短波通信的发展及现状

短波通信的发展及现状（共7篇）

短波通信的发展及现状 篇1

前言

1895年马可尼(Marconi)首次进行无线电通信获得了成功。从那一刻开始,短波通信的研究、发展和应用经历了一个从高到低、又从低到高的波浪式发展过程,这一切都是和短波通信所具有的独特优点、人们对通信的不断需求以及科学技术的飞速发展分不开的。

传统短波通信大多采用固定频率、点对点的通信方式,这种方式在应用中主要存在两方面缺陷:一是由于短波信道的变参特性对通信质量的影响,传输的可靠性和有效性较差;二是由于短波信道的空间开放性,导致的保密性不强、战时易被敌方侦测和干扰等问题。随着微处理器技术、DSP技术、自适应技术等现代信息技术的发展及其在短波通信中的应用,形成了以组网通信技术、自适应技术和扩频通信技术为重要特征的现代短波通信系统。

1 短波通信的特点

短波信道是变参信道,具有严重的时变色散性。时变衰落、多普勒频移以及多径传输造成了高频信号在时、频、空三维空间中的严重扩展,影响了数据在短波信道上传输的有效性和可靠性[1]。这些影响主要表现在以下几个方面:多径衰落使所传输的数据信号幅度产生严重的起伏,甚至完全消失,这是造成短波数据通信出现突发性错误的主要原因;延时扩展引起的波形展宽使所传输的数据码元互相串扰,即码间串扰(ISI),限制了数据速率的提高;电离层快速运动和反射层高度的变化所引起的多普勒频移使发射信号的频率结构发生变化,相位起伏不定,从而造成了数据信号的错误接收。

这些问题的存在,不仅限制了短波通信的发展,而且也不能很好地适应人们日益增长的对数据通信,特别是对高速数据通信业务的需求。

2 短波通信的发展现状

20世纪80年代,计算机、移动通信和微电子技术的迅猛发展,促进了短波通信技术和装备更新。特别是大规模集成电路技术、数字信号处理技术(DSP)、自适应技术等的迅猛发展,使短波通信的质量和传输速率得到不断提高,自动化和新业务功能得到增强,自适应与抗干扰能力获得显著提高,现代短波通信得到巨大发展。

两次海湾战争和科索沃战争又给短波自适应通信的发展推波助澜,它再次证明了短波通信经济、灵活、简便的特点,更主要的是其“抗毁性”,使其成为军事通信的重要手段,在诸兵种协同作战的远程通信、战区C4I系统中能够发挥重要的作用,短波通信开始向网络化方向发展[2,3]。短波通信网主要可分为:短波自适应通信网、短波跳频通信网和短波直接序列扩频通信网。

2.1 短波自适应网络

短波自适应通信网是指网内自适应电台通过链路质量分析、自动选择呼叫及预置信道扫描,能够自动在预先设置的频率点组中选择最好的频率建立起短波通信,并在通信过程中,不断测试短波信道的传输质量,实时选择最佳工作频率,使短波通信链路始终处在传输条件较好的信道上。相较于传统的短波通信网,自适应通信网主要在以下四个方面有较大改进[4]:(1)通过链路质量分析,短波通信可以避开衰落现象比较严重的信道,选择在通信质量较稳定的信道上工作,可以有效地改善衰落现象;(2)通过自动链路建立功能,系统可以在所有的信道上尝试建立通信链路,找到不在“静区”的信道工作,可以有效地克服“静区”效应;(3)具有“自动信道切换”的功能,当遇到严重干扰时,通信系统做出切换信道的响应,选择条件良好的弱干扰或无干扰信道继续工作,提高了短波通信的抗干扰能力;(4)由于采用了数字信号处理技术,短波自适应通信系统在外接数字调制解调器和相应的终端设备后,可以进行数字、传真和静态图像等非话业务通信,有效拓展了短波通信的业务范围。

