短波频率自适应通信的发展及信号监测
短波通信技术发展与分析解析
技术市场从1924年实验室发现了电离层及短波通信实现以后,短波通信以其远距离通信、良好的机动性能、顽固性强及同时具备多种通信能力的特点在战术通信、军事领域、生产领域得到广泛的应用。
上个世纪80年代之后,随着大规模的集成电路、电子信息技术、数字化信息处理技术、高速度数字信号处理器等一系列科学技术的发展,短波通信正式进入现代化的数字通信时代。
就目前形势而言,短波通信技术虽然大量的应用低速跳频、低速数据传输、声码等,自身的通信能力拥有了一定的抗干扰性,但仍存在一些不足之处。
随着数字科学技术的发展,数字信息处理技术、扩频通信技术及自适应技术的应用,短波通信技术中长期处于研究阶段的成果正在逐步地迈向实用阶段。
一、短波通信技术的特点分析1.波形短波通信西洞中的自动链路及数据传输将使用相同的突发波,进而起到提高系统灵活性的作用。
2.信道分离短波通信系统把呼叫信道及数据流信道进行分离并让二者之间相邻,以便他们保持传输特性上相近。
信息分离一方面可以让信息流量各自承担,另一方面可以保证信息传送过程中的高效率性及链路建立的快速性。
3.链路建立的同步性第二代短波通信以异步方式建立链路系统,而第三代短波通信技术将异步方式和同步方式都采用。
同步方式相比之于异步方式具有延时更小的特点,电台的驻留信道在在这种方式下某一时间内是确定的。
4.管理业务能力强第三代短波通信技术对各种业务都具备良好的管理能力,在建立链路的同时可以自动的确定通信的双方所采用的抗干扰及数据体制。
同时还具备快速建立链路、同步建立及信息携带的功能。
5.具有可靠地最低限度的通信能力第三代短波通信技术技术与极低速技术结合在一起,在极其恶劣的环境下实现最低限度通信。
极低速的链路建立能力可以达到-20dB,定调频和数据通讯在正常的情况下无法实现的极低速可以完成。
二、短波通信技术的发展趋势目前的短波通信技术主要指的是频率自适应技术,而未来的短波通信技术将朝着更全方位的方向发展。
浅谈短波通信的发展
无线应用Wireless Application76中国无线电 2011年第9期短波按照国际无线电咨询委员会（C C I R）的划分是指波长在100m～10m，频率为3M H z～30M H z的电磁波。
以短波形式进行传播的无线电通信称为短波通信，又称为高频（HF ，High Frequency）通信。
在实际应用中，为了充分利用短波近距离通信时（地波通信）的优点，短波通信实际使用的频率范围被扩展到1.5MHz～30MHz。
1 短波通信新技术与新体制20世纪80年代以来，计算机、移动通信和微电子技术的迅猛发展，促进了短波通信技术和装备的更新换代。
特别是随着微处理器技术、数字信号处理（D S P）技术、自适应技术、扩频通信技术等现代信息技术的应用，大大提高了短波通信的质量和数据传输速率，增强了自动化能力，提高了自适应与抗干扰能力，形成了现代短波通信新技术、新体制。
这些新技术与新体制概括起来是：现代短波信道技术、现代短波通信终端技术、短波通信装备数字化与网络技术等。
（1）现代短波信道技术现代短波信道技术主要分为两大类：一类是针对短波变参信道的特点，为了克服短波空间信道的不稳定性对通信质量的影响，提高短波通信质量，特别是短波数据通信的可靠性和有效性而发展起来的，称之为信道自适应技术。
这类技术以短波实时选频与频率自适应技术为主体。
它使短波通信系统能实时地或近实时地选用最佳的工作频率，以适应电离层的种种变化，同时起克服多径衰落影响和回避邻近电台干扰及其他干扰的作用。
可以说，此项技术对于提高短波通信的可靠性与有效性具有重要意义。
尽管自适应技术在短波通信中得到了多方面的应用，除频率自适应外，还有自适应均衡、自适应调制解调、传输速率自适应等，但在很多场合所说的短波自适应通信或短波自适应技术，实际上就是指短波频率自适应通信或短波频率自适应技术。
另一类是针对短波通信存在的保密（或隐蔽）性不强、抗干扰能力差的弱点，以及电磁对抗的特点和规律，为了提高短波通信在电子战环境中的生存能力，以及抗测向、抗侦察、抗截获、抗干扰等防御能力而发展起来的，称之为短波通信电子防御技术。
短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段
概要介绍了短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段，关键信号生成的原理及其监测与识别，详细论述了正在发展的第三代短波自适应通信系统的网络功能和技术特点。
引言短波通信是一种历史悠久的远距离通信方式，通过电离层反射实现远距离通信。
由于电离层的性能随时间、空间和电波频率变化，引起信号的幅度衰落、相位起伏等，会严重影响短波通信质量;同时天波反射存在严重的多径效应，也造成频率选择性衰落和多径时延，成为短波链路数据传输的主要限制。
另外，短波频段可供使用的频带比较窄，通信容量小，大气和工业无线电噪声干扰严重，也大大限制了短波通信的发展。
20世纪60年代以来，卫星通信以其信道稳定、通信质量好、容量大等优势，取代了许多原属于短波的重要业务。
短波通信的投入急剧减少，其地位大为降低。
然而，与卫星通信、光缆等通信手段相比，短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，具有自身的特点，比如建设周期短，维护费用低；设备简单，容易隐蔽;使用灵活，电路调度容易，临时组网便捷，抗毁能力强等。
这些显著的优点，是其他通信手段不可比拟的。
事实证明，曾经设想取代短波通信的卫星通信，并不能满足所有情况下的用户需求。
20世纪80年代起，出于对卫星安全等方面的考虑，短波通信重新受到重视，许多国家加大了对短波通信技术的研究与开发。
近年来，由于电子技术的迅猛发展，促进了短波通信技术和装备的更新换代，原有的缺点得到了不同程度的克服，通信质量大大提高，形成了现代短波通信新技术、新体制，短波通信正走向复兴。
这其中，最重要和显著的技术进步，就是短波自适应技术。
短波自适应通信的概念短波通信主要依靠天波进行，而电离层反射信道是一种时变色散信道，其特点是路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化，因此，短波通信中工作频率是不能任意选择的。
在相当长的时间内，短波通信频率的选择是根据频率预测资料来确定的[1]。
但是，电离层的特性每天变化很大，频率预测资料是根据长期观测统计得出的，不能实时反映实际通信时信道参数，而且，长期预报也没有考虑多径效应和电台干扰等因素，造成实际短波通信质量不能令人满意。
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
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。
