| 标题 | 短波通信技术概括及通信频率选择 |
| 范文 | 辛登松 【摘要】 随着我国信息技术的发展与经济的进步，短波通信技术取得了飞速发展，被广泛应用于通信行业各领域中。现代短波通信技术的应用深刻的影响着军事、航空、海运、等各行业，极大的推进了我国信息技术的发展，满足着人类的通信需求。基于此，本文简要介绍了短波通信发展的要求，阐述了我国短波通信技术的发展现状及、常用的通信装备、短波电波的传播途径，并就短波通信电台的通信频率选择及通信技术的发展前景做了简单分析，希望能对短波通信技术的应用有所帮助。 【关键词】 短波通信 频率选择 在现代社会中，通信技术在社会发展中起着非常关键的作用，尤其是短波通信技术更是不可或缺。短波通信不受有源中继体及网路枢纽的控制，在山区、海洋、戈壁等任何地域都可覆盖，是战时唯一的可靠的实用远程通信手段，是世界各国军用远距离通信的首要选择；是抗震救灾、应急处突是通信方式的重要通信手段。同时，短波通信技术成本较低，架设机动灵活，因此，即使是在各种新型通信技术不断涌现的今天，无线短波这种传统的通信手段依然获得了快速发展并不断拓展应用空间。 一、短波通信发展要求 高度信息化是当今通信技术的总体特点，其对通信系统及通信技术的要求也越来越高。短波通信设备正朝着数字化、集成化、一体化、网络化的趋势发展，其未来主要的业务将是图像与数据的整合。随着电磁环境的日益恶化及无线电通信业务的发展，短波通信应在如下几方面开展深入研究： 1.1高速、大容量通信 传统的短波通信发展较慢，主要制约因素是容量有限，如电报速率在200b/s以下，这很难满足当今以图像为主流的现代通信需要。而要适应社会发展对短波通信技术的要求，就必须不断提升短波通信的传输速度及容量。 1.2可靠通信 电离层反射、传播损耗、电离层倾斜、电离层骚动、散射传播及波导传播的随机性、多径衰落等诸多因素对短波通信产生的不利影响，因此，需要不断提高短波通信的可靠性。 1.3抗干扰通信 短波通信具有隐蔽性差的特点，其信道保密性能不足，缺乏必要的抗干扰能力。因此，要不断提升短波通信的抗干扰性能。 二、我国民用短波通信技术发展的现状 2.1 HF.90H超小型跳频短波电台 HF.90H是引进的澳大利亚技术，其突出特征是运用智能边带跳频技术，突破了语音跳频技术中易被识破及跟踪、不安全不隐蔽的弊端。该技术运用SSB边带跳频模式传送语音信号，其瞬时频率与噪音类似，且跳频编码在语音起伏中，跳频频率很难确定。普通的短波信道经常有噪声及干扰信号存在，而HF.90H频带适应性较强，可自动排除噪音信道，大大提高了通信质量。 2.2 CHESS系统 CHESS系统利用数字信号处理技术及DSP芯片为基础，其跳频宽带能到2.56MHz，跳频速率可达5000HOPS/S，同时具有非常高的数据传输速率。该系统最显著的特点是运用了差分跳频技术，以及将编码与频率调制技术相结合，对频率编码后，控制了跳频的频率，可以实现通过频带换取音噪比及信干比。 三、常用短波通信电波传播途径分析 3.1天波传播 3.1.1电离层 天波主要依靠电离层反射进行传播，因此可研究总结电离层在不同时段对不同频率电波的反射规律，以提高短波通信质量。在整个电离层中，通常是D层、E层、F1及F2层对电波通信有较明显的影响，不同层次之间并没有明显的界限。D层高度在60-80千米，午间电子密度达到最高，夜晚逐渐消失；E层高度在100-120千米，白天电子密度高于晚上；F1层高度在180千米，与D层一样，中午电子密度最高而夜晚消失；F2层高度在200-400千米，电子密度是下午达到最高值，黎明降到最低值。 3.1.2电离层对电波的反射与折射 电离层的电波频率及其电子密度对折射率有直接影响，其中，电波频率与折射率呈现反向相关，即电波频率越高，电离层对电波具有的折射率越小；电子密度与折射率呈正向相关，即电子密度越高，电波折射率越大。