由于自适应通信在保证信道质量、占用频率数量、建立通信链路、组网、系统设备的成熟性等综合性能方面优点突出,因此,世界各国都广泛使用。

2.2 短波跳频通信网

自20世纪80年代以来,短波跳频通信技术得到了不断的发展,先后经过了常规跳频、自适应跳频和高速跳频三个阶段。

短波常规跳频通信缺点是跳速低、跳频带宽窄,在分段式扫描干扰或阻塞式干扰的情况下很难正常通信[5]。短波自适应跳频通过将跳频技术与频率自适应功能相结合,避免了“坏频率”的重复出现,传输数据误码率更低,可通率得到提高,若再和宽带跳频结合起来,则可大大提高抗干扰性能,其缺点在于信道搜索时间过长、频率易暴露。短波高速跳频的主要思路是采用相关跳频技术,将待传输信息变换在频点跳变间的相关性上,接收端再由其相关性解调出传输的信息,同时去除了未落在相关频点上的干扰和噪声的影响。其典型设备为美国Lockhead Sandes公司研制的CHESS电台,其跳速为5000跳/S,数据传输速率为4.8~19.2kb/s,误码率为l×10-5,跳频带宽为2.56MHZ,跳频点数512个,跳频最小间隔5KHz。CHESS电台的出现为在短波波段实现高性能的抗干扰加密数字通信提供了有利条件。

目前,随着自适应跳频和高速跳频通信技术的逐渐成熟,短波跳频通信网将成为短波通信网络的重要组成部分。

2.3 短波直接序列扩频通信网

短波直接序列扩频是用宽带扩频码直接对己由基带数字信息调制的载波进行二次调制,产生包含有欲传送信息的宽带扩频信号。直接序列扩频通信将原来集中在信息带宽内的能量分散在带宽宽得多的扩频码序列带宽之内,使能量密度下降成千上万倍甚至低于接收机的噪声,而在通信的接收端,用解扩的方法再将能量集中起来,实现正常的通信[6,7]。

直接序列扩频技术是一种抗干扰、抗截获和抗多径能力强,频谱利用率高的通信技术,在卫星通信、航空系统以及蜂窝移动通信等领域得到了广泛的应用,在短波通信中,也是一项有着广泛应用前景的通信技术。但短波通信主要是靠天波传播,在传播时,对每一条路径的电波射线来说,它要受到自由空间损耗、电离层吸收损耗、地面反射损耗及系统额外损耗,具有“窗口效应”和“多孔性”等特点,其“窗口”带宽约为2MHz。

因为扩频带宽的限制,短波扩频的处理增益受到了限制。在保证必要的数据速率的情况下,无法进一步提高其处理增益,抗干扰的性能也有限,为了进一步提高抗干扰能力,只有降低数据速率或采用数据压缩技术,致使短波直接序列扩频电台的发展步伐不快。

3 展望

短波通信在军事通信中占有重要地位,以C4I为特征的信息化战争,已成为世界各国优先考虑的未来作战模式。短波通信作为C4I系统的重要一环从20世纪90年代起受到高度重视,在很多重要的通信领域获得了广泛的应用。除了美国在大力研究新一代短波通信技术外,其他国家也不甘人后,都在加大对新型短波网络技术的研究力度,短波通信正稳步迈入网络化时代。

摘要：短波通信是现代军事通信中广泛使用的信息传输手段,在通信领域中占有十分重要的地位。介绍了短波通信的基本特点,分析了短波通信的发展及现状,并对其应用前景做出了展望。

关键词：短波通信,网络化

参考文献

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[5]沈琪琪,朱德生.短波通信.西安电子科技大学出版社,1990

[6]陈浩.短波通信新技术与新体制.通讯世界,2000(12)

[7]申志福,马大玮.短波通信新技术应用及发展趋势,军队指挥自动化,2005(4)