地波是沿着地表面传播的，基本上不受气候条件的影响，因此信号稳定，这是地波传播的突出优点。
（3）天波传播：天波是指地面发出的经电离层折射返回地面的电波。
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，是为有别于其它通信方式的突出优势。
但是，电离层随昼夜、季节、年度而变化，导致天波传播状况依时间变化。
因此，依赖电离层反射所建立的短波无线电天波通信是不稳定、不可靠的（相对于其他传播路径而言）。
远程短波通信要求设备操作人员对短波波段无线电波的传播规律有深入的了解和较多的实践经验，并且依赖于通信各方的配合默契。
短波在通信领域发展及应用
浅析短波在通信领域的发展及应用摘要:本文以现代短波在通信技术的发展概况为起点,分析了短波在通信领域的发展趋势,特别是第三代短波通信技术的发展情况及通信信道对信号传输的影响。
最后大致的介绍了短波在跳频电台及卫星通信网络上的应用。
关键词:短波跳频电台通信信道中图分类号:tn822 文献标识码:a 文章编号:1674-098x(2012)04(a)-0024-011 引言近年来,短波通信技术在获得了长足进步,用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进和有效,满足新时代各项工作的需要,无疑是非常有意义的。
2 现代短波在通信技术的发展概况短波通信是一种无线电通信方式,具有许多优点,如设备简单、成本低、使用方便、灵活等,因此,长期以来一直是近、中、远距离军用、民用通信的重要手段之一,对人类通信事业作出了重要贡献。
在短波信道方面,它受时延、幅度衰落、环境变化等因素的影响变化莫测,要保证通信的可靠性,需要系统根据短波信道的变化自动适应改变系统结构。
现在的短波自适应通信技术,主要是指频率自适应技术,而未来的短波自适应通信技术应该是多方位的。
在计算机预测方面,利用计算机测频软件预测可用频率对短波通信很有帮助,计算机测频系统能够根据太阳黑子活动规律等因素,结合各个地区的历史数据,预测两点之间在未来一段时期每天各时节的可用频段,具有较高参考价值。
3 短波在通信领域的发展趋势短波在各方面的发展趋势很广泛,现从以下三个方面分析。
(1)从自适应技术向全自适应技术方向发展现在的自适应选频与信道建立技术都是与通信结合在一起,这样选频质量会低于专用实时选频系统提供的频率质量。
由于在短波时变信道中传输信号时,为了消除多径效应、多普勒频移等带来的干扰,必须采用自适应信道均衡技术。
从以上两点可以看出:为了提高短波通信的质量,今后发展方向应该是将专用选频系统和自适应通信系统结合起来,进一步提高短波通信质量。
短波通信在选定工作频率后,要在随时间变化的信道上得到最大数据量,就必须采用全自适应技术。
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
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。
短波通信的现状及发展趋势
短波通信的现状及发展趋势摘要：在通信工程建设过程中，短波通信成为国内外重要的远程通信方式，在军事、气象、商业等方面推广应用，进行电话、图像、语音广播等信息传输。
虽然卫星通信的出现，减少了一部分短波通信业务，可是短波通信设备的应用优势是无法被卫星通信取代的，所以逐渐形成了短波通信与卫星通信长久性共存发展的形势。
本文主要讨论与分析短波通信技术特点，以及当前我国短波通信技术现状，提出短波通信技术未来发展趋势。
关键词：短波通信；自适应技术；短波跳频通信；终端技术；一、短波通信技术特点短波通信主要通过天波进行传播，而天波是通过电离层的反射作用信息信号传播的。
因此，短波通信技术具备以下特点：首先，短波通信可以建立长距离的通信链路，并不需要进行信号接力，所以短波通信技术的应用过程中建设成本比较低，不需要消耗过多的物质资源以及人力资源进行短波设备维护，受到破坏后也比较容易恢复，能够保证短波通信的运营成本。
同时，以当前短波通信技术发展速度角度来说，可以通过车载式的通信设备就能够有效增强短波通信质量，车载设备到达指定位置后，可以在比较短的时间内快速完成通信，这也是其他通信技术无法匹敌的。
其次，短波通信相关设备结构相对比较简单，可以根据使用者的实际需求来设计。
比如:现阶段的短波通信技术是能够结合定点通信的方式，将通信设备安装在车辆、船舶等各种设备之中，发挥出短波通信设备小巧、灵活的优势特点，符合各种类型使用者的不同要求。
再次，短波通信技术是一种能够实现远距离、全方位通信的技术手段，只要将短波通信的信息接收端安装在短波通信接收器内，就可以及时准确的接收到短波信息。
不仅如此，我国软件无线电技术与调制调解技术等技术手段不断发展创新，短波通信技术也得到了明显的提升，短波通信工程整体水平全面提升。
二、当前我国短波通信技术现状1、现代短波信道技术现代短波信道技术主要分为两种类型:第一种具备短波变参信道特点，这一类的短波信道技术能够有效避免因短波空间信道不稳定导致的短波通信质量受到的影响，能够有效提升短波通信，尤其是短波数据通信的稳定性与有效性，我们将这一类短波信道技术叫做信道自适应技术。
高频自适应技术在短波通信中的应用
短 波 通 信 ； 高频 白适 应 ；实 时 信 道 估 值
一
．
短波 自适应通信的基本概念
短 波信 道高 频 自 应 技 术主要是 针 适
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处在传输 条件较好的信道上。高频 自适应技术以 ｌ 实时 信 道估 值 （ 、 Ｒ Ｔ ＣＥ）技 ｙｔ＝Ｉ（）ｔ ｕ ｕ （ ｕ （ ） ｌ ） ｈ ｘ — ｄ 短 波 实 时 选 频 和 频 率 自适 应 技 术 为 主 术 体 ，其主要作用有 ：使短波通信系统能 实时信道估值的含义是实时测量一 １ ≤ ≤ｉ （） １ 实时或近实时地选用最佳工作频率 ，以 组信道的参数 ，并利用得到的参数值来 当ｘ ｔ很接近脉 冲特性 ，则 ｙｔ就 （ ） （） 适 应 电离层 的时空 变化 ；有效 改善 和克 定量 地描 述这 组信 道 的状 态和传 输 各种 很接 近 ｈ ｔ。即 当发 送的 探测 脉 冲 ｘｔ （） （） 服 衰落影 响 ，提 高通 信 质量 ；有效 地克 通 信业 务 的能 力 。 具有 足够 窄 的宽 度时 ，接 收机 测量 的就 服 “ 静区”效应，通过 自动链路联接建 表征高频信道性能的参数一般有信 是每一个信道的线性单位脉冲响应函数 立 功能 ；有效地 提 高短波 通 信抗干 扰能 号 能 量 ，噪 声 功 率 及 其 分 布 ， 多 径 展 ｈ ｔ。 因此 ，探 测 发射机 在 被探 测的 ｍ （） 力，包括电离层正常结构的变化和临近 宽 、 多 普 勒 展 宽 、 衰 落 率 、 衰 落 深 个信 道上 发送 窄脉 冲 时 ，在接 收端 可 以 电台干扰 及 其它干扰 的 作用 ，减少 传输 度 、衰落 功 率 谱 、误 码 率 、波 形 失 得到 ｍ 个信 道 的脉 冲响应 。通过 探测 频 损耗 。 真度等 。这些 参数都从不 同的侧 面描 率 ｆ和 延 时 ｒ 、 可 以 得 到 如 电离 图 ， 就
