伪随机选频通信; ALE和自动通信都是预先根据经验或规划设置通信频率集;但前期这些方式大多建立的经验值且建立可通信道的时间较长,且建立成功率也不高(一般小于70%)。
近几年随着软件无线电技术、短波全频段并行接收技术、大数据挖掘智能选频技术的迅猛发展,技术已相当成熟,也就有了智能选频技术的出现,智能选频前期研究时根据通信距离、通信时间、天线参数等信息,利用中长期频率预报模型预测各时段通信可用频段,根据历史探测数据优选当时可用频率。
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 。
短波通信自适应选频的研究
短波通信自适应选频的研究通过对短波信道实际采集数据的统计分析,验证了干扰信道条件下频率分布具有“多孔性”和各频点干扰电平具有“瞬时”稳定性,提出基于干扰电平最小的短波自适应实时选频算法。
该算法根据信道的干扰情况自动调节选频门限,能够更精确地反映短波信道干扰情况的实时特性,选频精确度更高,具有抗“突发性”干扰能力。
最后通过实验仿真证明此选频算法是正确的、可行的。
实时选频,短波信道,自适应选频算法,抗干扰通信短波自适应通信技术主要是针对短波信道的缺陷而发展起来的频率自适应技术,通过在通信过程中,不断测试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在传输条件较好的信道上。
短波选频的目的是为了在当前十分拥挤的短波干扰信道中寻找出能可靠通信的频率,即“安静信箱”,这就用到了实时信道监测与分析技术。
实时信道监测与分析主要解决的问题是利用干扰信道条件下频率和时间的“多孔性”分布特征,实时寻找未受干扰的“安静信箱”。
然后使用这些被选出的安静信箱进行数据通信。
频率自适应根据功能的不同可以分为两类:通信与探测分离的独立系统和探测与通信为一体的频率自适应系统。
融探测与通信为一体的短波自适应通信系统是近年来微处理器技术和数字信号处理技术不断发展的产物。
该系统对短波信道的探测、评估和通信一起完成,能实时选择出最佳的短波通信信道,减少短波信道的时变性、多径性和噪声干扰对通信的影响,使短波通信的频率随信道变化自适应地变化,确保通信始终在质量最佳的信道上进行。
频率自适应系统根据是否发射探测信号可分为主动选频系统和被动选频系统,主动选频系统需要发射探测信号来完成自适应选频;被动选频系统不需要发射探测信号而是通过某种方法计算出信道中的可用频段,进而在该可用频段内再通过某种算法测量出若干个安静频率作为通信频率。
由于被动选频不需要发射装置,接收简单、成本低。
通常在选择出可用频率(安静信箱)后所采用的通信方式是一种瞬间通信方式,这种通信方式是把自适应选频技术、高速调制解调技术和分组报文及分组跳频技术相结合的一种高频自适应抗干扰通信系统。
基于短波跳频技术的无线电通信系统设计与实现
基于短波跳频技术的无线电通信系统设计与实现无线电通信一直是信息传输领域的关键技术之一。
随着科技的不断进步和人们对通信需求的不断增加,短波跳频技术成为了无线电通信领域的热门话题。
本文将介绍基于短波跳频技术的无线电通信系统的设计与实现。
首先,我们需要了解短波跳频技术的基本原理。
短波跳频技术是一种通过在不同频率之间快速切换来传输信息的技术。
具体而言,发送方将要传输的信息按照一定的规则转换为不同频率的信号,然后以非连续的方式发送出去。
接收方在接收到信号后,按照相同的规则进行频率切换,最终将信号还原为原始的信息。
基于短波跳频技术的无线电通信系统的设计与实现需要考虑以下几个方面:1. 无线电通信系统的硬件设计:无线电通信系统的硬件设计包括发射机和接收机的设计。
发射机需要包括频率合成器、频率切换器、调制器等模块,以实现信号的短波跳频发送。
接收机则需要包括频率切换器、解调器、解码器等模块,以实现短波跳频信号的接收与处理。
2. 无线电通信系统的软件设计:无线电通信系统的软件设计包括跳频规则的设计和信号处理算法的实现。
跳频规则的设计需要考虑频率切换的顺序、频率间隔的选择等因素,以实现高效的数据传输。
信号处理算法的实现需要考虑信号的解调、解码等过程,以实现对接收信号的正确处理。
3. 系统性能优化:在设计和实现基于短波跳频技术的无线电通信系统时,需要对系统的性能进行优化。
优化的目标主要包括传输速率的提高、系统的抗干扰能力的增强等。
针对传输速率的提高,可以通过优化跳频规则来实现,如增加频率切换的次数、减小频率切换的间隔等。