电子密度是随着电离层高度的增加而升高的，同时导致电波折射率不断升高。在电波频率确定不变的前提下，电波的入射角度越大则越容易被反射回地面；当入射角小于某一数值时，电波会直接穿过电离层进入太空。电波的入射角度固定时，越高频率的电波需要达到更高层次的电离层才有可能被反射回地面，当频率达到一定数值时，在折射角不满足条件的情况下，电波会透过电离层进入太空。 3.1.3电离层吸收电波 在电波穿过电离层的过程中，电离层中的自由电子会处于运动状态，因此会消耗电波能量，这就是所谓的电离层吸收电波。电波频率与电子密度影响着电离层对电波的吸收程度。电波频率越低、电子密度越高，吸收能力就越强。 3.2地波传播 地波传播这一通信方式可以在特定距离内搭建起比较稳定可靠的网络。此网络的有效距离会受到电台的发射频率、传播路径及天线结构等因素影响，同时载波频段也会对其产生影响。假设前三个条件固定，载波频率就是影响通信距离的特定因素。这是因为载波频率越低，大地会吸收较少的电波，因此，应该选择低段的短波频率用于地波通信频率；地波传播距离越远时，通信信号越弱，当到达距离的临界点后，短波通信就无法保证其可靠性，造成信号中断。 四、短波通信电台通信频率的选择 由于电子密度及电离层的高度是不断变化的，因此对于短波电台来讲，选择合理的通信频率是保障通信质量的关键。若选择过低的通信频率，会造成电离层过度吸收电波，不能保证短波信号的信噪比；若选择过高的通信频率，则会造成电波穿过电离层，直接进入太空。因此，短波通信电台在选择通信频率时要综合考虑如下几点： 首先，在通信距离固定的前提下，短波通信频率要低于被电离层反射的最高频率，以避免电波透过电离层直接进入太空； 其次，当短波电台通信频率较低，电离层会较强的吸收电波，这时短波电波通信频率降低到某一区间，短波信噪比会大大下降，通信质量没有保证。正常来讲，短波通信的最低通信频率为3-4MHz； 再次，在选择通信频率时也要考虑时间段变化，日间与夜间的频率应该不同。 实践证明，在黎明及黄昏时电离层的电子密度变化较为频繁，应根据实际情况对电波频率进行相应调整。 五、短波通信技术的发展展望 随着短波通信技术的发展，其主要呈现出如下发展趋势： 首先，由单一自适应技术发展为全自适应技术。自适应主要是指频率的自适应，也被称为实时选频技术。在信息化时代，主要的通信方式是数据通信，因此单一频率自适应远远不能满足通信要求。短波通信新技术的问世推动了短波数据网的搭建与发展，同时频率自适应技术可同其他自适应技术构成全自适应通信系统，这也是短波通信技术的发展趋势。 其次，抗干扰技术由低速窄带发展为高速宽带。大部分短波跳频电台依然是模拟跳频电台，其在技术上一直没有攻克通信距离近、语音质量低等难题，且是窄带跳频。若想提高短波通信的抗干扰能力，必须提高跳频速率及信号带宽。这同时也可有效提高信息的传输速率。 再次，短波通信系统网络朝着第三代全自适应网络方向发展。通信系统网络化、通信数字化、通信业务综合化是未来短波通信系统的发展主流趋势，信息系统的建设应以有效性、可靠性、抗毁性为基本要求。为提高通信系统的智能化、自动化，短波通信设备应向第三代通信设备方向发展，以适应未来短波通信业务的发展要求。 六、结语 随着科技的发展，短波通信技术会逐渐发展为全自适应技术，且其信号带宽会不断拓宽，抗干扰性能等也会不断提升，通信过程将变得更为顺畅，相信短波通信技术在未来会有更广阔的应用前景。 参 考 文 献 [1] 李晋.短波通信发展现状与前景探析[J].大陆桥视野，2013（12） [2] 付彦哲.浅析短波通信发展现状及的选频研究[J].科学与财富，2015（21） |
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