浅谈短波信号自动化监测方法
中总结 出一些行之有效的 自动化监测方法 ，与人工监测相结 合 ，达到准确 、高效执行监测任务 的目标 ，提高了短波监测
水平 。
（ 需要 目标信号有一定的时间规律 ，监 测人员对 信 ４）
号 音 频波 形和 声 音特 征 有 一定 的识 别 能 力 。
２场强记录法 １音频记录法
警信 息 ，应 将 目标 频 率监 测带 宽 尽可 能 设置 窄 。 （ 对接 收 机性 能 及控 制 软件 功 能有 较 高 的要 求 。 ３） （ 相 对 于 音 频 记 录 、场 强 记 录 、窄 带 记 录 法 ，本 方 ４）
法仅 在符 合 条 件 的 信号 出现 时 才 进行 记 录 ，记 录 更加 有 针 对
（ ２）对 多 个 目标 频 率 进 行 同 时 记 录 时 ，一 般要 求 目 标 频 率 在一 定 带 宽范 围 之 内 ，例如 Ｅ ２ ８ ３ ３ Ｓ短 波 接 收机 只 能 在
４ ＭＨｚ内对 多 个频 率进 行 同 时窄 带记 录 。
和 １ ：２ ６ ８～ １ ： １ 间段 有 信号 活 动 ，如 果 想进 一 步 准确 地 ８ ４时 观察 信号 出现 规 律 ，可 以逐步 减小 时间轴 范 围 ， 感 兴趣 的时 对 间段 进一 步仔 细观 察 。
试 所监 测频 段 的 底 噪值 。信 号 都 具有 一 定 的 信 噪 比 ，可 根 据
鬟鍪
§薹
实 际情 况选 择 监 测 频 段 底 噪 值 以 上 若干 ｄ Ｂ作 为 门 限 。通 过 提高 门 限的 方 法 ，可 有效 消 除随 机 干扰 ，减 小 信号 误 判率 。 如 果 目标 信号 不 是 瞬 发信 号 ，出 现后 会 持 续一 段 时 间 ， 那 么信 号 场 强 应 该 有如 下 特 点 ：信号 出现 时 场 强会 增 加 明 显 并 且场 强增 大 后 会 持续 一 段 时 间 。根 据 这 两 个 特点 ，我 们 可 观 察实 际测 量 的 场 强 关于 时 间 的 二维 图 ，将 场 强跳 变 增 大 到
短波通信的新技术
短波通信的新技术短波通信是指利用短波频段进行信息传输的一种通信方式。
它具有信号传播范围广、穿透性强等特点，因此被广泛应用于军事、航空、海洋、电信等领域。
随着科技的不断发展，短波通信也在不断地更新换代，出现了一些新技术，有助于提高通信质量和效率。
一、数字化技术数字化技术是将模拟信号转换成数字信号进行传输的技术，特点是提高了信息的容错率和抗干扰能力。
数字化技术可以有效地降低传输误码率，提高信息传输质量。
现在的短波收发机已经具备了数字化处理信号的功能，可以实现高质量的语音和图片传输。
二、自适应射频技术自适应射频技术是指根据当前通信环境，自动调节发射功率、天线方向和接收频率等参数，以达到最佳通信效果的技术。
这种技术可以自动跟随天线的方向变化，实现无人值守的通信。
自适应射频技术可以有效地提高短波通信的可靠性和稳定性，使得在不良天气或电磁环境较差的情况下，仍能保证通信的质量。
三、软件无线电技术软件无线电技术是指利用软件控制无线电的工作，以实现灵活的通信方式的技术。
软件无线电技术可以自由地控制无线电的频率、带宽、调制和解调等参数，实现多种调制方式的自适应。
此外，软件无线电技术还可以实现多用户、多信道的并行通信。
软件无线电技术在短波通信领域的应用，使得短波通信可以适应多样化的通信需求，提高了通信的效率和可靠性。
四、高频通信技术高频通信技术是指在3 MHz-30 MHz频段進行通信的技术，被广泛应用于海上通信、航空通信以及远距离电视广播等领域。
高频通信技术采用的是空间波传输方式，具有穿透性强、能跨越长距离、信息传输速度快等优点。
现代高频通信技术还采用了数字化处理技术、自适应射频技术以及软件无线电技术等，使得通信质量和效率得到了巨大的提升。
总之，短波通信的发展趋势是数字化、自适应、软件化，这些技术的应用使得短波通信更加灵活、可靠、高效。
未来，我们可以期待更多的先进技术的出现，为短波通信这一传统领域带来新的发展机遇。
短波自适应通信方案
短波自适应通信方案在这个信息爆炸的时代，通信技术日新月异，短波通信作为传统通信方式之一，因其独特的优势，依然在众多领域发挥着重要作用。
今天，我将结合自己十年方案写作的经验，为大家带来一份关于短波自适应通信的方案。
一、项目背景随着我国经济的快速发展，通信需求日益旺盛。
然而，在复杂的电磁环境中，短波通信面临着信号衰减、多径效应等问题，导致通信效果不佳。
为了解决这些问题，短波自适应通信技术应运而生。
本项目旨在研究并实现一种短波自适应通信方案，提高短波通信的可靠性和稳定性。
二、技术目标1.实现信号实时监测与调整，适应复杂电磁环境。
2.提高短波通信的抗干扰能力，降低误码率。
3.优化通信协议，提高通信效率。
4.实现自适应功率控制，降低发射功率，延长通信距离。
三、方案设计1.硬件设计发射端：包括短波发射机、功率放大器、调制器等；接收端：包括短波接收机、解调器、信号处理器等；传输介质：短波天线、馈线等；控制系统：包括微处理器、控制软件等。
短波发射机：选择具有高性能、低功耗的短波发射机；功率放大器：选择线性度好、效率高的功率放大器；调制器：选择具有高精度、低误码率的调制器；解调器：选择具有高灵敏度、低噪声的解调器；信号处理器：选择高性能的数字信号处理器；天线：选择适合短波通信的天线。
2.软件设计（1）通信协议设计：采用自适应调制技术，根据电磁环境实时调整调制方式；采用自适应功率控制技术，根据通信距离和信号质量实时调整发射功率；采用前向纠错编码技术，提高通信的可靠性。
（2）控制系统设计：采用实时监测技术，实时监测通信信号质量，调整通信参数；采用智能控制算法，实现通信系统的自适应调整；采用人机交互界面，方便用户操作和维护。
3.系统集成与测试（1）系统集成：将各硬件模块按照设计要求进行连接；将控制软件烧录到微处理器中；对系统进行调试，确保各部分工作正常。
在不同电磁环境下，测试通信系统的性能；对通信系统进行长时间运行测试，检验其稳定性和可靠性；针对不同场景，测试通信系统的适应能力。
短波频率自适应通信的发展及信号监测
短波频率自适应通信的发展及信号监测摘要概要介绍了短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段，关键信号生成的原理及其监测与识别，详细论述了正在发展的第三代短波自适应通信系统的网络功能和技术特点。