短波通信的现状及发展趋势 篇2

1 短波通信的应用技术优势和发展过程

短波通信技术自诞生以来, 逐渐应用在多个领域。短波通信技术最早应该在军事通信领域。随着经济和社会的快速发展, 短波通信开始产生了技术升级和新型技术并用, 例如信道自适应技术、差分调频技术和宽带直接序列扩频技术。在短波通信的技术升级中, 通过信息化技术引进, 实现了信道编码技术和信道均衡技术的创新。特别是计算机网络技术更新发展后, 短波通信技术取得本质上的进步, 短波技术与数字处理技术相结合, 运用微处理器, 实现了数据传输的高速度和高精神度。美国、瑞典、澳大利亚都实现了短波电台的现代化管理。短波通信技术的发展加速了各个领域对短波通信的利用率, 在不断的应用实践中, 推出了符合各个行业需要的硬件设备系统和软件操作规程, 又一次提升了短波通信的应用地位, 保障了短波通信的行业地位。在实践中发现, 短波通信的可靠性、稳定性、通信质量和通信速率都已提高到一个新水平。

2 短波通信的发展趋势

2.1 短波通信由单一自适应转向全自适应技术

自适应技术主要应用的设计理念就是通过连续测量信号和系统变化, 利用环境对自动系统的改变结构和参数变化, 达到系统能够适应必要的干扰。短波通信依靠选频和信道建立技术, 同时辅以功率自适应技术和传输速率自适应技术, 合并调制解调技术和分集、编码技术, 将多种技术综合起来应用, 实现技术之间的相互作用和结构上的完美设计。单一自适应向全自适应的发展是短波技术的必然道路, 能够更多体现短波技术的价值。

基于短波通信技术的特点, 在未来的发展过程中, 单一自适应已经难以满足短波通信的要求, 从单一自适应向全自适应技术的发展已经成为了保证短波通信质量的关键措施。基于这一特点, 短波通信技术在未来的发展过程中, 必将从单一自适应向全自适应发展, 以满足短波通信的需要, 达到提高短波通信质量的目的。因此, 正确分析短波通信技术的特点, 并认真研究单一自适应和全自适应的差异, 对把握技术升级和整体质量有重要意义, 也是推动短波技术更新变化的重要推动力。

2.2 短波通信由低速数据通信向高速数据通信的发展

短波通信需要考虑环境因素的影响。受电磁干扰现实特点和规律的影响, 短波通信中保密的内容一般隐蔽性不强, 通常通过对短波通信进行电子防御技术的使用, 就可以规避信号传输中的这一矛盾。在传统的短波跳频电台中, 传输以模拟话音为主, 语音质量差, 通信距离短。短波通信由低速向宽带高速数据通信发展, 就是为了实现短波扩频技术, 更好地提高通信内容的隐蔽性。

在短波通信初期, 短波通信在数据传输效率上处于较低水平, 无论是通信内容的隐蔽性还是通信的整体效率都难以满足实际需要。在这一状况下, 短波通信将如何解决电磁干扰问题和避免电磁干扰成为重点发展内容。在这一理论支持下, 短波通信技术的发展有效提高了通信速度, 达到了规避电磁干扰和提高电子防御效果的目的。因此, 短波通信在经历了低速数据通信以后, 朝着高速数据通信的方向发展, 既保证了通信的整体质量, 也提高了通信整体速率, 满足了通信的实际需要。因此, 由低速数据通信向高速数据通信发展, 是短波通信未来发展的重要特征。

2.3 短波终端技术向调制解调技术的发展

对于传统的短波通信终端, 容易出现的问题就是电磁干扰。针对高速数据业务需求, 数据传输更需要可靠性和稳定性。对于数据传输技术的升级发展, 需要运行更加有效的系统。原有的短波通信工作方式无法满足数据通信的需要, 终端技术向调制解调技术发展, 就是为使数据传输更能满足现实需要, 实现多种反射模式并存, 降低电磁干扰的影响程度。短波自适应调制解调技术是现代短波通信发展的重要方向。

在短波通信过程中, 如何解决电磁干扰问题是困扰短波通信发展的重要瓶颈。针对当前短波通信特点, 适当调整短波终端技术, 对解决电磁干扰问题和提升数据传输安全性有重要的促进作用。结合短波通信的实际发展经验, 调制解调技术是一种全新的解决方案, 经过对调制解调主要技术的充分了解, 就会发现调制解调技术能够优化短波通信的过程, 特别地方还能解决电磁干扰问题, 并达到提高数据传输效率和数据传输安全性的目的。这一技术的运用, 奠定了短波终端技术向调制解调技术发展的基础, 为短波终端技术更好地向调制解调技术方向发展提供了有力支持。因此, 短波终端技术向调制解调技术的发展, 是短波通信技术发展的重要方向。

