短波和超短波通信系统24
第四章短波通信系统和超短波通信系统
▪ 无线电通信的分类
➢ 按工作频段划分为12个波段
极长波、超长波、特长波、甚长波、长波、中波、 短波、超短波和微波 。
➢ 根据无线电波的不同波段和传播模式
无线电通信主要分为短波通信、超短波通信、微 波中继通信、移动通信、卫星通信等。
序号 频段名称 1 极低频（ELF） 2 超低频（SLF） 3 特低频（ULF） 4 甚低频（VLF） 5 低频（LF） 6 中频（MF） 7 高频（HF） 8 甚高频（VHF） 9 特高频（UHF） 10 超高频（SHF） 11 极高频（EHF） 12 至高频
无线电通信系统的组成和简单工作过程发射天线高频振荡器低频基带信号中频信号高频振荡信号射频信号15无线电通信系统的组成和简单工作过程发射天线高频振荡器低频基带信号中频信号高频振荡信号射频信号16无线电通信系统的组成和简单工作过程接收天线17无线电通信系统的组成和简单工作过程接收天线18412无线电传播的主要特点电波传播方式根据电波的频率波长的不同无线电波主要有以下四种传播方式
在卫星通信方面，英国人克拉克早在1954年提出了利用地球静 止轨道卫星通信的设想；1957年10月，原苏联成功发射了世界上 第一颗人造地球卫星；1958年美国发射了世界上第一颗通信卫星 “斯科尔”，开始了卫星通信的试验阶段；1965年美国发射对地 静止卫星“国际通信卫星-1”号及原苏联发射对地非静止卫星“闪 电-1”号的成功，标志着卫星通信进入实用阶段。20世纪70年代， 卫星通信进一步向各应用领域扩展。例如，美国现已拥有“国防 通信卫星”、“舰队通信卫星”、“Milstar”等多个使用不同频 段具有不同用途的军用卫星通信系统，卫星通信现已成为美国全 球军事通信的重要手段。目前世界各国的长距离通信和国际通信 中约有一半线路应用了无线电通信。
超短波通信系统干扰问题分析及其应对策略
超短波通信系统干扰问题分析及其应对策略超短波通信系统作为一种传输速度快、信号传输稳定可靠的通信系统，被广泛应用于各个领域，如公共安全、铁路、气象、军事等。
然而，随着通信设备的增多，超短波通信系统面临着越来越严峻的干扰问题。
本文将分析超短波通信系统干扰问题及应对策略。
一、超短波通信系统干扰问题1.电磁干扰由于超短波通信系统的频率在300MHz-3GHz之间，这个频段被许多电子设备使用，如电视、微波炉、雷达、商业广播等，它们发出的电磁波会对超短波通信系统产生不同程度的干扰影响，影响通信效果。
2.天气干扰超短波通信系统的天线必须直接对准接收位置，如果有天气干扰就会影响信号的传输。
在雷暴、大雨、雾、雪等恶劣天气下，电离层中的天空波会受到天气条件的不同而发生改变，从而影响信号的传输。
3.建筑物遮挡超短波通信系统需要采用室外设备，如天线、转发器等，但这些设备往往会被建筑物、山、树等遮挡，导致信号衰减或者完全丧失，从而影响通信质量。
二、超短波通信系统应对策略1.调整工作频率超短波通信系统可以通过调整频率的方式避免或减少电磁干扰，但这需要进行其他联络系统，因为在使用频率带时必须遵循特定规定和协议。
2.选择合适的天线应该选择最适合工作环境的合适天线。
在建筑物中，可以采用高分辨率天线，而在山区或多树林的地区，可以采用大方向天线，以避免遮挡。
3.加强通信安全加强通信系统安全是应对干扰问题的一种重要策略。
可以采用加密技术、访问密码、密钥管理等安全措施，防止外部入侵和非法盗窃信息。
4.增强设备防护加强设备的防护工作可有效减少天气因素对通信设备的影响。
可以采用防水工艺和耐用的防水材料，对设备进行外壳加固和防雨处理，以提高设备的可靠性和耐用性。
5.有效维护设备保持设备干净、整洁、工作正常是有效应对干扰问题的另一项重要措施。
可以定期对设备进行维护和保养，及时修复设备故障，以保证通信系统设备的正常工作状态。
综上所述，随着超短波通信系统的不断应用，干扰问题日益突出。
无人机超短波通信系统设计与实现
无人机超短波通信系统设计与实现赖剑强【摘要】针对无人机功能多样化后对通信需求的迅速提升,根据无人机通信特点,通过分析超短波通信系统的原理,设计了一种适应于无人机的超短波通信系统,并研制出该系统的各个组成设备.通过实验室测试和外场实践验证表明,该系统可实现无人机超短波话音和数据通信,有效通信距离达300 km以上.该系统组成简单,操作方便,适用于大中型无人机,能够显著提升无人机的工作效能,已在国内多型无人机中得到实际应用,并逐步向其他无人机推广.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2019(052)005【总页数】8页(P1142-1149)【关键词】通信系统;超短波;无人机;测控链路【作者】赖剑强【作者单位】中国电子科技集团公司第十研究所,四川成都 610036【正文语种】中文【中图分类】TN910 引言现代民用、工业和军用无人机的迅速发展，为经济、军事建设和发展提供了强有力的技术手段，被广泛应用于诸多场合。
相较于有人机，无人机因为无飞行员直接在机上操作，除了自主飞行以外，所有机上的飞行及任务控制、侦测回传、飞机状态、飞行管制以及组网共享信息等，均需要可靠的通信系统作支撑[1]。
地面飞行员除了通过卫星定位信息、有限视野的定向成像观察等手段之外，无法在较远的距离外快速准确地通过话音或数据通信获知周边其他飞机的飞行情况和告警信息，也无法通过无人机获知飞行区域的地面指挥站或空管塔台的引导信息。
超短波通信系统装配于无人机，将具备航管话音通信、超短波话音、超短波数据、超短波话音和数据中继等通信能力，是保障无人机自身飞行安全、融入地空信息系统、发挥无人机效能的重要通信系统。
超短波通信系统话音通信，是通过模拟调制的方法传输话音信号，根据无人机的任务需求、航空管制等实现对外实时话音通信，以便飞机操控人员对无人机周边态势进行判断决策。
话音通信的调制方式通常为调幅（Amplitude Modulation，AM）和调频（Frequency Modulation，FM）。
军事方面英语词汇
军事方面英语词汇1 军事通信 military communications2 军事通信系统 military communications system3 无线电通信 radio communications4 超长波通信 super-long wave communications5 甚长波通信 very long wave communications6 长波通信 long—wave communications7 中波通信 medium wave communications8 短波通信 short—wave communications9 微波通信 microwave communications10 毫米波通信 millimeter wave communications11 无线电台通信 radio set communications12 无线电接力通信 radio relay communications13 散射通信 scatter communications14 卫星通信 satellite communications15 扩展频谱通信 spread spectrum communications16 移动通信 mobile communications17 无线电波通信 radio wave communications18 电离层 ionosphere19 有线电通信 wired communications20 被复线通信 field wire communications21 架空明线通信 open wire communications22 电缆通信 cable communications23 光通信 optical communications24 光纤通信 optical fiber communications25 运动通信 messenger service26 军邮 army postal service27 简易信号通信 simplified signal communications28 旗语通信 flag signal