引言短波通信是一种历史悠久的远距离通信方式，通过电离层反射实现远距离通信。
由于电离层的性能随时间、空间和电波频率变化，引起信号的幅度衰落、相位起伏等，会严重影响短波通信质量;同时天波反射存在严重的多径效应，也造成频率选择性衰落和多径时延，成为短波链路数据传输的主要限制。
另外，短波频段可供使用的频带比较窄，通信容量小，大气和工业无线电噪声干扰严重，也大大限制了短波通信的发展。
20世纪60年代以来，卫星通信以其信道稳定、通信质量好、容量大等优势，取代了许多原属于短波的重要业务。
短波通信的投入急剧减少，其地位大为降低。
然而，与卫星通信、光缆等通信手段相比，短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，具有自身的特点，比如建设周期短，维护费用低；设备简单，容易隐蔽;使用灵活，电路调度容易，临时组网便捷，抗毁能力强等。
这些显著的优点，是其他通信手段不可比拟的。
事实证明，曾经设想取代短波通信的卫星通信，并不能满足所有情况下的用户需求。
20世纪80年代起，出于对卫星安全等方面的考虑，短波通信重新受到重视，许多国家加大了对短波通信技术的研究与开发。
近年来，由于电子技术的迅猛发展，促进了短波通信技术和装备的更新换代，原有的缺点得到了不同程度的克服，通信质量大大提高，形成了现代短波通信新技术、新体制，短波通信正走向复兴。
这其中，最重要和显著的技术进步，就是短波自适应技术。
短波自适应通信的概念短波通信主要依靠天波进行，而电离层反射信道是一种时变色散信道，其特点是路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化，因此，短波通信中工作频率是不能任意选择的。
在相当长的时间内，短波通信频率的选择是根据频率预测资料来确定的[1]。
现代数字信号处理之--短波通信
现代数字信号处理之－－短波通信XXX短波通信又称高频(HF)通信，使用频率范围为3-30MHz，主要利用天波经电离层反射后，无需建立中继站即可实现远距离通信[1]。
同时由于电离层的不可摧毁特性，短波通信始终是军事指挥的重要手段之一。
许多国家加速了对短波、超短波通信技术的研究与开发，推出了许多性能优良的设备和系统。
短波通信再次占领一定的地位, 随着技术的进步, 对于通信的一些缺点, 不少已找到克服和改进的办法。
一、由单一自适应技术向全自适应技术方向发展短波通信存在着短波信道的时变色散特性和高电平干扰的弱点。
因此, 为了提高短波通信的质量, 最根本的途径是“实时地避开干扰, 找出良好的无噪声信道”。
完成这一任务的关键是采用自适应技术。
所谓自适应, 就是能够连续测量信号和系统变化, 自动改变系统结构和参数, 使系统能自适应环境的变化和抵御人为干扰。
现已发展的自适应技术有自适应选频与信道建立技术、功率自适应技术、传输速率自适应技术、自适应调制解调技术、自适应分集技术。
二、由窄带低速数据通信向宽带高速数据通信发展针对短波通信存在的保密( 或隐蔽) 性不强、抗干扰能力差的弱点, 以及电磁环境的特点和规律, 为了提高短波通信干扰能力,发展起来了短波通信电子防御技术。
这类技术以短波扩频通信技术为主体, 包括短波自适应跳频技术、短波直接序列扩频技术等。
为提高抗干扰能力, 一方面必须提高跳频速率, 另一方面可以增加信号带宽, 使信号淹没于噪声之中。
通常采取纠错、交织、加密等措施, 但与此同时, 又会使信息的有效传输速率降低。
为了提高信息的有效传输速率, 也必须增加频率和信道带宽。
也就是说高速、宽带已成为短波通信增加抗干扰能力的焦点。
如美国近年来研制的短波跳频电台跳速已达5000 跳/s 以上( 跳频带宽为2MHz、信息传输速率为19.2Kbit/s) 。
三、短波终端技术向自适应调制解调技术发展传统的短波通信工作方式主要是“话”和“低速报”, 无法满足数据通信的需要。
浅析短波通讯的应用和发展
Ｓ ｃ 科 ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ 技 Ｔ ｅ ｃ ｈ 视 ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ 界 Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
ｌ Ｔ 论坛
浅析短波通讯的应用和发展
胡志 忠 胡 峰 （ 中海油信息科技有限公 司 天津分公司， 中国 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ２ ）
【 摘 要】 短波通信是我们应急通讯 中不可缺少的一种通讯工具 ， 也是在通讯领域其他通讯无法替代的 ， 也是最 实用、 最可靠、 最有保 障的
１ 什 么 叫短 波 通 讯
一
３ ０ ＭＨｚ 。
４ 短 波通信的现状
由于以上缺点 的存在 ． 不 仅限制 了短波通信 的发展 ． 而且也不 能 很好地适应人们 日 益增长的对数据通信 ． 特别是对高速数据通信业 务 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 的需求 当 ２ Ｏ 世纪 ６ ０ 年代卫星通信兴起时 ． 由于卫星通信 与短波通 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 信相 比具有信道稳 定 、 可靠性 高、 通信 质量好 、 通信 容量大等优点 ， 短 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 ５ Ｍ Ｈ ｚ 波通信受到严重挑战 许多原属短波通信 的一些重要业务 ． 被卫 星通 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 信所 取代： 对短波通信的投入急剧减少 ， 短波通信的地位大为降低 。至 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 ７ Ｏ 年代后期 ． 有人甚至怀疑短波通信存在 的价值 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 ５ 短 波的 发展 方 向 次反射（ 多跳传播１ 之后 ， 可以达到极远 的地方 ， 因此 ， 利用天波可 以进 近年来 ． 为 了克服现有短 波通信存在 的缺点 ． 现代的短波通信 系 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 统中采用了许多新 的技术 ． 以求在发射功率 不大的情况下 。 