2.4 短波通信由数字化转向软件化模式

短波通信的数字化含义通常可以理解为语音数字化通信和数据通信业务。短波通信数字化, 是根据高速数据业务的需要, 在短波信道条件下, 进行低误码率的语音编码, 并通过信号处理技术, 实现短波数字化传输。短波通信向软件化发展的目的就是能够应用更多的电子技术。随着通信技术的升级发展, 大规模集成电路的应用逐渐加强, 技术性能显著提高, 利用计算机技术进行组网, 实现电子对抗技术的运用和发展, 并根据业务的不同, 接入不同类型的终端。

在短波通信技术的发展过程中, 短波通信技术主要是以数字化业务体现的, 其中数字化是短波通信技术的主要特征, 同时也是短波区别于其他技术的突出特点。在现实应用可以观察出, 短波通信由数字化向软件化发展的基础, 主要是基于短波通信技术的特点。在短波通信技术的发展过程中, 电子技术经历了多个发展阶段, 其中大规模和超大规模集成电路的发展, 为短波通信技术的软件化提供了支持, 使短波通信技术软件化成为可能。因此, 正确理解短波通信由数字化向软件化的发展, 对于提升该项技术的具体实验和实际应用有指导意义。在通信行业快速发展的时代, 短波通信的技术更新符合技术前进的规律, 适应社会经济领域的需求, 对短波通信技术发展而言具有重要的意义。

2.5 短波通信系统向第三代自适应网络方向发展

短波通信发展的趋势可以形容为向数字化、网络化、业务综合化发展。通信系统可以有效兼容, 通信网络可以实现相互通用, 以高度的可靠性和有效性建立通信基础系统。同时在自动化和智能化概念的催促下, 具有超强效力, 特别是处理综合性业务时, 可以在短时间内完成系统的更新。短波通信的网络化和数字化, 推动了技术的根本性前进。基于这些特征的短波通信网络能够拥有宽容的网络容量, 能够快速传输, 可以将移动平台架构到综合业务的通道, 实现多网络共同发展。

在新的传媒时代, 互联网成为各个领域的依托技术, 互联网具有一定优势, 但是, 也具有一定的局限性。通过短波通信业务的拓展, 能够实现互联网与短波通信的有效结合, 使短波通信在互联网时代可以与更多的行业衔接, 建立新的发展空间, 跨越更多的传统限制。短波通信技术与互联网的结合, 是新理念和新技术的综合应用。无论是在数据传输的效率还是在数据传输的安全性上都有显著的特点和优势, 是其他通信技术所无法比拟的。根据短波通信系统的发展和实际构成来看, 短波通信系统不但会从单一的自适应向全自适应发展, 而且还会依据自身特点与第三代自适应网络进行有效融合, 最终达到向第三代自适应网络方向发展的目的。因此, 在短波通信技术的发展过程中, 我们应对短波通信技术的特点有所了解, 并对其自适应特性有足够认识, 正确分析短波通信技术走势, 将短波通信作为一种新的通信平台, 努力打造高效、安全、可靠的第三代自适应网络。

2.6 短波天线转向智能化设计方向

天线是通信传播的媒介, 短波通信的介质是无线天线, 向智能化发展的设计需要在电路电磁能量的正反变换期间, 获得或者送出更多功率。传统的方法一般是给定权集, 选定阵列的形状或者尺寸, 很多天线就是在这个基础上发展起来的。自适应天线属于高频自适应技术, 其技术优势是信息处理工程和自动控制功能。自适应天线能够适应环境变化, 无论在任何环境下, 都能够增强对信号的感受能力。向智能化方向设计发展就是使天线的适应能力继续增强, 在方向、阻抗设计等方面优于传统天线, 及时找准方向, 提高信号灵敏度。天线向智能化方向发展从根本上提高短波通信的抗干扰能力。