针对系统的抗干扰能力的增强,可以采用差错编码和解码技术来提高系统的纠错能力和抗干扰能力。
4. 系统的实验验证与性能评估:在设计与实现完成后,需要对基于短波跳频技术的无线电通信系统进行实验验证与性能评估。
实验验证需要搭建相应的实验平台,测试系统的传输性能和抗干扰能力。
性能评估则需要进行定量的指标评估,如误码率、通信距离、传输速率等。
浅析短波通信发展现状及的选频研究
科学与财富随着社会发展速度的提高,通信技术在新时代社会形态中的占有非常重要的位置,尤其在无线电通信领域中的短波通信。
由于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,无论在山区、戈壁、海洋等地区,超短波覆盖不到,主要依靠短波;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的;所以这么多年来短波通信不仅没有被淘汰,而且越来越受到人们的重视,我们要充分了解无线电波的工作原理以及传播规律,在实际工作中不断总结重新,这样才能充分发挥出短波无线电波的作用,促进通信领域的快速发展。
一、近代我国短波通信的发展状况在军事领域中,由于短波特有的性质一直被高度重视及广泛采用,特别是从20世纪80年代以来,短波通信更加得到了相关技术人员的重视。
在短波通信中,也不断更新了各种各样的应用技术,例如信道自适应技术、宽带直接序列扩频技术、差分跳频技术、信道均衡技术、信道编码技术、短波组网技术等等,由于这些新技术的出现和微型计算机、微电子技术及移动通信的快速发展,传统短波通信技术存在的很多问题得到解决,短波通信装备得到了很大的提升,通信质量也显著提高。
1.1HF.90H超小型跳频短波电台HF.90H由澳大利亚被引入国内,最突出的特点是采用了智能边带跳频技术,与数字语音技术相比,数字语音跳频是频谱不够隐蔽,容易被识别、破译和跟踪,而HF.90H的边带跳频模式是利用SSB(Single Sideband Signal)调制方式传送话音信号,瞬时频谱很像噪音,由于跳频码隐含在语音的起伏中,无法确定跳频频率的设置。
短波信道常掺杂着强烈的噪声和干扰信号。
HF.90H具有很强的频带适应性技术,能够周期性的自动测评跳频内每个信号的强度,并指令网内成员自动弃用嘈杂信道,提高通信质量。
1.2CHESS系统CHESS系统以先进的数字信号处理技术和高速DSP(Date Signal Processor)芯片为基础,跳频宽带为2.56MHz,跳频速率高达5000Hops/s,数据传输率最高可达19.2kbit/s,CHESS系统最突出的特点是采用差分跳频技术,差分跳频实质上是一种将频率调制和编码相结合的技术,通过对频率编码,使跳频频率具有特定的相关性,起到了以频带换取信噪比或信干比的作用。
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作者:张春艳徐开军王书旺邢华刚来源:《电子世界》2012年第19期【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]。
短波电台的技术创新与研究前沿
短波电台的技术创新与研究前沿短波电台是一种利用短波无线电频段进行广播和通讯的设备。
它具有传输距离远、穿透力强、适应性好等特点,因此在广播、紧急救援、军事通信等领域得到广泛应用。
随着科技的不断发展和创新,短波电台的技术不断改革与研究前沿也在不断拓展。
本文将介绍短波电台的技术创新与研究前沿,探讨其在未来几年内的发展趋势。
一、全数字化短波电台技术创新随着全数字化技术的发展,短波电台的传输质量和效果将得到显著提高。
全数字化短波电台采用数字信号处理器 (DSP) 技术,可以大大提高调制解调效率、提升编码解码能力,并且能够更好地抵抗干扰和传输损耗。
此外,全数字化短波电台还可以实现频谱的高效利用,提高频道容量和频段利用率,进一步提升通信效果。
二、自适应调制技术在短波电台中的研究应用自适应调制技术是一种可以根据信道状况自动选择合适的调制方式的技术,可以有效提高短波电台的通信性能。
通过在发送端和接收端引入自适应调制算法,短波电台可以根据信道质量和传输容量动态选择最佳的传输方式,从而提高信号的传输速率和可靠性。
自适应调制技术在短波电台的应用研究中具有广阔的发展前景。
