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)-0024-01

1 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。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,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。

(2)高速调制解调技术将得到发展

为了满足质量均衡的要求,调制解调器就成为实现短波数据通信的关键部件。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两种体制,串行体制原理是通过单载波调制发送信息,对均衡的要求相当高;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都不重叠,在接收端

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。

为了满足人们对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,是短波信道上传输数据话音和其他数据信号。由于短波信道是一个典型的时变信道,另外,为了保证网络传输信息的可靠性,排除电磁干扰,调制解调方式必须具有抗干扰和抗衰落的能力。

(3)短波通信系统网络向第三代全自适应网络方向发展

第二代短波通信只采用异步模式,而第三代短波通信有两种工作模式,包括同步模式和异步模式。在没有外部同步源的情况下,则需要用同步管理协议来实现时钟同步。同步模式的使用使第三代短波通信的建链速率比第二代短波通信大大提高。

第三代短波通信的主要技术特征是数字化、网络化。在数字化方面,第三代短波通信标准物理层规定了不同的波形,每种波形有其特定的结构,用于通信的不同阶段,以实现时钟同步、探测和解调等功能;在网络化方面,它提供了两种协议,即ldl协议和hdl协议,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,第三代通信已成大势所趋。

4 短波在通信跳频电台上的应用

对于跳频通信系统来说,最为重要的技术就是跳频步伐一致。收发双方必须同步于同一时间,才能顺利的获取约定好的跳频图案中的频率点的信号。对于高速跳频通信系统来说,每个频点的信号只

在该频点上驻留很短的时间,短波高速跳频电台就是使信号能在选定的频点上做到高速跳变,如果第三方不知道跳变规律便无法捕捉到传递的信号,同时第三方也很难在所有使用的频点上同时释放干扰,这在军事上有极为重要的应用价值。

短波跳频电台在1980年代初期出现,随着社会的进步,跳频电台的综合性能越来越强,一个设备中有调频、调幅、单边带等多种工作方式;既作通信用又可作其他功能使用。此外实现技术的数字化是指电台本身的数字化和信道数字化,这对提高通信质量、简化线路设计和电台升级换代具有重要的意义。

5 环境对短波在电台上的影响

短波频率管理它是短波通信技术与通信管理间的一座桥梁,下面以岸台与舰船之间的短波通信为例,介绍了电离层及电磁环境及电波在电台上的影响。

在电离层和海上电磁环境的实时变化过程中,为实现岸舰之间开通的短波通信网选择,短波通信的工作频率是不能任意选择的,否则就不能建立可靠的频率指配,无线电管理机构在进行指配时,往往指配受潜在的干扰最小的频点。这种指配方法就是使能保证系统的电磁兼容性,在这样复杂的电磁环境中,要保证给电台指配的频率确实可用,就必须对周围的环境进行兼容分析。因为不能保证对将来的指配有利,往往目前的指配会给将来的指配带来困难,而且不利于提高利用率,频率指配的困难也在于此。对于干扰严重的频率点和频率波段在指配时予以扣除并对保护频率和禁用频率进行

筛选,并向管理中心发出申请,最终确定指配频率。

6 小结

短波通信的发展将会越来越迅速,它的应用领域也会越来越广泛,因此,对现代短波通信技术的研究和探索,必将有极其广宽的领域

和深远的战略意义。

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