communications29 电话通信 telephone communications30 载波电话通信 carrier telephone communications31 电报通信 telegraphy communications32 载波电报通信 carrier telegraphy communications33 电码 code34 图像通信 image communications35 电视广播 videocast36 静态图像通信 still picture communications37 会议电视 video conferencing38 可视电话 video telephone39 交互型可视图文 videotex40 传真通信 facsimile communications41 数据通信 data communications42 计算机通信 computer communications43 数字通信 digital communications44 模拟通信 analog communications45 多路通信 multiplex communications46 无线电台网 radio communications works47 有线电通信网 telecommunications networks48 数据通信网 data communication networks49 计算机通信网 computer communication network50 综合业务数字网 integrated service digital networks51 军事通信装备 military communications equipment52 电话机 telephone set53 传真机 facsimile equipment54 超长波电台 super—long wave radio station55 甚长波电台 very long wave radio station56 长波电台 long wave radio station57 短波电台 short wave radio set58 超短波电台 ultra—short wave radio set59 调幅电台 amplitude modulation radio set60 单边带电台 single sideband radio set61 调频电台 frequency modulation radio set62 呼救电台 life-saving radio set63 跳频电台 frequency hopping radio set64 接力机 radio relay equipment65 卫星通信地面站 satellite communication earth station66 通信卫星 communication satellite67 天线馈线 antenna feeder68 调制解调器 modem69 电话交换机 telephone switching system70 人工电话交换机 manual telephone switching system71 自动电话交换机 automatic telephone swithing system72 程控电话交换机stored program control telephone switching system73 电报交换机 telegraph switching system74 数据交换机 data switching system75 被复线 field wire76 架空明线线路 open wire communication line77 通信电缆 communication cable78 光纤通信设备 optical fiber communication equipment79 光纤 optical fiber80 通信保密 communications security81 保密通信 secure communications82 无线电密语通信 radio cryptoword communications83 保密机 security equipment84 密码机 crypto equipment85 密钥 cipher key86 无线电通信对抗 radio communication electronic warfare87 通信对抗装备 communication electronic warfare equipments88 帧中继 Frame Relay（FR)89 全球定位系统 Global Position—-finding System (GPS）90 移动通信特别小组 Group Special Mobile（GSM)91 高速率数字用户环路 High--bit—-rate Digital Subscriber Line (HDSL）92 信息高速公路 Information Super Highway93 网络电话 Internet Phone(IP)94 局域网 Local Area Network95 城域网 Metropolitan Area Network (MAN)96 多媒体扩展技术 Multi—-Media Extend （MMX)97 全动态视频压缩技术 Motion Picture Experts Group (MPEG）98 分组拆装设备 Packet Assembler Dissembler(PAD）99 微型计算机 PC：Personal Computer100 网络计算机 NC: Network Computer101 多媒体个人电脑 MMX：Multimedia Personal Computer102 千字节 KB:Kilo Byte103 兆字节 MB:Mega Byte104 千兆字节 GB：Giga Byte105 计算机辅助教学 CAI:Computer-Aided instruction106 计算机辅助设计 CAD:Computer—Aided design107 国际标准化组织 ISO:International Standard Organization 108 虚拟现实 VR:virtual reality109 模拟数据 ANALOG DATA110 附件 ATTACHMENT111 骨干网 BACKBONE112 带宽 BANDWIDTH113 波特率 BAUD RATE114 二进制数据 BINARY DATA115 比特 BIT116 书签 BOOKMARK117 每秒比特数 BPS118 浏览器 BROWSER119 电缆调制解调器 CABLE MODEM120 缓存目录 CACHE DIRECTORY121 通用网关节口 CGI：Common gateway interface122 频道 CHANNEL123 通讯端口 COM PORT COM124 数据库 DATA BASE125 数据压缩 DATA COMPRESSION126 拨号连接 DIAL-UP CONNECTION127 拨号连接软件 DIAL-UP NETWORKING SOFTWARE 128 数码相机 DIGITAL CAMERA129 域名系统 DNS：domain name system130 域名 DOMAIN NAME131 下载 DOWNLOAD132 电子邮件 E—MAIL133 电子邮件地址 E-MAIL ADDRESS134 加密 ENCRYPTION135 纠错 ERROR CORRECTION136 以太网 ETHERNET137 常见问题 FAQ：frequently asked question138 免费软件 FREEWARE139 文件传输协议 FTP：file transfer protocol140 网关 GATEWAY141 图形交换格式 GIF：graphic interchange format142 网页 HOME PAGE143 超文本标记语言 HTML：hyper text mark language144 超文本传输协议 