使 系统 性 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 能达到高质量水平 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 Ｉ ） 自适应技术 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 自适应技术是指实时或频繁地利用各种探测技术 ． 根据探测结果 现通信 自动调整设备参数 ． 达到最佳通信效果 。短 波 自 适应 通信 的核 ｉ ｆ ， 是自 动选择最佳 的工作频率 ． 自动选用无 线电信 道和 自 适 应数据传输 运 ３ 短波通讯的优缺点 用 自适应选频 、 收发 、 调 制解调 、 编码 、 均 衡以及天线等多种 自适 应技 优点 ： 术． 在严重干扰条件下 ， 短 波通 信 自动改变工作 频率 、 数传速率 、 调制 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 方式 、 编码 和纠错编码方式 、 最大限度地 降低误码率 。 自适应技术克服 信也有着许多显著 的优点 ： 了多种时变所带来 的复杂影响 ． 提高了现代 短波通信 中数据传输的质 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 量。 维护费用低 ． 建设周期短 ： ２ ） 调频技术 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 跳频 ｆ Ｆ Ｈ ） 是 指载频按照数 字码系统规定 的时频 图形 ． 使频 率相 可以背负或装入 车辆 、 舰船 、 飞行器中进行移动通信 ； 应跳变的一种扩频技术 ， 可以对抗多径 干扰 、 邻 近信道 干扰 、 人为瞄准 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 ； 式干扰 ． 可提高短波通 信的保 密性和可靠性 ． 传统的短波慢跳频 跳速 ４ ） 对 自然灾 害或战争 的抗毁能力强。 通信设备体积小 ， 容易隐蔽 ． 为Ｉ Ｏ Ｈ ／ Ｓ Ｉ Ｏ Ｏ Ｈ ／ Ｓ 白 适应 技术与跳频技术相结合 ． 实现 自 适应 跳频 ． 便于改变工作频率 以躲避敌人干扰和窃听， 破坏后容易恢复 能在质量 良 好 的信道上进行跳频 ， 跳频 信道驻 留时 间可随意变动。 缺点 ： 现代短波跳频有两 种 自适应方式 ： 一是 频率 自适应跳频 ． 它基于 １ ） 可供使用 的频段窄 ， 通信容量小 。 按照 国际规定 ， 每个短波电台 对信道参数的探测 ． 并适应信 道质量 的变化 ． 自动在最佳频率集 上进 占用 ３ ． ７ ｋ Ｈ ｚ 的频 率宽度 ．而整个 短波频 段可利 用 的频率范 围只 有 行。 二是干扰 自 适应跳频 ， 它基于对信道中干扰信号参数 的估计 ， 采用 ２ ８ ． ５ Ｍ Ｈ ｚ 。 为了避免相互 间的干扰 ， 全球只能容纳 ７ ７ ０ ０ 多个可通信道 ． 干扰 自 适应抑制和 自 动躲避干扰的跳频 。 通信空间十分拥挤 并且３ ｋ Ｈ ｚ 通信频 带宽度 ， 在很大程度上限制了通 完整的 自适应跳频短波通信系统 ， 包括频 率 自适 应和功率 自适应 信的容量 和数据传输的速率。 控制 、 白适应跳频控制 器完成跳频序列产 生、 被干扰频点 的检测 与 自 ２ ） 短波的天波信道是变参信道 ． 信号传 输稳定 性差 短波无线电 动更换 、 跳频同步及跟踪 、 信令协议及执行 ； 自适应功率控制根据信道 通信主要 是依赖 电离层进行远距离信号传输 的 。 电离层作 为信号反射 误码测量结果 ． 自 动 调整输出功率 ． 实 现以最小的发射功率 获得正常 媒质的弱点是参量 的可变性很大。 它的特点是路径损耗 、 延时散步 、 噪 通信效果。 声和干扰 ， 都 随昼夜 、 频率 、 地点而不断变化着 。 一方面 ， 电离层的变化 ３ ） 差分纠错技术 使信号产生衰落 ． 衰落 的幅度和频次不断变化 。 另一方面 ， 天波信道存 短波信道中 ． 随机噪声会导致随机差错 ， 衰落 、 脉冲干扰会导致 突 在着严重的多径效应 ． 造成频率选择性衰落和多径延时。选择性衰落 发差错 ． 严 重影 响数据通信 使信号失真 ， 多径延时使接 收信号在时间上扩散 ． 成为短波链路数 据 现代短 波通信常用两种差错控制技术 ： 一是 自动请求重发 （ Ａ Ｒ Ｑ ） 传输的主要 限制 技术 ． 即收端进行检错并通知发端重发错误 信息 ． 因而也称反馈纠错 ， ３ ） 大气 和工业无线 电噪声干扰严重 。随着工业 电器 化的发展 ． 短 它对随机差错和突发差错 都有 良好 的效果 ． 但频繁重发 ． 信 号时延增 波频段工业 电器辐射的无线电噪声干扰平均强度很高 ． 加 上大气无 线 大 二是正向纠错 （ ｒ Ｅ Ｃ ） 技术 ， 它利用纠错码在收端进 行 自 动 纠错 。 电噪声和无线 电台问干扰 ， 在过去 。 几瓦、 十几 瓦发射 功率 就能实现的 （ 下转第 ８ １页 ） 远距 离短波无线 电通信 ， 而在今 天 ， １ ０倍 、 几 十倍于这样 的功率也 不 ６ 结束语
短波通信技术发展及分析
短波通信技术发展及分析摘要：短波通信目前依然是不可替代的有效通信方式，其在灾区应急、航海远程通信、军事通信等领域有着广泛的应用。
本文简要概述了短波通信的发展历程，并给出了存在的问题和未来发展方向的预测。
关键词：短波通信；电离层；超视距通信；高速率通信；宽带通信1 引言短波通信又称为高频通信，覆盖3-30 MHz 的频率范围，是一种重要的无线通信模式，可通过电离层反射的天波提供超视距的传播，甚至数千公里的全球通信。
短波通信是一种有效的远程无线通信模式，其可避免卫星通信相对较高的成本和战时易摧毁的问题。
短波通信已广泛应用于军事行动、灾区救灾、超视距的船舶通信、及缺乏其他有效通信手段的偏远地区。
短波无线电的独特之处在于可以使用简单廉价的设备在国内外提供远距离通信。
适用于通信基础设施不存在或因自然灾害、军事冲突而无法进入的偏远地区，在不需要中继设施的情况下实现远距离链接的实用手段。
随着卫星通信的出现，提供了更高的数据速率，短波在远程通信中的使用减少了。
然而并非所有情况都能使用卫星通信，随着短波通信更高的数据速率变得可用，其使用率也在增加，从而使传输信息具有较低的成本。
随着短波通信的技术发展，随之而来的是更高的要求，需要更高的数据速率、更低的链路建立延迟和智能抗干扰的能力等。
2 短波通信的发展历程20世纪初，随着无线电数量的迅速增长，为避免相互干扰对窄带短波无线电的需求吸引了大量的研究，那时短波频段的频谱通常分配在 3-kHz信道中。
几十年来，短波天波通信一直被用作提供远程通信服务的主要方法，其中一个关键问题是找到一个可用频率，以支持所需的话音服务，因为可用频率随时间、季节、空间、天气而变化。