三、多天线技术的应用与发展多天线技术是指在发送端和接收端同时使用多个天线进行信号的传输和接收。
通过多天线技术,短波电台可以在同一时间和相同频率上与多个用户进行通信,大大提高频谱利用效率。
同时,多天线技术还可以抑制多径效应和多普勒效应,提高信号的稳定性和抗干扰能力。
多天线技术在短波电台中的应用将成为未来的发展方向之一。
四、大数据与人工智能技术在短波电台中的研究与应用伴随着大数据和人工智能技术的快速发展,短波电台也可以通过应用这些技术来进一步提升通信性能。
通过对大量的通信数据进行分析和挖掘,可以发现其中的规律和特点,从而优化传输算法和调制解调器设计。
此外,人工智能技术还可以用于智能频谱管理和动态资源分配,使短波电台在频谱利用效率和通信质量上得到进一步的提高。
短波通信电台频率选择研究分析
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
短波跳频通信中自适应选频系统的研究和设计
上海交通大学硕士学位论文
上海交通大学 学位论文原创性声明
本人郑重声明 工作所取得的成果
所呈交的学位论文
是本人在导师的指导下
独立进行研究
除文中已经注明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人
technology of adaptive communication system , the research on fast and trusty RTCE technology and it’s corresponding adaptive frequency selection system is very important and valuable . This paper has gathered more summarization and information , researched on theory and arithmetic , the main work of this paper includes: (1) Research on factors affecting quality of short-wave communication , including noise , Doppler broadening , multi-path time delay , etc . (2) Compare the performance between different adaptive frequency selection system , and the performance between different arithmetic . (3) Research on the structure , parameters , protocols of adaptive frequency selection system . (4) Research on the analytical methods of link quality of
短波频率预测实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景短波通信由于其独特的传播特性,在军事、外交、科研等领域具有广泛的应用。
然而,短波传播的随机性和不确定性给通信带来了挑战。
为了提高短波通信的可靠性,研究短波频率预测技术具有重要意义。
本实验旨在通过建立短波频率预测模型,实现对短波传播频率的准确预测。
二、实验目的1. 理解短波传播的原理和规律;2. 掌握短波频率预测的方法和步骤;3. 建立短波频率预测模型,并验证其预测效果。
三、实验原理短波传播频率预测主要基于以下原理:1. 传播路径分析:根据发射天线和接收天线之间的地理距离、地球形状等因素,分析短波传播的路径;2. 大气折射率预测:根据气象数据,预测传播路径上大气折射率的变化,从而预测传播频率的变化;3. 信道衰落模型:建立信道衰落模型,考虑多径效应、散射等因素对传播频率的影响;4. 机器学习算法:利用机器学习算法,如支持向量机、神经网络等,对短波频率进行预测。