HTTP:hyper text tranfer protocol145 超级终端 HYPER TERMINAL146 超文本 HYPER TEXT147 国际互联网 INTERNET148 网间协议 IP：internet protocol149 ip地址 IP ADDRESS150 目录服务器 LIST SERVER151 注册 LOGIN152 邮件服务器 MAIL SERVER153 邮寄目录 MAILING LIST154 多媒体 MULTIMEDIA155 网络 NETWORK156 节点 NODE157 在线 ON-LINE158 离线 OFF—LINE159 密码 PASSWORD160 增强保密邮件 PEM：privacy enhanced mail161 插件 PLUG—IN162 投寄 POST163 点对点通信协议 PPP：point to point protocol164 远程登录 REMOTE LOGIN165 路由器 ROUTER166 搜索器 SEARCH ENGINE167 共享软件 SHAREWARE168 签名 SIGNATURE169 简单邮件传输协议 SMTP:simple mail transfer protocol170 冲浪 SURFING171 传输控制协议/网际协议 TCP/IP:transfer control protocol/internet protocol 172 全球资源定位器 URL:uniform resource locator173 广域信息服务器 WAIS(Wide Area Information Servers)174 万维网页 WEB PAGE175 万维网站 WEB SITE176 万维网搜索器 WEB-WIDE SEARCH ENGINE177 万维网 WORLD WIDE WEB178 中央处理器 CPU（Central Processing Unit)179 网民 Cyber Citizen180 软件开发 Software Development181 内容开发 Content Development182 信息化 Informationization，Network—based Information Flow183 软件包 Software Packages184 申请注册域名 Domain Name Application and Registration185 虚拟空间 Virtual Space186 便携式电脑 Portable Computer，Laptop; Notebook Computer187 个人数字助理 PDA-—Personal Digital Assistant188 掌上电脑 Palm Computer189 网络管理员 Network Administrator190 原始设备制造商 OEM:Original Equipment Manufacturer191 即插即用 PNPlug and Play战场英语1 缴枪不杀 Lay down arms，or we’ll fire！2 我们优待俘虏 We are kind to captives！3 你们被包围了，出来投降吧！ You're surrounded!Come out and surrender！4 我们不杀俘虏 We don't kill our captives！5 不要受战争贩子的蒙骗 Don't be deceived by the warmonger！6 不要做无谓的牺牲Don’t die for nothing !7 赶快出来投降,保证你们生命安全！ Come out and surrender right away security of life will be guaranteed!8 谁迫使你们离开幸福的家庭，漂亮的妻子和可爱的孩子 Who made you leave your happy home,your charming wife and yourloving children?9 你们在打一场无指望的仗 You are fighting a losing battle!10 我们保证你们：生命安全 You are to be guaranteed：security of life!11 我们保证你们：不没收私人财务 You are to be guaranteed:chattle personal will not be confiscated！12 我们保证你们:不被虐待 You are to be guaranteed：freedom from maltreatment.13 我们保证你们：受伤者给予治疗 You are to be guaranteed:medical care if wounded.14 举起手来！ Hands up!15 举起手出来！ Come out with your hands up!16 一个一个的出来! Come out one by one！17 不许动！ Freeze！18 站住，否则我们开枪了！ Stop，or will shoot!19 别耍花样! Don’t play any tricks!20 别害怕！Don’t be afraid!21 站队！ Line up!22 走！ Get moving!23 跟着那个人走! Follow that man！24 我们尊重你们的人格! We’ll respect your personality！25 我们不搜你们的腰包We’ll never search your pocket！26 我们将释放你们we’ll set you free！27 长官快命令你们的人投向 Commanding officer,order your soldiers to surrender!28 这是你们的最后一次机会 This is the last chance for you!29 顽抗到底，死路一条If you don’t accept our advice,you will turn into a dead road.30 请你们珍惜生命 Please treasure your life!31 别误会 Don't misunderstand!32 你们进行的是一场侵略战争 You're arousing an aggressive war!33 你们的亲人在想念你们 Your family members are missing you！34 不要再为你们的长官卖命了Don’t again sacrifice your life to your commanding officer！35 我们说话算数,说到做到 Our words do count，you must believe us！36 把武器交出来 Hand out your arms!37 可以立功赎罪 Atone for your crimes by performing meritorious!38 不要说话 Please keep quiet!39 请服从我的命令 Please obey my order!40 退下子弹，把枪给我 Unload bullets,take gun to me!41 联合国 United Nations42 国防部 Department of defence43 总部司令部 Headquarters44 空军战术指挥中心 Tactical Air Control Center45 参谋 Staff officer46 机动 Manoeuvre47 军事 Military affairs48 军衔 Military Rank49 战斗分界线 Combat Boundary50 预备役部队 Reserve Component51 战斗兵种 Combat Arm52 进攻 Offence53 防御 Defence54 前进 Advance55 医疗中心 Medical Center56 军 Army Corps57 师 Division58 特遣队 Task Force59 旅 Brigade60 营 Battalion61 连 