在早期的短波通信系统中，可用频率由熟练的无线电操作员手动选择，其并不能提供全时长期的可靠性。
在20 世纪 60 年代，卫星作为超视距通信的替代品被引入，这种通信更加可靠，能够在更宽带宽的微波波段上提供更高的数据速率。
短波自适应通信方案
RF-9000F短波自适应数传电台组网方案一、概述：RF-9000F短波自适应电台是我公司独立开发的具有自动选频、数据传输的智能化多功能电台，实现了智能化自适应选频、无线网络寻呼及计算机数据在短波通信网上的高速传输，扩大了短波通信的应用领域，并可实现无人值守和数据文件的自动收发。
他完全改变了传统的短波无线通信电台的工作模式：双方建立通信线路的较好办法是事先预约好频率、时间呼叫表，然后在预约频率监听。
此方法不但工作强度大、费时费力，最可怕的是一旦出现约定频率通联不上，就能造成通信彻底中断。
而RF-9000F短波自适应电台所采用的现代通信中的高频自适应选频技术，则能够适应不断变化的传播媒质，能够适时地对系统的各个信道进行质量评估，择优选取工作频率进行通信。
免去了因单个频点信号差而失去联系的诸多烦恼。
短波自适应电台能够高效、实时自动选频通信，还可以高质量、高可靠性的传输各种二进制文件及文本文件。
控制设备利用高速DSP专用数字信号处理芯片，采用选进的数字信号处理技术，克服了在无线信道上传输数据经常遇到的衰落、多径干扰、脉冲干扰、频率漂移等问题，是短波通信新的里程碑。
根据客户的具体需求，我们提出以下组网方案：二、方案介绍：1、在系统中的主要通信地建立中心站，即指挥中心，设置为主台。
2、在各通信地建立分台，设置为分台。
3、主台、分台均设置自己的独立站址号（网内唯一）。
4、主台配置为：RF-9000F 一台， FP-757电源 一台，A-32全向天线一付，PC 机 一套， 通信软件一套。
分台配置为：RF-9000F 一台， FP-757电源 一台，AS-30全向天线一付，PC 机 一套， 通信软件一套。
三、方案框图：图一中心站 分站2 分站3 分站1 分站N四、工作过程介绍：系统主界面如图一所示本方案的工作过程如下：1、主站（设定为200号站）与分站1（设定为202号站）进行自适应通话：首先主站在计算机控制软件中点击“语音通信”该菜单快捷键为(Ctrl+K)，鼠标单击该菜单后，弹出一对话框如下：点击“三角形”按扭后，弹出一对话框如下：选择对方站号（202号站），如要进行网呼，则需选择目标网站（300-319），如要进行全呼，则需选择全部站，点击“确定”按钮，弹出一对话框：选择自适应选频键链或指定频道键链单击“确定”后，控制器根据所选择的键链方式进行通话建链，建链成功后计算机喇叭发出声音，此时按空格键后即可通话。
浅析短波、超短波通信的发展趋
引言从２０世纪８０年代初，短波、超短波通信进入了复兴和发展的新时期。许多国家加速了对短波、超短波通信技术的研究与开发，推出了许多性能优良的设备和系统。短波、超短波通信再次占领一定的地位，随着技术的进步，对于通信的一些缺点，不少已找到克服和改进的办法。短波、超短波通信的可靠性、稳定性、通信质量和通信速率都已提高了一个新水平。２由单一自适应技术向全自适应技术方向发展短波通信存在着短波信道的时变色散特性和高电平干扰的弱点。因此，为了提高短波通信的质量，最根本的途径是“实时地避开干扰，找出具有良好传播条件的无噪声信道”。完成这一任务的关键是采用自适应技术。所谓自适应，就是能够连续测量信号和系统变化，自动改变系统结构和参数，使系统能自适应环境的变化和抵御人为干扰。因此短波自适应的含义很广。现已发展的自适应技术有自适应选频与信道建立技术、功率自适应技术、传输速率自适应技术、自适应调制解调技术、自适应分集技术、自适应信道均衡及辨识技术、自适应编码技术、自适应调零天线技术。传统意义上的自适应主要是指频率自适应，是以事实信道估值为基础，采用自动链路建立和链路质量分析技术，因此也称为实时选频技术。在未来信息时代，网络数据通信将成为主要的通信方式，但是单一的频率自适应还无法满足网络数据通信的要求，由于短波通信中各种新技术的出现，特别是分组交换和各种自适应短波通信技术的发展，为短波数据网的发展打下了基础，频率自适应技术可与其他自适应功能综合构成全自适应短波通信系统。未来通信的需求促进了短波自适应通信系统正向全自适应技术的方向发展。３由窄带低速数据通信向宽带高速数据通信发展针对短波通信存在的保密（或隐蔽）性不强、抗干扰能力差的弱点，以及电磁环境的特点和规律，为了提高短波通信干扰能力，发展起来了短波通信电子防御技术。这类技术以短波扩频（扩展频谱）通信技术为主体，包括短波跳槽和自适应跳频技术、短波直接序列扩频技术等。传统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，此类短波跳频电台在技术上存在话音质量差、通信距离短、跳数低（通常为几十跳）等问题，而且几乎都是窄带跳频。为提高抗干扰能力，一方面必须提高跳频速率，另一方面可以增加信号带宽，使信号湮没于噪声之中。通常采取纠错、交织、加密等措施，但与此同时，又会使信息的有效传输速率降低。为了提高信息的有效传输速率，也必须增加频率和信道带宽。也就是说高速、宽带已成为短波通信增加抗干扰能力的焦点。如美国近年来研制的短波跳频电台跳速已达５０００跳／ｓ以上（跳频带宽为２ＭＨｚ、信息传输速率为１９．２Ｋｂｉｔ／ｓ）。收稿日期：２００８－０１－０８作者简介：姜威（１９８０－），男，辽宁葫芦岛市人，助理工程师，学士学位，研究方向：通信工程。１０２５４短波终端技术向自适应调制解调技术发展现代短波通信终端技术，主要是针对短波通信存在着严重的电磁干扰的特点，为了满足人们对数据业务、特别是高速数据业务的需求，围绕着提高数据传输的可靠性和数据传输速率而发展起来的。主要包括语音编码技术、数字调制技术、短波调制解调技术，差错控制技术等。传统的短波通信工作方式主要是“话”和“低速报”，无法满足数据通信的需要。在短波信道上传输数据话音和其他数据信号必须要有短波Ｍｏｄｏｍ，调制解调器就成为实现短波数据通信的关键部件。由于短波信道是一个典型的时变信道，多种反射模式并存，不仅存在衰落而且存在多径时散，绝大多数多径时延在２ｍｓ—５ｍｓ范围内。同时，由于信号时代严重的电磁干扰，为了保证网络传输信息的可靠性，调制解调方式必须具有抗干扰、抗多径和抗衰落的能力，保证快速准确地传递信息。因此，短波自适应抗多径调制解调技术成为现代短波通信研究的重要方面。５短波、超短波通信系统由数字化向软件化发展短波、超短波通信数字化主要包括两个方面的内容：一是语音数字化通信；二是数据通信业务，特别是高速数据业务。因此，在短波信道条件下高速率的可靠数字信号传输，低误码率的语音编码，以及数字信号处理等技术，是实现短波数字化的关键技术。微电子技术的发展，促进了大规模集成电路以及微处理机在短波通信设备中的广泛应用，短波、超短波通信设备集成化、小型化、通用化程度大大加强，技术性能显著提高。