四、实验内容1. 数据收集:收集短波传播频率的历史数据,包括发射天线位置、接收天线位置、气象数据等;2. 传播路径分析:根据收集到的数据,分析短波传播路径,确定预测模型的输入变量;3. 大气折射率预测:根据气象数据,预测传播路径上大气折射率的变化,为预测模型提供输入;4. 信道衰落模型建立:根据传播路径和气象数据,建立信道衰落模型,考虑多径效应、散射等因素;5. 机器学习算法选择:选择合适的机器学习算法,如支持向量机、神经网络等,对短波频率进行预测;6. 模型训练与验证:利用历史数据对预测模型进行训练,并验证其预测效果。
五、实验步骤1. 数据预处理:对收集到的数据进行清洗、筛选,去除异常值,并进行归一化处理;2. 特征工程:根据传播路径和气象数据,提取预测模型的输入变量,如发射天线位置、接收天线位置、大气折射率等;3. 模型选择:根据实验目的和数据特点,选择合适的机器学习算法,如支持向量机、神经网络等;4. 模型训练:利用历史数据对预测模型进行训练,调整模型参数,优化模型性能;5. 模型验证:利用验证集对预测模型进行验证,评估模型预测效果;6. 结果分析:分析预测模型的预测效果,总结实验结果。
短波通信中的信号调制与解调技术研究
短波通信中的信号调制与解调技术研究在现代通信系统中,短波通信作为一种重要的通信手段,广泛应用于无线电、军事通信、航空航天等领域。
然而,在实际应用中,如何实现高效可靠的短波信号传输一直是一个挑战。
信号调制与解调技术作为短波通信中必不可少的环节,扮演着关键角色。
本文将探讨短波通信中的信号调制与解调技术的研究现状、发展趋势以及应用前景。
首先,我们需要了解什么是信号调制与解调技术。
在短波通信中,调制是指将传输信息以一种特定的形式嵌入载波信号中,从而实现信号的传输。
而解调则是指从接收到的调制信号中提取出原始信息信号的过程。
调制与解调技术的目标是尽可能快速、准确地将信息信号从发送端传输到接收端。
目前,常见的调制方式主要包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)。
其中,幅度调制是将信息信号的振幅变化嵌入到载波信号中,频率和相位保持不变。
频率调制则是通过改变载波信号的频率来传输信息信号,而相位调制则是通过改变载波信号的相位来传输信息信号。
这些调制方式各有优缺点,应根据具体通信需求选择合适的调制方式。
在信号解调方面,传统的解调方法主要包括同步解调和非同步解调。
同步解调是指发送端和接收端的频率和相位同步,可以完全还原信息信号。
非同步解调则是指接收端的频率和相位与发送端不完全同步,有可能造成解调失真。
随着技术的发展,一些先进的解调技术如相干解调、解调滤波和数字信号处理等应用于短波通信中,有效提高了解调的准确性和可靠性。
研究表明,目前在短波通信中普遍应用的调制方式是单边带调制(SSB)。
相比于幅度调制和频率调制,SSB调制具有更高的频谱利用率和抗噪声能力。
在SSB调制中,可以选择上边带或下边带传输信息信号,使得频宽减少一半,从而提高频谱效率。
然而,SSB调制也存在一些问题,如相位失真和非线性失真,这些问题需要通过合理的解调技术来解决。
为了进一步提高短波通信的性能,研究人员提出了一些新颖的调制与解调技术。
例如,正交频分复用(OFDM)被广泛应用于现代通信系统中。
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。
第三代短波选频与线路建立系统的研究与软件实现
第三代短波选频与线路建立系统的研究与软件实现短波短波通信具有很多其它通信方式没有的优良特性,特别是其
信道不易被破坏的特性备受用户青睐。
本文就是一篇有关短波通信研究和实现方面的论文。
本文源于科研课题“短波选频与建链技术研究”。
随着技术的发展和用户需求的增加,实验室确立了第三代短波选频与
线路建立系统的研制工作。
本文研究了第三代短波选频与线路建立系统的协议、实现了通信控制软件。
作者主要的工作和成果概述如下:1.对通信控制协议进行研究,并做了修正和改进——将部分数据帧格式
中的4bit保留位用作包号位。
从理论上分析了修正的原因,以及带来的性能改善:提高了建链成功率、减少了平均建链时间、增加了建链
灵活性。
2.由于原有的WinCE实现方案无法满足系统对实时性的要求,最终确定采用裸机实现加中断处理的方案。
作者设计并实现了通信控制软件的总体架构和与通信控制板有关的接口协议,在Keil环境下
采用裸机加中断方式实现。
3.搭建室内测试平台,对系统进行了模块
测试、连通性测试和性能测试。
将实测得到的平均建链时间和建链成功率与理论值进行对比,发现:对帧格式的修正提高了系统的性能;通