Company62 将军 General63 副长官 Adjutant64 连长 Company Commander65 上校 Colonel66 中校 Lieutenant colonel67 少校 Major68 陆军上尉 Captain69 中尉 Lieutenant70 少尉 second Lieutenant71 值班军官 Officer in charge72 军士长 Fires Sergeant73 上士 Sergeant First Class74 中士 Staff sergeant75 上等兵 Private First Class76 士兵 Sergeant77 战俘 Prisoner of war78 战场空中遮蔽 Battlefield Air Interdiction79 近距离空中支援 Close Air Support80 战斗电子战情报 Combat Electronic Warfare Intelligence81 射击指挥 Command/Fire82 战斗支援 Combat Support83 电子对抗 Electronic Counter Measures84 电子搜索目标 Electronic Warfare Support Measure85 电子战 Electronic Warfare86 战斗地域前沿 Forward Edge of The Battle Area87 火力支援 Fire Support88 军事情报 Military Intelligence89 战斗条例 Order of Battle90 作战计划 Operation Plan91 战斗命令 Operation Order92 战斗警戒 Operation Security93 调整线 Phase Line94 空中支援 Tine Over Target95 高射炮 Air Defence Artillery96 装甲直升机 Attack Helicopter97 装甲输送机 Armored Personnel carrier98 反坦克导弹 Anti Tank Guided Missile99 集束炸弹 Cluster Bomb Unit100 弹药筒 Cartridge101 制导炸弹 Guided Bomb Unit102 ”霍克”防空导弹 Homing—all—the—way-killer 103 多管火箭筒 Multiple Rocket Launcher104 观察直升机 Observation Helicopter。
长波、中波、短波、超短波和微波的传播特点
长波、中波、短波、超短波和微波的传播特点1、长波传播方式主要是绕地球表面以电离层波的形式传播，作用距离可达几千到上万公里，此外，在近距离（200至300公里以内）也可以由地面波传播。
长波的传播主要是靠地面波和经电离层折回的天空波来进行的,它的传播距离由发射机的功率和地面情况所决定,一般不超过3000公里.主要用作无线电导航,标准频率和时间的广播以及电报通信等。
长波的应用：中远距离通信、地波通播、地波应急通信、长波矿井通信、地下通信、标准频率和时闻广播及无线电导航。
2、中波传播方式靠地面波和天空波两种方式进行传播。
在传播过程中，地面波和天空波同时存在，有时会给接收造成困难，故传输距离不会很远，一般为几百公里。
中波靠地面波和天空波两种方式进行传播.在传播过程中,地面波和天空波同时存在,有时会给接收造成困难,故传输距离不会很远,一般为几百公里.主要用作近距离本地无线电广播、海上通信,无线电导航及飞机上的通信等.中波的应用：近距离本地无线电广播、海上通信、无线电导航及飞机上的通信等。
3、短波传播方式短波信号主要靠电离层反射(天波)传播，也可以和长、中波一样靠地波进行短距离传播。
超短波通信主要靠地波传播和空间波视距传播。
当通信距离较近时，通常使用鞭状天线，利用地波传播。
短波的传播主要靠天空波来进行的,它能以很小的功率借助天空波传送到很远的距离.主要是远距离国际无线电广播、远距离无线电话及电报通信、无线电传真、海上和航空通信等。
当通信距离较远时，应用高架天线或将电台设在较高的地方，利用空间波传播；需要超视距通信时，可采用接力的方式或使用散射通信和卫星通信。
短波的应用：广播和通信。
4、超短波传播方式超短波传播（ultra-short wave propagation），波长为10～1米（相应频率为30～300兆赫)的电波经电离层的传播。
超短波电离层传播有散射传播和透射传播两种主要形式。
超短波,又叫米波或甚高频无线电波.主要传播方式是直射波传播,传播距离不远,一般为几十公里.主要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等.超短波的应用：传送电视、调频广播、雷达、导航、移动通信等业务。
超短波通信系统的干扰及其应对措施
超短波通信系统的干扰及其应对措施摘要：超短波通信在我国许多领域中均有所应用，并表现出了较强的灵活性与优势，例如具有良好的抗毁性能等。
不过，伴随着现如今科技的不断发展，出现了许多用频设备，与此同时，也引发了许多干扰问题。
现阶段，如何解决超短波通信系统的干扰问题，引起了社会各界的关注。
关键词：超短波通信系统；干扰；应时措施一、超短波通信概述超短波通信也被称为米波通信，是指在波长为30Mhz～300Mhz范围内借助电磁波所进行的无线电通信。
该通信方式的波长为1—10米，主要的传播方式是地波以及空间波视距。
其与短波频带的宽度相比，约为其lO余倍。
不过这种通信方式具有诸多优点，例如传输性能良好、频带较宽等，使其可以在电视广播、雷达，移动通信等领域均有所应用，甚至已然成为军事领域中的主要通信方法，并发挥了重要作用。
二、常见的超短波通信干扰及应对2.1邻道干扰邻道干扰是指在两个相邻或是接近的频道中所产生的干扰现象。
目前而言，模拟移动通信系统中主流使用的是VHF、UHF电台等，其中每个频道之间的间隔为25KHZ，并且调频信号拥有较宽的频谱。
理论上来讲，这些信号还拥有无数个边频分量，一旦频道接收机的通道接入了这些边频分量，就会产生领道干扰现象。
针对邻道干扰问题，可以采用以下三种方法予以解决：①选择一套具有良好技术和接收性能且中频质量较高的信号接收系统。
②对超短波通信点进行合理规划，以期增强有效信号的传输功率。
③将瞬时频偏控制设备安装于信号发送器中，使其对信号宽带的传输加以限制的同时还可以提高信号传输的功率和质量。
2.2互调干扰互调干扰主要是指，在传输信号通道内的非线性传输电路中，存在两个及以上的信号进行互调。
加之电路发挥了非线性作用，此时便会产生第三频率波段从而影响其他频率的正常通信。
参照实例证明，一旦通信系统内出现互调干扰的情况，则一方听不清有线方所传递的正确信息，只能依稀听见一些杂乱信息以及微弱的声音，继而使双方无法完成信息的有效传递。
短波和超短波通信系统
（二）短波高速数据传输
（2）抗衰落性良好的调制键控技术，时 频调制技术就是其中的一种。
（3）分集接收技术，在给定信号形式的 条件下，接收端通过接收信号的某些处理来提 高系统的抗衰落和抗干扰能力的一种技术。
（二）短波高速数据传输
（4）差错控制技术，在短波数据传输系 统中加入某种类型的差错控制技术，使接收端 具有检测和纠正信息错误的能力。差错控制技 术与前面提到的各种技术不同，不论是由多径、 衰落还是干扰造成的数据错误接收，在一定条 件下，绝大部分错误都能通过差错控制系统予 以纠正，从而提高了系统的通信质量。
1．主机
（3）逻辑控制电路 现代通信设备中的逻辑控制电路一般采用单片机 控制技术或嵌入式系统技术。逻辑控制电路通常包括 微处理器系统（包括CPU、程序存储器、数据存储器 等）、输入与输出电路、键盘控制电路、数字显示电 路及扩展电路的接口等。逻辑控制电路将控制整个设 备的工作状态，协调与扩展电路的联系，扩展能力的 强弱是体现设备先进的重要标志。
（二）短波高速数据传输