目前主要在自适应技术、电子对抗技术、计算机组网技术等３个主流方向发展。但是，传统的设备在结构上存在很大的限制，实现不同的业务需要，接入不同类型的终端。另外，上述３个技术在现有系统中实现面临着很大困难，从而迫使人们寻找一种有效的解决方案。软件无线电是近年来国际兴起的一项新技术，被称为是自模拟通信过渡到数字通信之后，无线领域的又一场革命，代表了当今通信技术的重要发展方向和未来通信产业的增长点，已成为第三代移动通信系统的技术基础和解决协同通信难题的主要技术手段，具有广阔的军用和民用前景。软件无线电技术的兴起不仅为新一代短波、超短波通信设备提供了最佳的解决方案，并且为通信体制的突破发展提供了有力的研究基础。同时，也为软件无线电的研究提供了一个良好的研究平台。６短波通信系统网络向第三代全自适应网络方向发展通信数字化、通信系统网络化、通信业务综合化是短波通信发展的必须趋势，系统兼容、网络互通，以及高可靠性、有效性、强抗毁性，成了通信系统建设的基本要求。为增强短波通信系统与设备的自动化、智能化以及综合业务能力，短波通信正经历有第二代通信设备向第三代通信设备过渡。第三代短波通信的主要技术特征是数字化、网络化，其主体或关键技术包括：第三代自动链路建立技术，新型高速短波跳频技术，以及短波组网通信技术等。随着对短波通信网的网络容量、传输速度、抗干扰能力要求的不断提高，世界各国进入了第三代数字化短波通信系统的重要手段，可将ＴＣＰ／ＩＰ网络和程控电话网拓展到边远地区的纵深，使各移动平台上的综合业务通过短波信道安全无缝地接入各种业务数据网、电话网和ＴＣＰ／ＩＰ网络。７新型短波天线向自适应、智能化方向发展无线电系统都需要天线，它是实现电路电磁能量正反变换的器件。在变换过程中，有３个功能和性能：获得或送出更多的功率———阻抗匹配；高效率变换———效率及衰减；聚集的发射或选择接收———方向性。在这些性能中，方向性更受人重视。传统的方法多为给定权集，选定阵列形状和尺寸，基于此，人们发明成百上千种天线，很难选择。自适应天线技术是高频自适应技术中的一种，它是在天线技术、信号处理技术、自动控制理论等多学科基础上综合发展而成的一门技术。自适应天线阵能够自动适应环境变化，增强系统对有用信号的检测能力，优化天线的方向图，并能有效跟踪有用信号，抑制和消除干扰及噪声而保持系统对某种准则而言是最佳的。它通常有天线阵列组成，故又称为自适应阵列天线。由于自适应天线能自适应地调整阵列单元的幅度和相位，使该阵列特性（如方向图、极化特性和阻抗特性等）处于某种最佳状态，因而它是一种目前十分引人注目的天线类型。特别是它能自适应地调整波瓣图的零点位置使之对准干扰源方向，改变方向特性，而且能提高信号增益，降低电波互相交叉引起的干扰，从而大大提高抗干扰能力。
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短波频率自适应通信的发展及信号监测摘要概要介绍了短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段，关键信号生成的原理及其监测与识别，详细论述了正在发展的第三代短波自适应通信系统的网络功能和技术特点。
引言短波通信是一种历史悠久的远距离通信方式，通过电离层反射实现远距离通信。
由于电离层的性能随时间、空间和电波频率变化，引起信号的幅度衰落、相位起伏等，会严重影响短波通信质量;同时天波反射存在严重的多径效应，也造成频率选择性衰落和多径时延，成为短波链路数据传输的主要限制。
另外，短波频段可供使用的频带比较窄，通信容量小，大气和工业无线电噪声干扰严重，也大大限制了短波通信的发展。
20世纪60年代以来，卫星通信以其信道稳定、通信质量好、容量大等优势，取代了许多原属于短波的重要业务。
短波通信的投入急剧减少，其地位大为降低。
然而，与卫星通信、光缆等通信手段相比，短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，具有自身的特点，比如建设周期短，维护费用低；设备简单，容易隐蔽;使用灵活，电路调度容易，临时组网便捷，抗毁能力强等。
这些显著的优点，是其他通信手段不可比拟的。
事实证明，曾经设想取代短波通信的卫星通信，并不能满足所有情况下的用户需求。
20世纪80年代起，出于对卫星安全等方面的考虑，短波通信重新受到重视，许多国家加大了对短波通信技术的研究与开发。
近年来，由于电子技术的迅猛发展，促进了短波通信技术和装备的更新换代，原有的缺点得到了不同程度的克服，通信质量大大提高，形成了现代短波通信新技术、新体制，短波通信正走向复兴。
这其中，最重要和显著的技术进步，就是短波自适应技术。
短波自适应通信的概念短波通信主要依靠天波进行，而电离层反射信道是一种时变色散信道，其特点是路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化，因此，短波通信中工作频率是不能任意选择的。
在相当长的时间内，短波通信频率的选择是根据频率预测资料来确定的[1]。
但是，电离层的特性每天变化很大，频率预测资料是根据长期观测统计得出的，不能实时反映实际通信时信道参数，而且，长期预报也没有考虑多径效应和电台干扰等因素，造成实际短波通信质量不能令人满意。
统计表明，即使在夜间通信环境最坏的情况下，短波频段也有4%左右的无噪声信道，而中午约有27%的信道干扰很小或不存在干扰[2]。
所以，实时避开干扰，找出具有良好传播条件的无噪声信道是提高短波通信质量的主要途径。
实现这一目标的关键是采用自适应技术。
所谓自适应，就是能够连续测量信号和系统变化，自动改变系统结构和参数，使系统能自行适应通信条件的变化和抵御人为干扰。
广义地讲，短波自适应包括频率自适应、功率自适应、传输速率自适应、分集自适应、自适应均衡及自适应调零天线等。
由于选频和换频是提高短波通信质量最有效的途径，所以通常所说的短波自适应通信就是指频率自适应。
短波自适应通信经历了短波频率管理、2G-ALE两个成熟阶段，正向3G-ALE发展。
频率管理系统短波自适应系统必须完成实时探测信道特性和干扰分布情况的双重任务，系统提供的最佳工作频率是测量和分析这两方面数据的结果，完成这一任务所采用的技术称为实时信道估值“RTCE”技术。
实现短波自适应的基本方法就是利用RTCE(Real Time Channel Evaluation)技术来测量和分析各种信道参数，根据综合分析和计算结果，建立工作在最佳频率上的通信链路。
独立的信道探测系统可在一定区域内组成频率管理网格，在短波范围内对频率进行快速扫描探测，得到通信质量优劣的频率排序表。
然后再根据需要，统一分配给区域内各短波通信用户。
其实质是对区域内的用户提供实时频率预报。
美国CURTS系统和我国研制的实时选频系统都可以做到每10分钟向用户提供一份频率表[3]，由用户在实际通信时选择最佳的通信频率。
