短波通信系统发展及关键技术分析

短波通信系统发展及关键技术分析

作者：费玉婷李建龙

来源：《科学与信息化》2020年第22期

摘要虽然短波频率资源较少，且不具备稳定的通信质量，但是短波能够进行远距离的通信，并且在通信的过程中不需要使用基础设施和中介。除此之外，短波設备的体积较小，具有较强的机动性，且不需要大量成本的投入，对于环境的要求较低，即使是面对特殊的环境也可以在短时间内利用其自身的特点在无线通信中发挥作用。在物理数字信号处理技术不断发展的影响下，短波通信传输技术在一定程度上推动了短波通信系统的发展和进步，特别是在民航、紧急通信和军事应用领域等。

关键词短波通信系统;发展;关键技术

引言

受到通信技术持续发展的影响，短波传输的速率也日益增加，短波通信系统也得到了广泛的应用。短波通信不需要借助基础设施和中继设备就可以完成远距离的通信，因此短波通信系统在通信行业的发展过程中占据重要的地位。我国通信行业应当重视短波通信系统的发展并科学的应用其关键的技术手段来推动行业水平的进一步提升。

1 国内短波通信现状

短波通信可广泛用于军事和民用通信。在军事领域，远程通信主要分为两类：卫星通信和短波通信。然而，如果遇到特别危机的情况，卫星系统可能无法稳定的运行，那么这就需要发挥短波通信的作用，相比之下短波通信具有较强的灵活性以及抗扰动性，能够在复杂的环境下稳定运行。正是因为短波通信具有这样的特性才使得其在军事领域的通信中得到广泛的应用。我国国土面积大，地形较为复杂，常出现自然灾害，因此对于一些复杂的环境来说传统的通信方式无法稳定有效的运行。短波通信具有较强的自适应能力，且耗费较低，因此，在民用通信中也经常会运用到短波通信系统。我国在使用短波通信的过程中主要是应用点传递的方式进行通信，这主要是因为点传递式的通信能够在危急的情况以及复杂的现场环境下有效地实现通信。另外，例如在抢险和抗震救灾的工作中就可以直接利用点传递式短波通信将地震灾区的情况传递到地震灾后的指挥中心。此外，由于点传递式短波通信的传播速度较慢所以无法在紧急的情况下得到应用[1]。

2 短波通信系统关键技术的分析

①协议体系结构。对于短波组网技术来说，其核心的内容就是能够兼容各种短波电台组网的短波协议栈结构，且对于传输体制来说也有重要的作用。提出协议栈结构以此来制定短波通

信系统的功能，即链路层和物理层，同时也提高了短波通信系统接口的规范性。②短波中继路由。短波电路的应用可以有效地提高短波电路信息的传输可靠性和信息可获得性。目前短波电路一般可简单地分为三大类，即源路由、静态路由还有自适应连通交换路由。为了操作源路由机制，必须将路由信息添加到源端的分组路由包头内，并且利用中继点对信息进行分析以获得目标节点。在静态路由机构运行期间，配置的路由信息节点可以充当中继信息节点，并将节点添加到节点路由信息表中。自适应连通交换路由系统能够有效适应短波的通信信道，自适应连通交换路由的自适应能力较强，能够在短波传输中实现信息的可靠传输[2]。③短波数传技术。对于短波网络的发展来说，短波传输技术能够推动短波网络安全可靠的发展运行。美军研究较早的是短波宽度波形体制，此外波形传输体制标准也在不断发展进步。对于数据的高速传输来说，需要适当的增加宽带，这样才能够加强传输的效率，并且应当确保信噪比满足标准的要求，能够在高速数据传输期间提高安全性和可靠性。④短波跳频与直扩干扰。对于短波通信来说，主要是利用短波跳频的技术来实现抗干扰的操作，短波跳频的应用需要使用到大量的短波频率资源，大多数情况下慢速跳频的方式应用更加广泛。除此之外，短波通信也可以利用直接扩频技术来实现抗干扰，直接扩频技术是将频带进行扩展以此来减少干扰，但是如果使用直接扩频的方式来抗干扰可能会造成短波频谱的效率下降。⑤多频多点接入的空间分集。短波信道的质量存在不稳定的情况，如果多节点的位置不同，在相互通信的过程中难以找到统一的短波频率，这就意味着如果是在单一频率的情况下进行组网就会造成网络的失效运行。因此利用多频接入控制的方式，在其中的一个频率无法使用的情况下，快速切换到其他的频率中，可有效加强短波通信的可靠性。当然，需要大量的频率资源作为支持才可以应用多频多点接入技术[3]。⑥频率分集。短波频率分集技术主要参考了MIMO思想，主要是在同一个频率上实现实时的信息接收与合并，从而实现短波通信在移动节点中完成接收。如果固定的节点所配置的发射机较多，那么就可以发挥频率分集技术的作用来加强通信的可靠性。⑦链路自适应。短波通信的有效传输需要短波链路自适应技术的支持。利用短波通信链路自适应的技术能够对短波信道的频率变化情况进行实时的跟踪，并且同时能够根据短波编码和信道传输环境的信息质量稳定性来对编码和信息的实时传输速率和传送方式的稳定性进行优化和调整。针对不同短波信道的频率变化情况下发挥短波通信链路自适应的技术作用能够有效加强短波信道的稳定性和利用率。目前的短波通信链路自适应的技术主要包括信道速率自适应的技术和信道频率自适应的技术。此外，环境因素会对短波信道的条件造成直接的影响，在短波自组织网中应用链路自适应技术能够确保信息有效可靠的完成传输[4]。

3 结束语

综上所述，我国许多领域中都会应用到短波通信系统，并且我国的短波通信技术也在不断发展进步，短波传输的速率也有所提高，但是与发达国家相比还存在一定从差距。因此，我国通信还需要对短波通信系统进行进一步的优化完善，并建立健全短波通信系统的相关标准以及技术规范，以此来推动短波通信系统在我国各领域中的有效应用。

参考文献

[1] 刘鹏.短波通信系统的发展与技术研究[J].西部广播电视，2016 （11）：229-230.

[2] 顾立平.浅析发展短波通信技术的现实意义[J].通讯世界，2016（4）： 121.

[3] 左卫.短波通信系统发展及关键技术综述[J].通信技术，2014， 47（8）：847-853.

[4] 蒋彤，曾继东.短波自适应通信系统的现状与发展[J].计算机与网络，1999（14）：17-18.