采用分集接收技术应研究两个基本问题： 一是信号的分散传输问题。即将同一信号分散传输， 以求在接收端获得多个独立衰落的信号样品，实践证明， 在空间、频率、时间、角度和极化等方面分离得足够远的 无线电信道，衰落可以认为是相互独立的，所以利用信号 分散传输，在接收端获得独立衰落的样品是完全可能的。 必须指出，在接收端能获得多个独立衰落的信号样品，是 分集接收克服快衰落，达到可靠通信的依 (t) i 1
（二）短波高速数据传输
（3）合并方式
3）最大比值合并方 式，各路信号合并时，加 权系数按各路的信噪比而 自适应地调整，以求合并 后获得最大信噪比输出。
m
f (t) ai fi (t) i 1
短波通信系统和超短波通信系统
智能化发展
随着人工智能和大数据技术的应用，短波通信系统和超短波通信系统的智能化发展成为未来的重要趋 势。通过引入智能化技术，可以实现自适应调制解调、自适应天线调整、自适应信道选择等功能，进 一步提高通信系统的性能和可靠性。
智能化发展还可以实现通信系统的自主管理和维护，减少人工干预和故障率，提高整个通信系统的稳 定性和可用性。同时，智能化技术还可以帮助通信系统更好地适应各种复杂环境和应用场景，满足各 种不同的通信需求。
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短波通信系统和超短波通信系统
目录
• 引言 • 短波通信系统 • 超短波通信系统 • 短波通信系统与超短波通信系统的比较 • 未来发展趋势
01 引言
通信系统的定义与分类
通信系统定义
通信系统是实现信息传输和交换的设 备、设施和网络的组合，主要用于传 递信息，满足人们通信交流的需求。
通信系统分类
根据传输媒介和工作频段，通信系统 可分为短波通信系统、超短波通信系 统、微波通信系统、卫星通信系统等 。
超短波通信系统
传输质量相对较稳定，信号不易受到干扰和衰落，适用于高 质量的语音和数据传输。
覆盖范围
短波通信系统
覆盖范围较广，可以实现全球范围内的通信。
超短波通信系统
覆盖范围相对较小，通常只能实现较近距离的通信，适用于局域网或城域网的应用。
05 未来发展趋势
融合发展
短波通信系统与超短波通信系统的融合，可以充分利用两者的优势，提高通信的 可靠性和稳定性。例如，在复杂环境中，超短波通信系统可以提供稳定的通信链 路，而在远程通信中，短波通信系统则具有更好的穿透能力和覆盖范围。
短波和超短波解读
CDMA2000： 这也是3G通信标准之一，在几年前中国发放3G牌照的时候，将 这个牌照发放给了中国电信，但因为中国目前所运营的3种3G模式都互 不兼容，所以我们平常市场上支持该模式的手机也比较少。
总的来说，现在市场上的中高端手机普遍都支持两种模式，它们的组合 模式是： 中国移动：GSM、TD-SCDMA 中国联通：GSM、WCDMA 中国电信：CDMA、CDMA2000
这种传播方式是利用对流层及电离层的不均匀性对电波的散射作 用而实现的超视距传播。主要用于超短波和微波的远距离通信。
射线
(a) 电离层
(b)
对流层
(c)
(d)
图 无线电波的主要传播方式 （a） 直射传播; （b） 地波传播; （c） 天波传播; （d） 散射传播
二、短波通信系统
主要依靠天波和地波两种传播方式。
短波通信系统和超短波通信系统
一、 无线电通信
二、 短波通信系统
三、 超短波通信系统
一、无线电通信
定义：无线电通信是指利用无线电波传播信息的通信方式
优点：与有线通信方式相比，无线电通信具有通信建立迅速、 通信距离远、机动灵活和组网容易等优点 缺点：衰落严重，易受天电等外界干扰，容易被截获和窃听等 应用：主要用于电报、电话、传真、广播和电视等各种信息
1 01 0 1 01 1 1 01 2
气温 随高度 变化曲 线 温度
长波可在 D 层反
射下来，在夜晚 由于 D 层消失， 长波将在 E 层反 射； 中波将在 E 层反 射，但在白天 D 层对电波的吸收 较大，故中波仅 能在夜间由 E 层 反射； 短波将在 F 层反 射；而超短波k m
E层 D层 中波 长波 短波
1 00 km 6 0 km～7 0 k m
短波和超短波通信系统28
五、超短波通信系统
（一）超短波通信系统的组成及工作原理
超短波电台一般用于近距离通信，其形式主要是车载、机载、背 负、手持等，一般要求其体积小、重量轻、功能多、抗干扰能力 强。超短波电台经历多年的发展，其电路形式变化不大。但就具 体电路而言，新技术、新器件大量地应用于超短波电台，使超短 波电台的性能和功能得到明显的提高和改善，特别是扩频通信技 术在超短波电台中的应用，使得电台的抗干扰能力、组网能力都 有了质的变化。
五、超短波通信系统
1．在移动通信中的应用 超短波波长较短，因而收发天线尺寸可以较小。在短距离通信时，只 需要配备很小的通信设备，因此广泛应用于移动通信方式。20世纪 80年代以来，与电话交换技术结合，移动电台可以通过电话交换机以 拨号方式与其它移动电台构成双向通信电路，称作无线电话（或移动 电话），并可与市话网互通，形成方便灵活的通信网。最小型的移动 电台为手持式，重量不足1000克。记者随身携带进入现场采访，在 几千米范围内随时可与编辑部保持联系。如果带有文字传真、图像传 真或用便携式计算机编写稿件的设备，则可将采访到的稿件或照片当 场发回编辑部。
五、超短波通信系统
2．在县级防汛调度网和水库网中的应用 超短波网作用距离有限，但音质好，干扰小，机型小巧携带
方便，移动方式通信，机动性好，最适合县级防汛调度网和水 库网。 3．在水文遥测中的应用 无线通信方式最适合在水文遥测中的应用，现阶段主要有超短 波（VHF）、微波及卫星通信三种方式。其中超短波通信是水 文自动测报系统应用最广泛、最成功的一种通信方式。
五、超短波通信系统
（2）超短波接收机 一般采用典型的调频式超外差接收机。主要由高频放大、本地震
荡、变频（一次或二次）、中频放大、限幅、鉴频及基带放大等 部件组成。超短波段外来干扰较多，需在接收机输入端加螺旋式 滤波器，在中放级加输入带通滤波器以抑制干扰。中放后的调频 信号，通过限幅器，可消去混杂近来的脉冲干扰或寄生调幅波， 以改善信噪比。然后用鉴频器把原来的基带信号恢复出来，加以 放大，再由载波终端机分路输出相应用户。
短波和超短波通信系统卷积编码PPT课件
g2 g3
输出序列 111，001，100，110
三、卷积码的编码过程
+
+
g1
输入序列
11
g2
…… 01101
g3
+
卷积码（3，1，3）编码器生成函数
输出序列
g1=an
111，001，100，110，010 ……
g2=an+ an-2
g3=an+ an-1+ an-2 卷积码（3，1，3）编码器
常用的纠错编码
三、卷积码的编码过程
+ +
输入序列
… … ，an+2 an+1， an
an-1 an-2 +
g2 g3
卷积码（3，1，3）编码器生成函数
g1=an
g2=an+ an-2 g3=an+ an-1+ an-2
卷积码（3，1，3）编码器
三、卷积码的编码过程
例1：一个卷积编码器如图所示，试写出这
个编码器各函数发生器的矢量？
特点：纠错能力随着N的增加而增加。 适合用于前向纠错。
译码复杂。
常用的纠错编码
一、卷积码的概念 二、卷积码编码器的一般形式 三、卷积码的编码过程 四、卷积码的图解描述 五、卷积码的译码 六、交织编码和去交织编码
二、卷积码编码器的一般形式
卷积码表示形式：（n， k， N） k: k个信息位 n: n位输出
输入序列
… … ，an+2 an+1， an
+ an-1 an-2
+
g1 =101 g2 =111
g1 g2
输出序列
三、卷积码的编码过程
短波与超短波
一、短波通信短波通信(Short-wave Comunication)是无线电通信的一种。
波长在10 米～100 米之间，频率范围 3 兆赫～30 兆赫。
发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段。
由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。
目前，它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面。
尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘汰，还在快速发展。