信控制协议的设计是可行性的;裸机加中断的实现方案是正确的。
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。
基于IP网络的短波自动选频通信系统设计与实现
基于IP网络的短波自动选频通信系统设计与实现在原短波自动选频通信系统的基础上,结合IP网络传输技术与通信实践中存在的需求,提出一种基于IP网络的短波自动选频通信系统。
本文主要研究基于IP网络的短波自动选频通信系统的方案设计与软件实现。
本文首先给出了基于IP网络的设计方案,新方案在原系统“点对点”通信功能的基础上,添加了“点对多点”、“多点对点”通信功能以及基于第三方软件“频率管理终端”的“自动链路保持”、“智能对端选择”功能。
方案设计部分主要研究为了实现新功能各方通过IP网络进行数据交互的内容与流程。
接着,本文结合原短波自动选频通信系统软件的实现细节,在Visual C++6.0开发平台上通过添加Web Service远程过程调用,实现了各功能模块。
最后,对新实现的功能进行了联试与验证,结果表明,新功能运行良好,达到了实际运用的要求。
分析短波通信频率的选择技术与实现
分析短波通信频率的选择技术与实现
黄丹丹;李洪涛;王晓慰
【期刊名称】《数字通信世界》
【年(卷),期】2022()1
【摘要】针对图像分类学习不够深入的问题,提出图像分类问题的几种深度学习策略研究。
通过分析当前主流的主动深度学习图像、多标签图像和多尺度网络图像三种深度学习方法的工作原理和存在的优势与不足,探讨图像分类问题的优化学习策略。
随后采用图像分类问题的几种深度学习策略实验的方式对其加以对比,实验结果表明,参数共享的深度学习图像分类方法不仅提高了预测速度,而且还能确保模型的准确性。
【总页数】3页(P70-72)
【作者】黄丹丹;李洪涛;王晓慰
【作者单位】南京理工大学;南京熊猫汉达科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TN925
【相关文献】
1.短波通信频率选择技术研究与实现
2.短波通信技术概括及通信频率选择
3.分析短波通信频率的选择技术与实现
4.分析短波通信频率的选择技术与实现
5.短波通信频率的选择技术研究与实现
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基于DSP的差分跳频通信系统实时选频技术的研究与实现
基于DSP的差分跳频通信系统实时选频技术的研究与实现短波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。
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相对工作在最佳状态,该技术可有效解决传统短波通信方式中存在的缺陷。
本文针对短波差分跳频通信系统,研究了一种利用短波静默信道信号能量进行无源探测的方法,以实现对短波跳频系统的初始信道检测和实时选频。
本文首先对短波信道的传输特性作了分析,该特性是影响工作频率选择的主要因素。
通过讨论短波信号的传播特性,可以导出短波通信选择工作频率的一些基本原则以及实现频率管理的方法,并且在此基础上介绍了实时频率选择技术的现状与发展。
然后介绍了短波差分跳频通信系统,阐述了短波差分跳频系统关键技术和接收系统的结构框架。
同时结合短波差分跳频系统的FFT解调,提出了一种基于干扰矩心频率ICF(Interference Centroid Frequency)的无源探测实时选频方案。
该方法与有源探测技术相比,具有设备相对简单,可独立工作,具有较好隐蔽性等特点。
短波信道传播环境复杂,本文对基于干扰矩心频率ICF的实时选频方案进行了深入探讨,从选频算法的原理到与短波差分跳频系统的结合及实际应用,详尽阐述了实时选频方案。
该实时选频方案完成了系统的实时频率选择,使系统能在通信前快速确定传输质量优良的通信频点,成功地建立起通信质量优良的通信链路。
在仿真阶段,本课题完成了实时选频方案的DSP软件设计,并在TI公司的TMS320C6201DSP的EVM板上完成了算法的仿真。
仿真结果表明,一次选频过程所需的时间T为ms级,符合实时选频的需要,即使在通信过程中,也可以利用两次通信的短暂间隔及时通过选频系统确定优良的通信频段,保证通信的顺利进行。
