第二章短波和超短波通信系统2-7

三、短波自适应通信
根据是否发射探测信号分为：主动式选频系统和 根据是否发射探测信号分为：主动式选频系统和被动 式选频系统。前者要发射探测信号， 来完成自适应选频； 式选频系统 。 前者要发射探测信号 ， 来完成自适应选频 ； 后 者无需发射探测信号， 者无需发射探测信号 ， 而是通过某种计算方法计算出电路的 可通频段，在该可通频段内测量出安静频率作为通信频率。 可通频段，在该可通频段内测量出安静频率作为通信频率。
三、短波自适应通信
由以上定义可以引出以下几个重要概念。 由以上定义可以引出以下几个重要概念。
采用RTCE RTCE的短波自适应系统和给定的通信线路与所要传输 3 ） 采用 RTCE 的短波自适应系统和给定的通信线路与所要传输 的通信业务密切相关。它并不考虑电离层结构和电离层的具体变化， 的通信业务密切相关。它并不考虑电离层结构和电离层的具体变化， 而从特定线路出发，发送某种形式的探测信号，接收端在规定的彝 而从特定线路出发， 发送某种形式的探测信号， 族信道上测量被选定的参数，通过实时处理所得数据， 族信道上测量被选定的参数，通过实时处理所得数据，即可定量地 区分被测信道的优劣，从而为通信线路提供实时的频率资源信息。 区分被测信道的优劣，从而为通信线路提供实时的频率资源信息。 RTCE最终目的是要能描述在一组信道上传输某种通信业务 4 ） RTCE 最终目的是要能描述在一组信道上传输某种通信业务 的能力。在RTCE中反映这种能力最好是和线路上传输某种通信业务 的能力。 RTCE中反映这种能力最好是和线路上传输某种通信业务 的质量指标联系起来。通常传输数据采用误码率， 的质量指标联系起来。通常传输数据采用误码率，传输语音时用清 晰度较为适宜。 晰度较为适宜。
三、短波自适应通信
5．有效拓展了短波通信业务范围 ． 短波自适应通信系统不仅可以进行传统的报话通信， 短波自适应通信系统不仅可以进行传统的报话通信，而 在外接数字调制解调器和相应的终端设备，如计算机、 且，在外接数字调制解调器和相应的终端设备，如计算机、 传真机等，可以进行数据、传真和静态图像等非话业务通信。 传真机等，可以进行数据、传真和静态图像等非话业务通信。
三、短波自适应通信
2．电离层脉冲探测RTCE 电离层脉冲探测RTCE
电离层脉冲探测是早期应用最广泛的RTCE形式， 电离层脉冲探测是早期应用最广泛的RTCE形式，它是一种采用 RTCE形式 时间与频率同步传输和接收的脉冲探测系统。 时间与频率同步传输和接收的脉冲探测系统。发送端采用高功率的 脉冲探测发射机，在给定的时刻和预调的短波频道上发射窄脉冲信 脉冲探测发射机， 号，远方站的探测接收机按预定的传输计划和执行程序进行同步接 收。电离层脉冲探测系统正常工作的基础是收发探测电路在时间和 频率上应同步传输。 频率上应同步传输。 缺点：由于脉冲探测信号形式过于简单且宽度较窄，这就要求 缺点：由于脉冲探测信号形式过于简单且宽度较窄， 脉冲探测接收机具有较宽的带宽， 脉冲探测接收机具有较宽的带宽，整个探测接收过程易受干扰的影 响。 改进办法：对每个频率上的各个探测脉冲进行调制。 改进办法：对每个频率上的各个探测脉冲进行调制。
第二章 短波和超短波通信系统
一、短波信道和超短波信道的特性 二、短波通信系统 三、短波自适应通信系统 四、短波通信系统的应用与发展 五、超短波通信系统
三、短波自适应通信
（一）短波自适应通信的基本概念 （二）短波频率自适应的分类 （三）短波自适应通信技术 （四）短波自适应通信系统
三、短波自适应通信
自动天线 调谐器
单边带收 发信机
自适应 控制器
短波自适应通信系统基本框图
三、短波自适应通信
1．RTCE功能 RTCE功能 短波自适应通信能适应不断变化的传输介质，具有RTCE 短波自适应通信能适应不断变化的传输介质 ， 具有 RTCE 功能。 这种功能在短波自适应通信设备中称为链路质量分析， 功能 。 这种功能在短波自适应通信设备中称为链路质量分析 ， 建成LQA LQA（ Analysis） 建成LQA（Link Quality Analysis）。 LQA是一种实时选频技术。 LQA是一种实时选频技术。它通过在所有已编程信道上发 是一种实时选频技术 送探测信息，接收方根据接收信息质量， 送探测信息 ， 接收方根据接收信息质量 ， 以打分的形式对信 道进行综合质量评估， 道进行综合质量评估 ， 并将评估结果以由好到差的顺序依次 排队，并存储于存储器中，以便通信时选用。 排队，并存储于存储器中，以便通信时选用。