1. 短波传播途径短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波。
如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性。
海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海面传播1000 公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）。
短波信号沿地面最多只能传播几十公里。
地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的。
短波的主要传播途径是天波。
短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。
但天波是很不稳定的。
在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。
2. 电离层的作用电离层对短波通信起着主要作用。
电离层是指从距地面大约60 公里到2000 公里处于电离状态的高空大气层。
上疏下密的高空大气层，在太阳紫外线、太阳日冕的软X 射线和太阳表面喷出的微粒流作用下，大气气体分子或原子中的电子分裂出来，形成离子和自由电子，这个过程叫电离。
产生电离的大气层称为电离层。
电离层分为D、E、F1、F2 四层。
D 层高度60~90 公里，白天可反射2~9MHz 的频率。
长波中波短波超短波和微波
长波、中波、短波、超短波和微波长波：指频率为100～300KHz,相应波长为3～1km范围内的电磁波;中波：指频率为300KHz～3MHz,相应波长为1km～100m范围内的电磁波;短波：指频率为3～3MHz,相应波长为100～10m范围内的电磁波;超短波：指频率为30～300MHz,相应波长为10～1m范围内的电磁波;微波：指频率为300MHz～300GHz,相应波长为1m～1mm范围内的电磁波;混合波段：指长、中、短波、超短波和微波中有两种或两种以上波段混合在一起的电磁波;长波的传播主要是靠地面波和经电离层折回的天空波来进行的,它的传播距离由发射机的功率和地面情况所决定,一般不超过3000公里;主要用作无线电导航,标准频率和时间的广播以及电报通信等;中波靠地面波和天空波两种方式进行传播;在传播过程中,地面波和天空波同时存在,有时会给接收造成困难,故传输距离不会很远,一般为几百公里;主要用作近距离本地无线电广播、海上通信,无线电导航及飞机上的通信等;短波的传播主要靠天空波来进行的,它能以很小的功率借助天空波传送到很远的距离;主要是远距离国际无线电广播、远距离无线电话及电报通信、无线电传真、海上和航空通信等;超短波,又叫米波或甚高频无线电波;主要传播方式是直射波传播,传播距离不远,一般为几十公里;主要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等;微波;主要是直射波传播;微波的天线辐射波束可做得很窄,因而天线的增益较高,有利于定向传播；又因频率高,信道容量大,应用的范围也很广;主要用作定点及移动通信、导航;雷达定位测速、卫星通信、中继通信、气象以及射电天文学等方面;我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波波长1000米以上,中波波长100-1000米,短波波长10-100米,超短波和微波波长为10米以下等等.各个波段的传播特点如下：1．长波传播的特点由于长波的波长很长,地面的凹凸与其他参数的变化对长波传播的影响可以忽略.在通信距离小于300km时,到达接收点的电波,基本上是表面波.长波穿入电离层的深度很浅,受电离层变化的影响很小,电离层对长波的吸收也不大.因而长波的传播比较稳定.虽然长波通信在接收点的场强相当稳定,但是它有两个重要的缺点：①由于表面波衰减慢,发射台发出的表面波对其他接受台干扰很强烈.②天电干扰对长波的接收影响严重,特别是雷雨较多的夏季.2．中波传播的特点中波能以表面波或天波的形式传播,这一点和长波一样.但长波穿入电离层极浅,在电离层的下界面即能反射.中波较长波频率高,故需要在比较深入的电离层处才能发生反射.波长在3000－2000米的无线电通信,用无线或表面波传播,接收场强都很稳定,可用以完成可靠的通信,如船舶通信与导航等.波长在2000－200m的中短波主要用于广播,故此波段又称广播波段.3．短波传播的特点与长,中波一样,短波可以靠表面波和天波传播.由于短波频率较高,地面吸收较强,用表面波传播时,衰减很快,在一般情况下,短波的表面波传播的距离只有几十公里,不适合作远距离通信和广播之用.与表面波相反,频率增高,天波在电离层中的损耗却减小.因此可利用电离层对天波的一次或多次反射,进行远距离无线电通信.4．超短波和微波传播的特点超短波,微波的频率很高,表面波衰减很大；电波穿入电离层很深,甚至不能反射回来,所以超短波,微波一般不用表面波,天波的传播方式,而只能用空间波,散射波和穿透外层空间的传播方式.超短波,微波,由于他们的频带很宽,因此应用很广.超短波广泛应用于电视,调频广播,雷达等方面.利用微波通信时,可同时传送几千路电话或几套电视节目而互不干扰.超短波和微波在传播特点上有一些差别,但基本上是相同的,主要是在低空大气层做视距传播.因此,为了增大通信距离,一般把天线架高.长波包括超长波是指频率为300kHz以下的无线电波;由于大气层中的电离层对长波有强烈的吸收作用,长波主要靠沿着地球表面的地波传播,其传播损耗小,绕射能力强;频率低于30kHz的超长波,能绕地球作环球传播;长波传播时,具有传播稳定,受核爆炸、大气骚动影响小等优点;在海水和土壤中传播,吸收损耗也较小;由于长波需要庞大的天线设备,我国广播电台没有采用长波LW波段,主要用于对潜艇的通信和远洋航行的舰艇通信等;所以,国产收音机一般都没有长波LW波段;中波是指频率为300kHz～3MHz的无线电波;它可以靠电离层反射的天波形式传播,也可靠沿地球表面的地波形式传播;白天,由于电离层的吸收作用大,天波不能作有效地反射,主要靠地波传播;但地面对中波的吸收比长波强,而且中波绕射能力比长波差,传播距离比长波短;对于中等功率的广播电台,中波可以传播300km左右;晚上,电离层的吸收作用减小,可大大增加传播距离;无线电广播中的中波MW频率范围我国规定为535～1605kHz,所以国产收音机的中波MW接收频率范围为535～1605kHz;短波是指频率为3～30MHz的无线电波;短波的波长短,沿地球表面传播的地波绕射能力差,传播的有效距离短;短波以天波形式传播时,在电离层中所受到的吸收作用小,有利于电离层的反射;经过一次反射可以得到100～4000 km的跳跃距离;经过电离层和大地的几次连续反射,传播的距离更远;无线广播中的短波SW频率范围我国规定为2～24MHz,有的收音机又把短波波段划分为短波1SW1、短波2SW2……超短波是指波长为1～10m频率为30～300MHz的无线电波;它的频率很高,波长很短,绕射能力很弱,地面上不大的障碍物,对它都有较大影响,地的吸收能力也很强,一般不适于地波方式传播;由于超短波的频率高,电离层无法反射,所以也不适于天波方式传播;超短波主要靠空间波方式传播;空间波一般是由直射波和地面反射波组成的,它的最大传播距离为视线距离;当考虑大气折射时,实际有效传播距离d是可以计算的,所以,使用超短波段的广播电视和调频立体声广播,传播距离有限,一般只有几十km,为增加其传播距离,可采取架高发射、接收天线和接力通信等措施;微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米不含1米到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波的统称;微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”;微波作为一种电磁波也具有波粒二象性．微波量子的能量为1 99×l0 -25～1．99×10-22j．。