一种先进的短波实时选频和跳频通信控制器的设计和实现
一种先进的短波实时选频和跳频通信控制器的设计和实现杜栓义;金力军
【期刊名称】《数字通信》
【年(卷),期】1997(024)002
【摘要】本文首先论述了短波实时选频和跳频通信的工作机理;然后讨论了控制器的两个主要功能模块,并对其跳频通信技术和控制器硬件结构,软件实现方法作了较详尽的介绍;最后给出了实时选频和跳频通信系统的实际线路实验情况。
【总页数】3页(P27-29)
【作者】杜栓义;金力军
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TN92
【相关文献】
1.一种基于多线程的宽带跳频物理层 DS P设计实现方法磁 [J], 邓恰;王云飞
2.一种先进的短波自适应跳频通信系统 [J], 魏刚
3.一种新的短波跳频通信网位同步方法及其实现 [J], 谢玲;甘良才;郭见兵
4.一种基于MSK调制的直扩/跳频系统设计与实现 [J], 胡金林;袁继兵;郑林华;刘海滨
5.基于Matlab的短波差分跳频通信仿真设计与实现 [J], 滕振宇;冯永新;隋涛;田明浩
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图2跳频系统的数学模型
…
●
劣 ! 表
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1.M z 1. 6H ,对应 接 收机 在十 个不 4H  ̄ 29 M z 0 同的 频段 工作 。短 波 通 信 数 字接 收 系
l … … … … 苎 垄堡 … … … … … 一 _ …
图3数字接收 系统 的解调及选频原理框图
1 引 言 .
短 波通 信 是指利 用波 长 为 l0 lm 频 数据 信 号 ,发射 信 号 : O  ̄O (
i =1
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 。 2短 波 通信 系 统 的方 案设 计 . 2 1 系统 的总 体 结构 . 短 波 信 道 信 号 覆 盖 2 3 M , 宽 —0H z 2 M z 根 据 需要 此 处 把 短 波 波 段 分 为 8H 。 十 个 宽 2 8 H 的 频 段 , 除 去 每 段 的保 .M Z 护 间隔0 2 M z . 4 H ,每 一 次 的 短 波 通 信 的 工 作 带 宽 为 2 5 M z 即短 波 电 台 的 十 . 6H ,
学模 型如 图2 示 。其 中m t为 输 入 输 出 统后 完 成 信 号 的数 字 下变 频 、F T 换 、 所 () F变 解 调译 码 及 实 时 选 频 。其 原 理 框 图如 图 3 率 为 3 3 M z 的 电 磁 波 通 过 电离 层 反 射  ̄ 0H ) S t=m()o( , ,, () fc sw. ) + 所 示 。其 中虚 线 框 中 部 分 即 为 实 时 选 频 来 传 输 信 息 的 无 线 通 信 方 式 。 短 波 实 时 接 收 信号 : 系 统 的噪音 信 号流 程 图 。 此 处 设 计 的 实 时 选 频 系 统 的 工 作 选频 技 术 (T S e l ie r q e c R F :R a T m F e u n y uf m(cs + ) -f( 。 (= ) ( 靠 + ( f ) t 0 %t ,) ) S lc in 是针 对 短波 信道 的缺 陷而 发展 e et o) 原 理 为 :根 据 分 析 信 道 中 噪 音 情 况 的结 起来 的频率 自适应 技 术 。短波 频 率 自适应 22 实 时选 频技 术 方案 . 果 ,得 到 电 离 层 相 关 传 输 特 性 ,从 而 完 是指 短 波通 信 系统 适应 通信 条件 变 化 的能 采 样 后 的数 字 信 号 经F F 送 入D P IO S 系 成 选 频 。噪 音 信 号 经 F T 输 出 结 果 为 F的