三、短波自适应通信
（四）短波自适应通信系统
短波自适应系统是利用信令技术通过电离层进行沟通联络， 短波自适应系统是利用信令技术通过电离层进行沟通联络， 具有自 动选择和建立线路功能的通信系统，其组成如下图所示。 动选择和建立线路功能的通信系统，其组成如下图所示。虽然短波自适应 通信系统产品繁多，但基本功能大同小异，主要有以下五个方面的功能。 通信系统产品繁多，但基本功能大同小异，主要有以下五个方面的功能。
三、短波自适应通信
广义上的短波自适应技术是指能够连续地测量信号和 广义上的短波自适应技术是指能够连续地测量信号和 系统的变化自动改变系统结构和参数， 系统的变化自动改变系统结构和参数，使系统自行适应环 境变化和抵御人为干扰的技术。 境变化和抵御人为干扰的技术。短波自适应包括频率自适 功率自适应、传输速率自适应、自适应天线调零、 应、功率自适应、传输速率自适应、自适应天线调零、分 集自适应、自适应均衡等。 集自适应、自适应均衡等。 狭义的短波自适应就是指短波频率自适应。 狭义的短波自适应就是指短波频率自适应。短波频率 就是指短波频率自适应 自适应技术是指在通信过程中， 自适应技术是指在通信过程中，不断测试短波信道的传输 质量，实时选择最佳工作频率， 质量，实时选择最佳工作频率，使短波通信链路始终在传 输条件最好的信道上，因此也称为实时选频技术。 输条件最好的信道上，因此也称为实时选频技术。
三、短波自适应通信
3．提高了短波通信的抗干扰能力 ． 采用自适应通信技术后，在通信过程中，短波自适应系 采用自适应通信技术后，在通信过程中， 统仍在对信号进行质量监视，当通信质量低于门限值时， 统仍在对信号进行质量监视，当通信质量低于门限值时，通 过实时选频功能，通信双方将自动装换信道， 过实时选频功能，通信双方将自动装换信道，避免工作信道 受外界干扰而中断通信，提高了短波通信的抗干扰能力。 受外界干扰而中断通信，提高了短波通信的抗干扰能力。 4．缩小了白天和夜间接收信号质量的差别 ． 采用自适应通信技术后，通过实时选频功能， 采用自适应通信技术后，通过实时选频功能，通信系统 在白天和夜间能自动选择通信质量较好的信道工作， 在白天和夜间能自动选择通信质量较好的信道工作，保持了 短波通信质量的稳定性。 短波通信质量的稳定性。
三、短波自适应通信
短波自适应通信技术具有以下作用： 短波自适应通信技术具有以下作用： 1．有效改善了衰落现象 ． 衰落现象严重影响了短波通信的质量。 衰落现象严重影响了短波通信的质量。采用自适应通信 技术后，通过链路质量分析， 技术后，通过链路质量分析，短波通信可以避开衰落现象比 较严重的信道，选择在通信质量较稳定的信道上工作。 较严重的信道，选择在通信质量较稳定的信道上工作。 2．有效克服了“静区”效应 ．有效克服了“静区” 采用短波自适应通信技术，可通过自动链路建立功能， 采用短波自适应通信技术，可通过自动链路建立功能， 系统可以尝试在所有的信道上尝试建立通信链路， 系统可以尝试在所有的信道上尝试建立通信链路，找到不在 静区”的信道工作。 “静区”的信道工作。
三、短波自适应通信
3．电离层调频连续波探测RTCE 电离层调频连续波探测RTCE 调频连续波探测是另一种电离层探测方式， 调频连续波探测是另一种电离层探测方式 ， 探测信号采 用了调频连续波（FMCW） 也称啁啾（Chirp）信号。 用了调频连续波（FMCW），也称啁啾（Chirp）信号。接收端 通过对Chirp探测信号的分析，可以测得电离图、 Chirp探测信号的分析 通过对Chirp探测信号的分析，可以测得电离图、干扰分布图 和信号功率分布图， 利用这三张分布图， 和信号功率分布图 ， 利用这三张分布图 ， 可用观察法人工地 确定最佳工作频率。 或者把三张图中得到的信号功率、 确定最佳工作频率 。 或者把三张图中得到的信号功率 、 噪声 功率和多径时延的数据送入频率管理终端， 功率和多径时延的数据送入频率管理终端 ， 在屏幕上直接读 出被测信道的频率质量等级。 出被测信道的频率质量等级。
三、短波自适应通信
（三）短波自适应通信技术 1．实时信道估计（RTCEe channel evaluation