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。
机载超短波通信系统常见故障分析及研究
机载超短波通信系统常见故障分析及研究摘要：超短波是视距内的通信，由于其优越的传输性能，在民用航空通信领域和在军事航空通信领域都发挥着重要作用。
它是保证飞机正常通信的重要手段，直接关系到飞机的安全。
关键词：机载超短波通信系统；故障；排除引言超短波因为其通信频带极宽，可同时传送几千路话音而不互相干扰，被广泛用于军用语音通信。
由于超短波的频率高，电波沿地面传播的衰减很大，遇到障碍物的绕射能力很弱，投射到高空电离层又不能被反射回地面，因此视距传播是其主要传播方式。
但由于地形的不规则和地球本身的曲率造成的地形遮蔽会对超短波通信造成一定的影响。
1超短波通信系统组成及工作原理超短波通信系统主要由超短波电台、超短波天线、机内通话器组成。
飞行员通过控制机内通话器控制盒上超短波电台发射开关控制超短波电台发射与接收，当超短波电台处于发射状态时，飞行员通过耳机话筒组上话筒输入音频发话信号，音频信号经过机内通话器内部发话适配单元进行发话匹配，机内通话器将匹配后的信号再送至发话放大器进行音频信号放大，随后将匹配放大后的音频信号送至超短波电台，电台此时频率合成器产生载波信号，经功率放大可获得放大的载波功率；话筒音频信号经压缩放大后加至调制器，对功率放大器的后三级进行调制，已调制完成的信号经过滤波后送至发射机单元将信号进行功率放大并将信号传送至超短波天线，经由超短波天线对外发射，经过地面塔台接收信号解调、音频放大后送至地面通信台操作人员的耳机中。
2机载超短波通信系统常见故障与排除分析2.1超短波通信系统电磁干扰2.1.1同频干扰同频干扰一般是指所有落在接收机通带内的与有用信号频率相同或相近的不需要信号。
对接收机来说，就是落在中频通带内的与有用信号频率相同或相近的无用信号。
因它们与有用信号以相同的频率及方式进入接收机中频通带，故无法避免和滤除。
这种干扰将使接收信噪比下降，接收机可用灵敏度降低或造成阻塞，从而使通信质量严重下降。
在超短波频段引起同频干扰的干扰源，既可来自设备内部（如：由于屏蔽不好造成内部工作时钟的谐波或杂散的泄漏），也可来自设备外部（如其它电子设备的寄生辐射或互调产物）。
波的通信分类
波的通信分类波的通信主要可以按照电磁波的类型进行分类，包括长波、中波、短波、超短波、微波等。
这些波具有不同的波长和频率，适用于不同的通信场景和目的。
1.长波：长波的波长较长，通常在100-300公里之间，频率在100-300kHz之间。
长波主要用于长距离通信，如无线电广播和船舶通信。
长波的传播比较稳定，受电离层变化的影响较小，但表面波衰减慢，对其他接收台干扰强烈，且天电干扰对长波的接收影响较大。
2.中波：中波的波长在100米至1公里之间，频率在300kHz至3MHz之间。
中波主要用于无线电广播和近距离通信。
中波的传播特性介于长波和短波之间，具有较好的传播性能和稳定性。
3.短波：短波的波长在10米至100米之间，频率在3MHz至30MHz之间。
短波主要用于天波传播，可实现远距离通信，常用于国际广播和军事通信。
短波的传播受电离层影响较大，天波在电离层中的损耗随频率增高而减小，因此可利用电离层对天波的一次或多次反射进行远距离通信。
4.超短波：超短波的波长在1米至10米之间，频率在30MHz至300MHz之间。
超短波主要依靠地波传播和空间波视距传播，主要用于电视广播、雷达和移动通信等。
超短波的频带宽度大，信息容量大，抗干扰能力强。
5.微波：微波的波长在1毫米至1米之间，频率在300MHz至300GHz之间。
微波通信具有频带宽、容量大、方向性好、抗干扰能力强等优点，广泛应用于卫星通信、移动通信、雷达等领域。
此外，根据波的振动方向与传播方向的关系，波还可以分为横波、纵波和球面波等。
不同类型的波在通信中有不同的应用。
例如，横波主要用于电磁波的传播，而纵波则常用于声波的传播。
球面波则是波源向四面八方传播形成的波，如地震波和爆炸波等。
总之，波的通信分类多种多样，不同类型的波在通信中有不同的应用和特点。
了解这些分类和特点有助于我们更好地理解和应用波的通信技术。
超短波电台的组网技术和系统设计
超短波电台的组网技术和系统设计超短波（Ultra High Frequency，UHF）电台是一种常用的无线通信设备，广泛应用于公共安全、交通管理、紧急救援等领域。
在实际应用中，多个超短波电台可以通过组网技术实现互联互通，提高通信的覆盖范围和可靠性。
本文将介绍超短波电台的组网技术和系统设计。
一、超短波电台组网技术1. 数据链路技术：超短波电台的组网可以使用数据链路技术，通过建立无线数据链路实现电台之间的通信。
常见的数据链路技术包括频分多址（Frequency Division Multiple Access，FDMA）、时分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）和码分多址（Code Division Multiple Access，CDMA）等。
这些技术可以有效地利用频谱资源，提高传输效率和容量。
2. Mesh网络：Mesh网络是一种分布式的网络结构，可以在电台之间构建多条路径传输数据，实现网络的冗余和容错性。
当某个节点发生故障或者通信链路中断时，Mesh网络可以自动重组路径，确保通信的可靠性。
对于超短波电台组网而言，Mesh网络可以提供灵活的拓扑结构，适应不同场景的通信需求。
3. 中继技术：中继技术是一种将信号从一个位置传输到另一个位置的方法。
在超短波电台组网中，中继站可以将信号传输到离目标电台更近的位置，减小传输距离和损耗，提高通信质量。
同时，中继站还可以起到信号转发的作用，将信号从一个电台传输到另一个电台，扩大通信的传播范围。
二、超短波电台组网系统设计1. 网络拓扑设计：超短波电台组网系统需要根据具体的应用场景进行网络拓扑设计。
对于较大范围的通信需求，可以选择星型拓扑，将多个电台连接到一个中心节点，通过中心节点进行通信。
对于较小范围的通信需求，可以选择网状拓扑，构建Mesh网络，实现节点之间的直接通信。
2. 频率规划：超短波电台的组网需要进行频率规划，避免频谱资源的冲突和干扰。
短波和超短波课件
04
短波和超短波的比 较
工作频段
短波
通常指频率在1.5MHz-30MHz之间的 无线电波。
超短波
通常指频率在30MHz-300MHz之间 以覆盖较广的区域，甚至全球范围。
超短波
主要依靠地面反射传播，传播距离较短，通常用于本地或区域通信。
应用场景
性。
扩频技术
利用扩频码对信号进行调制，实现 信号的频带展宽，从而提高抗干扰 能力和安全性。
跳频技术
通过不断改变工作频率来避开干扰 ，提高通信的可靠性和保密性。
超短波通信的优缺点
优点
传输速度快、抗干扰能力强、覆盖范围广、可移动通信等。
缺点
易受地形、建筑物等环境因素影响，信号传输过程中衰减较大，需要中继站支持 ，同时存在电磁辐射可能对人体健康产生影响。
短波
主要用于广播、无线电导航、远程数据 传输等领域，适用于应急通信和远程通 信。
VS
超短波
主要用于电视广播、移动通信（如手机） 、无线麦克风等，适用于近距离通信和固 定设施通信。
05
短波和超短波的发 展趋势
短波和超短波技术的创新与突破
高效能发射机
随着科技的进步，短波和超短波 发射机在效率和稳定性方面取得 了显著提升，能够提供更强大、
更稳定的信号覆盖。
数字调制技术
数字调制技术如QPSK、QAM等 在短波和超短波中得到广泛应用 ，提高了信号传输的可靠性和抗
干扰能力。
高速数据处理
高速数字信号处理技术的发展， 使得短波和超短波信号的处理速 度大幅提升，为实时通信和大数
据传输提供了可能。
短波和超短波在未来的应用前景
应急通信
在自然灾害或紧急情况下，短波和超短波因其覆盖范围广、传输 不受复杂地形限制等优点，成为重要的应急通信手段。
短波与超短波
一、短波通信短波通信(Short-wave Comunication)是无线电通信的一种。
波长在10 米～100 米之间，频率范围3 兆赫～30 兆赫。