F e u n y 与 电离 层 F层 临 界 反 射 频 率 为邻 台 干扰 频 段 记录 下 来 。然 后 利 用 去 除邻 台干扰 频 点 的频 隙及 该 频 隙上 的功 率 由式 r q e c) , fF的相 关 性来 确 定 链 路 最大 可 用 频 率 的 () o, 2 计算 出IF C ,再 由式 () 出临 界频 率 f 高于 临 界频 率 的频 段 不 能通 过 电离层 反 3求 。。 F 方 法进 行 选 频 ,得 到频 率 优劣 表 ,为 射 信 号 ,将 穿 出 电离层 而 不 能 到达 目的 地 ,为 不 可 用频 段 , 邻 台干 扰 所在 频 段 也 为不 ’ 短 波 电 台 通 信 初 始 链 路 建 立 确 定 较 优 传 可 用 频 段 。最 后 , 求 出各 个 频 段 的均 值 ,将 其按 照 平 均 功率 排 序 ,均 值 最 大 的 为最 输 频段 。 优 ,得 到频 段优 劣表 。 3实 时选 频 系统 的 实现 . F后 : 0X 2 2 X +(. /1)( — X 1) [] 1。 (+ . n 25 52xk n 52) 8 6 r1 1 3 1系 统 实现 方案 . 为 满 足 系 统 的 实 时 性 要 求 , 短波 差 分 跳 频 接 收 系 统 软 件 设 计 采 用 前 后 台 系 统 , 实 时 性 的 严 格 要 求 必 须 靠 中 断服 务
p p r tek y tc n lg n t cu esh meo o a e , h e e h oo a d s u tr c e fHF c mmu ia o sss m sa a z dH ee l d r se e s lt n o TF o t et o y o e a o i m e y r nc t n yt i e i n y e . ri f l a d es dt ou o fR S f m l n uy h i r h he r ft l r h g t h t t o h
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 号处理嚣
R e e r h nd e lz ng ofR e lTi e Fr que y S l c i sa c a R ai i a m e nc e e ton f o S hor w a m m uni a i t ve Co c ton
Z a gC u y n h n h n a ,Xu K i n a u ,Xig Hu g n ,QJ ii g j n aag a L yn n
( c o l f lcr a a dIf r t n,Naj gC l g f nomainT c nq e S h o Ee t cl n omai o i n o ni ol eo I r t eh iu ,N.j g20 4 ,C ia n e f o ni 1 06 hn ) n
表1各模块所用的指令周期数 及时间
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 一 O B 1 d 之 功 率值 供 下 面预 选频 模 块 使用 ’ 。 id ~ O B ” 间) ,得 出相 对 应 的 门 限值 T;然 后 系 统 33 预 选频 模 块 . 根据 频 谱 的 能量 与 门 限值 比较 去 除 大气 预 选 频 模 块 将 平 均 功 率 计 算 与 采 集 模 块 得 到 的各 个 频 点 上 的平 均 功 率 按 照 基 于 背 景 噪 音 和 邻 台 干 扰 噪 音 , 剩 下 的噪 音 IF 算 法进 行 选 频 ,得 到 频段 优 劣 表 。首 先 从 采集 模 块 获 取 5 2 个 频 点 数据 并 存 储 C的 10
个 工 作 频 段 分 别 为 : 2 H 4 5 M z M z .6H ,
4 8 z . 6 HZ 7 6 f ̄l 1 删 Z … … . Ⅲ  ̄7 3 M , . N z O. 6 ,
图1短波通信 系统 总体结构 图
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I 丝一
婴察………………………一
短 波通 信 实 时选 频 技 术研 究及 其 实现
南京信 息职业技 术学院电子信 息学院 张春艳 徐 开军 王 书旺 邢华 刚
【 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
子 程 序 来 保 证 。实 时选 频 系 统 的 软件 可
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