（1）RTCE的定义 1 RTCE的定义 实时信道估计的定义首先由Darnell在 1978年提出 根据Darnell 年提出， Darnell的 实时信道估计的定义首先由 Darnell在1978 年提出 ， 根据 Darnell 的 Darnell 定义，实时信道估计是描述“ 定义，实时信道估计是描述“实时测量一组信道的参数并利用得到的参数 值来定量描述这组信道的状态和对传输某种通信业务的能力”的过程。 值来定量描述这组信道的状态和对传输某种通信业务的能力”的过程。在 高频自适应通信系统中称他为链路质量分析， 简称LQA LQA（ 高频自适应通信系统中称他为链路质量分析 ， 简称 LQA （ Link Quality Analysis） Analysis）。
一短波信道和超短波信道的特性二短波通信系统三短波自适应通信系统四短波通信系统的应用与发展五超短波通信系统一短波自适应通信的基本概念二短波频率自适应的分类三短波自适应通信技术四短波自适应通信系统一短波自适应通信的基本概念二短波频率自适应的分类三短波自适应通信技术四短波自适应通信系统一短波自适应通信的基本概念短波通信由于具有通信距离远建立迅速机动性好顽存性强组网灵活等优点目前仍然是无线电通信的主要手段之一
三、短波自适应通信
由以上定义可以引出以下几个重要概念。 由以上定义可以引出以下几个重要概念。
实时测量信道参数是RTCE的主要任务。 RTCE的主要任务 1 ） 实时测量信道参数是 RTCE 的主要任务 。 究竟采用何种信道 参数，要视通信线路传输何种通信业务而定。对于数据传输， 参数，要视通信线路传输何种通信业务而定。对于数据传输，能直 接反映数据传输质量的参数有信号能量、噪声能量、多径展宽或多 接反映数据传输质量的参数有信号能量、噪声能量、 径时炎、多普勒展宽即在给定时间内接收错误码元的数据等； 径时炎、多普勒展宽即在给定时间内接收错误码元的数据等；对于 传输语音信号，被测参数主要有语音清晰度、基带频谱及失真系数。 传输语音信号，被测参数主要有语音清晰度、基带频谱及失真系数。 RTCE中 实时”的概念，应理解为“实时预报” 2 ） RTCE 中“ 实时 ” 的概念 ， 应理解为 “ 实时预报 ” 。 在通信 线路中，采用具有RTCE的探测系统，其目的是为通信系统提供“将 线路中， 采用具有RTCE的探测系统， 其目的是为通信系统提供“ RTCE的探测系统 应该选用什么频率的信息。 来”应该选用什么频率的信息。
（一）短波自适应通信的基本概念 （二）短波频率自适应的分类 （三）短波自适应通信技术 （四）短波自适应通信系统
三、短波自适应通信
（一）短波自适应通信的基本概念
短波通信由于具有通信距离远、建立迅速、机动性好、 短波通信由于具有通信距离远、建立迅速、机动性好、 顽存性强、组网灵活等优点， 顽存性强、组网灵活等优点，目前仍然是无线电通信的主 要手段之一。但短波通信的传输媒介-----电离层是一种典 要手段之一。但短波通信的传输媒介 电离层是一种典 型的时变媒质，存在着瑞利衰落、多径时延、 型的时变媒质，存在着瑞利衰落、多径时延、多普勒频移 及高强度噪声干扰等复杂的时变因素。 及高强度噪声干扰等复杂的时变因素。短波自适应通信的 就是实时地跟踪和补偿这种时变特性， 任务就是实时地跟踪和补偿这种时变特性 任务就是实时地跟踪和补偿这种时变特性，保持通信的最 佳化。 佳化。
三、短波自适应通信
（二）短波频率自适应的分类 频率自适应根据功能不同分为通信与探测分离的独立 频率自适应根据功能不同分为 通信与探测分离的独立 两类。 系统和探测与通信一体的频率自适应系统两类 系统和探测与通信一体的频率自适应系统两类。 根据所采用的技术形式可分为： 根据所采用的技术形式可分为： 采 用 “ 脉 冲 探 测 RTCE” （ real time channel evaluation 实时信道估计 ） 的高频自适应 ； 采用 “ Chirp 实时信道估计）的高频自适应；采用“ 的高频自适应； 啁啾）探测RTCE”的高频自适应；采用“导频探测 的高频自适应 采用“导频探测RTCE” （啁啾）探测 的高频自适应；采用“错误记数RTCE”的高频自适应； 采用 的高频自适应； 的高频自适应； 采用“ 错误记数 的高频自适应 移频键控（ 的高频自适应。 “8移频键控（8FSK）RTCE”的高频自适应。 移频键控 ） 的高频自适应