根据所采用的技术不同，RTCE可分为电离层脉冲探测、电离层调频连续波探测(Chirp)、导频探测、8FSK信号探测等，其中8FSK探测，是目前自适应电台使用最广泛的信号格式。
CURTS系统是最早的实时选频系统，可以测量5种信道参数。
它采用电离层脉冲探测，由于探测脉冲功率高达30kW，因而会造成严重的干扰，只能用于大区战略通信系统。
20世纪70年代中期，美国Barry公司采用Chirp探测方式研制出AN/TRQ-35(V)实时选频战术频率管理系统，后又升级为AN/TRQ-42(V)，在90年代初期的海湾战争中，这两套频率管理系统成功地支撑了短波通信网，为盟军的胜利发挥了关键的通信保障作用。
短波频率管理系统探测结果可以反映整个短波频段的频率资源情况，已经制成商业软件出售。
有些无线电监测站的短波单站定位功能，也是利用这些探测结果，再通过计算来实现的。
频率管理系统的特点是通信与探测分离，探测设备昂贵，这一发展过程也称为短波自适应技术的1G-ALE阶段。
2G-ALE通信系统随着微处理器和数字信号处理技术的不断发展，20世纪80年代中期，出现了在通信系统中直接采用RTCE技术，对短波信道进行探测、评估和通信一并完成的短波自适应电台。
这种电台能够实时选择出最佳的短波通信信道，减少了短波信道的时变、多径和噪声等对通信的影响，使得短波通信频率随信道条件变化而改变，从而确保通信始终在质量最佳的信道上进行。
由于采用了高速DSP芯片，RTCE作为通信设备的一个嵌入式部件，使得成本大大降低，操作也变得非常方便。
为了使短波自适应电台互通和组网，1988年10月，美国军方颁布了短波自适应通信的军用标准MIL-STD-188/141A;1990年，对应的联邦标准FED-STD-1045协议也正式出台，该协议又简称1045协议，已成为事实上的国际标准。
符合1045协议的短波自适应电台一般称为2G-ALE产品。
2G-ALE产品型号很多，完成的功能大同小异，典型设备有美国RF-3200、7100系列，德国的ALIS电台等。
2G-ALE自适应通信系统具有以下四种基本功能。
（1）RTCE功能RTCE功能在短波自适应通信系统中称为链路质量分析LQA (Link Quality Analysis)。
为了简化设备，降低成本，一般LQA都是在通信前或间隙中进行的，并且只在有限短波信道上进行，通常有10～20个。
所获得的数据存储在LQA矩阵中，实际通信时，系统根据LQA矩阵中个信道的排列次序，择优选取工作频率。
（2）自动扫描接收功能为了接收选择呼叫和进行LQA试验，网中所有电台都具有自动扫描接收功能，可在预先规定的若干信道上循环扫描，等候呼叫信号或者LQA探测信号。
（3）自动建立链路功能根据LQA矩阵，系统应能全自动建立通信链路，这一功能称为自动链路建立ALE(Automatic Link Establishment)的功能。
这是短波自适应通信最终要解决的问题，它是基于接受自动扫描、选择呼叫和LQA综合运用的结果。
这是2G-ALE与1G-ALE系统的最大区别。
（4）信道自动切换功能短波信道存在的随机干扰、选择性衰落、多径等都有可能使已建立的信道质量恶化，甚至可能使通信中断。
因此，短波自适应通信系统一般具有信道自动切换功能。
即在通信过程中，遇到电波传播条件变坏或严重干扰，自适应系统可以切换信道，使通信频率自动调到LQA矩阵中次佳频率上。
短波日常监测中常见的8FSK是2G-ALE产品中使用最为广泛的一种信号格式，是信道中的LQA探测信号。
由于2G-ALE系统的广泛应用，因此在进行监测时8FSK 信号出现的次数也最多，如有些台站很长时间一直发射8FSK信号，就可以初步判定是一个很大的短波通信网的通信中枢在进行LQA探测。
2G-ALE规程规定，8FSK每个单音代表3bit的二进制数据(格雷码)，其对应关系如表1所示。
按照2G-ALE规程的要求，当电台收到命令或数据信息后，首先将其转换为基本ALE字组成的原始帧，再进行分组、格雷编码、交织和三倍冗余，最后进行8FSK调制，信号以每秒125个单音的速度发出，因此，发送信息速率375bit/s，符号速率125Baud/s。
各单音之间相位连续，过渡应在波形最大或最小处（斜率为零），这样可以保证基带音频信号占用频带最窄，能量更集中。
实际监测解调后的8FSK信号波形见图1。
3G-ALE通信系统由1045协议所定义的2G-ALE系统可以组建抗毁性强、设备简单的交互式短波通信系统，初步满足了用户需求。
但随着技术和网络发展，1045协议也暴露出一些不足，主要是无法提供有效的链路接入机制;不支持Internet协议及应用;LQA测量参数只有两个，传输速率大于2400 bit/s时精度不够;ALE信号需三次握手才能建立链路，连接速度较慢。
1999年，美军颁布了短波自适应全自动通信网络标准的3G-ALE军标(MIL-STD-188/141B)。
在全面支持第二代协议规定的话音通信和小型网络的前提下，该标准有效地支持大规模、数据密集型快速高质量的短波通信系统，再一次在世界范围内引发了对短波通信的研究高潮。
在我国，相关的研究工作也已经起步。
3G-ALE全自动短波网络实质上是一种无线分组交换网络，采用OSI的七层结构模型，其下三层的定义和含义如表2所示。
相对于2G-ALE系统，3G-ALE系统进行了大量的改进:链路建立协议管理(3G-ALE)与数据链路业务管理(TM)、高速数据链路管理(HDL)、低速数据链路管理(LDL)、电路连接管理(CLM)等诸协议形成一个相互依赖的3G-ALE协议族，形成比较完整的短波通信新体制。
3G-ALE还采用了许多新技术，主要是数字PSK调制解调方式、突发波BW系列波形传输、呼叫信道同步扫描、网内电台划分为不同的驻留组、信道分离、时隙访问方式、载波侦听机制等。
3G-ALE系统的主要技术特点有:（1）波形3G-ALE链路建立和数据传输采用统一的8PSK调制，载频为1800Hz，信令速率2400B，不同的用途对应不同的信号格式，并且使用突发波BW（Burst Waveform），从而提高了系统灵活性。
3G-ALE共定义了五种突发波，如表3所列。
BW0是3G-ALE数据协议单元，作用类似于2G-ALE系统的8FSK，帧总长度为1472个码元，其中帧前导序列长度为640个码元的八进制序列，原始信息字段26bit 经过码率1/2 FEC编码、交织、Walsh扩频，然后再与固定的PN码序列模8相加，形成长度为832个码元的信息八进制序列，与前导码共同组成3G-ALE帧。
从表3可以看出，3G-ALE采用了正交Walsh函数进行扩频，通过采用Rake接收技术，实现了多径分集，从而大大提高了抗干扰和抗衰落性能。
除LDL所用的BW4外，所有波形都采用FEC前向纠错码，从而大大简化了自适应算法，提高了信道通过率。