发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段。
由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。
目前，它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面。
尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘汰，还在快速发展。
1. 短波传播途径短波的基本传播途径有两个：一个是地波，一个是天波。
如前所述，地波沿地球表面传播，其传播距离取决于地表介质特性。
海面介质的电导特性对于电波传播最为有利，短波地波信号可以沿海面传播1000 公里左右；陆地表面介质电导特性差，对电波衰耗大，而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样（潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大）。
短波信号沿地面最多只能传播几十公里。
地波传播不需要经常改变工作频率，但要考虑障碍物的阻挡，这与天波传播是不同的。
短波的主要传播途径是天波。
短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。
但天波是很不稳定的。
在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。
2. 电离层的作用电离层对短波通信起着主要作用。
电离层是指从距地面大约60 公里到2000 公里处于电离状态的高空大气层。
上疏下密的高空大气层，在太阳紫外线、太阳日冕的软X 射线和太阳表面喷出的微粒流作用下，大气气体分子或原子中的电子分裂出来，形成离子和自由电子，这个过程叫电离。
产生电离的大气层称为电离层。
电离层分为D、E、F1、F2 四层。
D 层高度60~90 公里，白天可反射2~9MHz 的频率。
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扩展设 备
500W 功放
自动天 线耦合 器B
调制解 调器
收发信 主机
自动天 线耦合 器A
电源
现代短波通信系统方框图
（一）短波通信系统的组成及工作原理
1．主机
收发信机主机一般由收发信道部分、频率 合成器部分、逻辑控制助 收、发信道完成自动链路的建立。
（二）短波高速数据传输
1．短波信道对数据传输的影响
从物理概念上，短波信道对数据信号传输 的影响主要表现在以下几方面： （1）多径效应引起的衰落使传输的数据 信号幅度减小，甚至完全消失，这是造成短波 数据通信中出现突发错误的主要原因。
（二）短波高速数据传输
（2）多径效应引起的波形展宽是传输的 数据码元间互相串扰，这是限制数据速率的主 要原因。
1．主机
（1）信道部分
当处于发射状态时
载波 音 频 放 大 调 激励1 混
频 制 1
激励2 混
频 2
线 性 放 大
ALC 控制电路
功 率 放 大
1．主机
（1）信道部分
当处于接收状态时，则将在天线上感应的射频信号加 到选频网络，利用该网络选择出有用信号，经射频放大或 直接输入到混频器对射频信号进行频率变换（一般进行两 次混频），将信号搬移到低中频，然后对低中频信号放大 后进行解调，还原成音频信号，再经音频功放推动扬声器 发声。为了使收信信号输出稳定，发射功率输出平稳，信 道部分一般要加入自动增益控制电路和自动电平调整电路。
（3）电离层快速运动和反射层高度变化 引起的多普勒频移，使发射信号要的频率结构 发生变化，相位起伏不定，从而造成数据信号 的错误接收。
（二）短波高速数据传输
2．短波数据传输系统的抗多径和抗衰落的措施
在传统的短波数据传输系统中，信道误码率通常是 10-2~10-3的数量级。严重的衰落以及由于多径引起的 码元串扰限制了通信质量的进一步提高。近几年来，由 于在短波数据传输系统中采用了各种有效的抗衰落和抗 多径（通常是指码元串扰）措施，系统的误码率差不多 减少了两个数量级，达到10-5~10-6。目前，在短波线 路上广泛采用以下4种抗衰落和抗多径的技术措施：
1．主机
（1）信道部分
当处于接收状态时
本振1 选 频 网 络 射 频 放 大 混
频 1
本振2 混
频 2
载波 中 频 放 大 解
音 频 功 放
扬 声 器
调
AGC 控制电路
1．主机
（2）频率合成器
一般由几个锁相环组成，产生信道部分实 现频率变换（混频）、调制解调所需的稳定的 激励、本振和载波信号。现代频率合成器一般 采用数字式频率合成技术，使频率合成器的体 积大大缩小。
1．主机
（4）电源部分
提供主机内各部分的直流电源。
（5）选件
根据用户的不同要求，完成某一个或某几 个特殊要求，可选择不同的选件。
（一）短波通信系统的组成及工作原理
2．自动天线耦合器
随着频率的变化，天线将呈不同的特性阻抗。自 动天线耦合器的作用是将变化的阻抗通过天线耦合器 的匹配网络与功放输出的阻抗完全匹配，使天线得到 最大功率，提高发射效率。目前，自动天线耦合器主 要由射频信号检测器部分、匹配网络部分和微处理器 系统等电路组成。
1．主机
（3）逻辑控制电路
现代通信设备中的逻辑控制电路一般采用单片机 控制技术或嵌入式系统技术。逻辑控制电路通常包括 微处理器系统（包括CPU、程序存储器、数据存储器 等）、输入与输出电路、键盘控制电路、数字显示电 路及扩展电路的接口等。逻辑控制电路将控制整个设 备的工作状态，协调与扩展电路的联系，扩展能力的 强弱是体现设备先进的重要标志。
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
第二章 短波和超短波通信系统
二、短波通信系统
（一）短波通信系统的组成及工作原理
现代短波通信系统一般由带自适应链路建 立功能的收发信主机、自动天线耦合器、电源 以及一些扩展设备，如高速数据调制解调器、 大功率放大器等部分组成，如下图所示：
信道部分
频率合成器
逻辑控制
选件 电源
收发信机主机方框图
1．主机
（1）信道部分
通常由选频滤波、频率变换、调制解调、音 频功率放大、射频功率放大、AGC（自动增益控 制）电路、ALC（自动电平控制）电路、收/发 转换电路等组成。
1．主机
（1）信道部分
当处于发射状态时，其主要功能是将音频信号经音频 放大送至调制器进行调制，形成单边带调制信号，然后再 经两次频率变换（频率搬移），将信号搬移到工作频率上 （1.6~30MHz），之后对射频信号进行线性放大，功率 放大、滤波，保证有足够的纯信号功率输出，经天线向空 间传播；
射频输入 射频信号检测 匹配网络
微处理器系统 电源
2．自动天线耦合器
（1）射频信号检测部分
通常由3个检测器电路组成，分别对射频 信号的相位、阻抗及驻波比进行检测，并将检 测的数据送给微处理器系统作为调谐匹配的依 据。检测器的精度直接影响调谐的准确性。
2．自动天线耦合器
（2）匹配网络
一般由可变串联电感、可变并联电容等元 件组成。微处理器系统经过处理运算，输出驱 动继电器的控制信息，使相应的电感、电容介 入匹配电路达到天线与功放输出阻抗匹配的目 的。
2．自动天线耦合器
（3）微处理器系统
为自动天线耦合器的核心，是由单片机组成的电路系 统，其作用是根据检测器所提供的信息进行判断、处理， 输出一组控制匹配网络的数据，并调整其匹配网络参数， 判断是否匹配，如未达到匹配目的，微处理器系统将再输 出一组控制数据进行判断，直到网络参数满足匹配条件为 止。在工作频率变化后，应重复上述调谐步骤，对所工作 的频率完成调谐匹配功能。
（一）短波通信系统的组成及工作原理
3．电源 交-直流变换电源一般是中功率电源，提供 系统各部分的电源。较常见的有开关电源 和线性稳压电源。
二、短波通信系统
（二）短波高速数据传输
用短波和超短波传输数据信号时，由于短 波、超短波信号传播方式不同，它们所体现的 数据传输性能也不尽相同。与超短波相比，天 波传播的特殊性限制了传输速率的提高和误码 率性能的改善，因此，必须采取相关技术来提 高短波信道上数据信号的传输速率。