短波通信技术发展综述

短波通信技术发展综述

赵兰浩

(山东科技大学机电工程系，山东泰安271000)

摘要：短波通信作为一种信息传播技术，具有成本低、使用便利、通信范围广等优点。因此无论在军用还是民用上，都起 着不可替代的作用。基于前人所做研究，对短波通信技术的特点和发展现状做了总结归纳，并依据短波通信发展现状和 前人所做相关研究，参考现在时代的发展对通信技术的需求，对短波通信的发展趋势做了比较合理的预测。关键词：短波通信;抗干扰组网；自适应中图分类号:TN 97 文献标识码:A 文章编号：1673-1131(2017)11-0257-02短波通信，是一种出现时间较早而且应用方面较多的通信 方式。从二十世纪初到六十年代中期，它一直作为实现远距离 通信的主要手段。后来随着卫星技术的产生和发展，卫星通信 取得了在远距离通信中的主导地位。二十世纪八十年代以来, 人们通过长期实践得出:短波通信在战争或者灾害期间发挥着 不可替代的作用。另一方面，对短波通信的进一步研究也产生 了许多新技术新成果，短波通信的发展由此进入新阶段，产生 了许多新技术，同时也带来了许多新问题。因此，了解短波通 讯技术的发展现状，预测它的发展趋势是十分有意义的。

本文基于前人所做研究和所作论述，总结得出短波通讯 技术发展的现状与未来的趋势。

1短波通信的基本概念

短波通信是一种主要依托电波形式传输而不需要中继站

实现远距离通讯的通信方式。

电离层是位于地球大气中的一个区域，位于六十千米以 上的大气层。由于受地外射线作用产生电离现象因而被称为 电离层。而短波通信主要利用这一层对天波的反射作用来传 播信号，因而短波通信的通信范围较广B ]。

2短波通信的优点

短波通信的优点主要有四点:①运行成本较低。利用短 波通信不需专门建立中继站，建设成本和维护费用较低。② 设备安装便利。短波通信的设备使用和布置较为灵活。③通 信范围较广。利用电离层反射实现通信，传输距离较远。④ 抗摧毁性较强。在战时，卫星通信等方式的中继站设施很大 可能会在第一时间被敌方摧毁。因此短波通信在这一点上具 有不可替代的地位™。

3短波通信应用中出现的问题

随着短波通信技术的应用，许多技术性的问题涌现出来， 这些问题需要得到及时解决。主要包括：(1) 传统短波通信的数据传输速率和点对点模式已不适合 时代需要。当今时代最主要的特点就是信息爆炸，信息量的 增加速度较以往大大提高。这要求通信系统能够及时大量的 传递信息。而传统点对点传输的短波通信系统由于是点对点 单一传输，带宽较窄，传输速率较低，不能及时而完整地反映

全部信息。随着时代的不断发展，对短波通信技术提出了许 多新要求，这项技术也面临着许多新挑战[4]。(2) 传统短波通信抗干扰能力较差。干扰因素包括两个 方面:①环境因素:对于地波，大地可以吸收电波，而且实验证

明，电波的功率会随着距离增加而衰减。对于天波，主要是由

于传播过程中所带来的损耗。②人为因素：主要分为工业干 扰和故意干扰。工业干扰主要来自于各类电气设备在工作时 产生的磁场，这对短波有着一定程度的干扰。而恶意干扰主 要是指为了实现使对方短波通信系统陷入瘫痪而故意通过电

子战手段进行干扰。根据实际经验，人为的干扰作用较大，应 该是主要防御对象气

(3)短波资源动态分配。短波频段资源较少是一个公认的 事实，因此，如何对资源进行合理分配，从而有效提高短波通 信的效率成为人们主要关心的问题之一。显然，在一些特殊 场合,特别重要的节点理应占有较多的频段资源，并且每个节 点所占资源数量应随着节点的优先级变化而进行动态调整和 分配，从而达到通信效率最优的效果。

4短波通信的发展现状

为了解决短波通信在实际应用过程中产生的新问题，近 年来短波通信邻域产生了许多新技术。

(1)自适应短波通信技术。自适应技术是指依据检测所得 到的信息自动调整设备参数从而达到最优效果的一种技术。 运用这种技术可以最大限度提高通信效率。它有效减轻了短 波通信参数改变所带来的不利影响，提高了通信质量[6]。

⑵短波通信组网技术。由于传统的点对点通信方式已不能 ■信息爆炸的现状，人们希望利用短波通信的特性组建一个通 用的通信网络，克服点对点通信的不利影响。目前，短波通信网 络技术已发展到第三代，它是基于美军标准MH -STEM 88-141B 进行研究得到的。目前，这一技术已经得到世界公认[7]。

(3) 软件无线电技术。软件无线电技术通过应用基本通 信模块,提高短波通信的自适应能力和抗干扰能力，满足多种 业务需求气

(4) 短波中继路由技术。短波中继路由的作用是保证通信 的准确性。目前对于该技术的研究文献相对较少，而且更重 要的是查询路由会占用短波资源。因此，应该使用技术手段 如自适应技术来优化短波路由协议，从而达到改善短波通信 质量的目的。

(5) 抗干扰技术。①短波跳频与扩频技术:短波通信抗干

扰主要依靠短波跳频技术来实现，它要求慢速和充足的频段

资源。另一种抗干扰措施是直接扩频技术，它是指将要传输 的信息放在较宽的频段上，同时抑制噪声干扰。但是由于短 波通信频段较窄，这种技术又需要占用更多的带宽，这会对短 波通信所占频段的利用率造成影响[9]。②多频多点接入技术:

短波通信质量不稳定，运用组网技术连接不同位置的节点后， 使用单一的通信频率会使网络运行出现问题甚至失效。采用 多频多点这种技术可以实现不同工作频率之间的切换。这有

效提高了短波通信的可靠性。③频率分集技术：这种技术借

鉴了控制理论中的多输入多输出思想，通过同时接收不同频 率上的信号，使得短波通信的传输可靠。对于多发射多接收 网络，可采用频率分集技术克服干扰，提高短波通信的通信质 量[1°]。④链路自适应:链路自适应技术能随时监测短波通信信 道的变化，根据结果调整参数[4]。通过使用链路自适应技术，

可以实现准确又稳定的通信。链路自适应技术可以保障短波257