2.7 短波通信的发展新理念

在信息化社会发展过程中, 通信是沟通与联系的中间媒介, 通信技术水平决定了信息化社会的整体运行效果。短波通信作为传统的通信类型, 在过去发展过程中, 给予了我国经济建设的多种帮助。随着新传媒时代的到来, 短波通信与多种技术相结合, 通过新设备和新技术的应用, 强化可靠性和稳定性, 实现自动化与智能化并行的综合业务发展方向。短波通信发展需要在具体实践中得到提升, 单纯的技术更新需要以技术实际应用为基础条件。

3 结语

我国正处于经济和社会发展的关键时期, 经济与社会生活的多个方面, 都需要通信作为联络的纽带。通信技术的发展水平, 影响着多个领域的运行发展。互联网和移动终端技术虽然占据了市场的大部分份额, 对各个领域有足够的帮助, 但是, 短波通信仍然是应用最为广泛的通信技术, 特别在国防军事事业中, 短波通信具有不可比拟的优势。短波通信的应用可以针对不同的行业进行特殊的设计, 设计出符合行业发展的特征。短波通信技术是通信领域的主导技术之一, 在发展过程中, 需要从技术上、设计理念上进行不断调整, 才能够适应社会化生产的需要, 才能够使技术应用过程更加简捷高效。通信技术的发展是经济领域发展的标志, 是网络时代技术升级的体现。短波通信技术对通信行业的推进, 将在不断在实际应用中得到发展。

参考文献

[1]姜威.浅析短波、超短波通信的发展趋势[J].电脑知识与技术, 2008 (16) .

[2]鲁远曙.超短波通信在未来舰船编队中的应用分析[J].舰船电子工程, 2008 (28) .

[3]周自波.超短波通信终端调制解调算法与FPGA实现[D].电子科技大学, 2012.

浅析短波、超短波通信的发展趋势 篇3

关键词：短波,超短波,自适应,智能化

1 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)。

4 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。

参考文献

[1]唐朝京.数字微波通信技术[M].北京:国防工业出版社,2002.

短波通信的发展及现状 篇4

一、频率优选技术的类别分析

短波频率优选技术按照其作用划分, 可分为频率探测、频率预测及认知无线电感知三种技术类型。其中, 频率优选预测与探测的主要目的是确定最佳通信宽带, 缓解频谱源不足等问题。在短波远距离通信过程中, 频谱源不足会对短波通信的系统容量产生影响。有相关研究指出, 在时空领域上, 短波频谱存在很多频谱空洞。频谱空洞直接关系到短波频率的应用效率, 如何发现这些空洞, 已经成为短波长距离通信频率优选技术研究者们关注的重点。与此同时, 无线电感应技术开始在短波通信中出现和应用, 其主要原理是通过感知外界不断变化的无线通信环境, 借助一定算法来实时变更自身参数, 对授权用户的闲置频率空穴进行动态跟踪感知, 进而达到充分利用频谱资源的目的。

二、海上短波远程通信频率优选技术应用现状

2.1频率预测技术应用

短波频率预测技术既包括长期预测, 又包括短期预测, CCIR组织曾经提出了三种独立的短波信道模型评估算法, 分别为报告894、报告252及报告252补编的方法。目前, 国内短波频率预测技术仍然是以短期预测、长期预测为基础, 在海上短波通信领域, 出现了亚太法、自相关频率预测以及神经网络预测法等优选技术。其中亚太法是根据亚太地区39个主要电离层观测站记录的数据, 运用f0 F2导出预测指数的一种频率预测方法, 自相关频率预测技术则以电离层MUF的变化规律为基础, 通过预测其短期变化规律来进行准实时预报。

神经网络预测是以神经网络基本原理为依据而建立起的一种短波频率预测模型, 也具有实时预报的作用。目前, 世界很多国家不同机构对短波频率预测均有深入的研究, 大多数研究成果都是以中长期预测为主, 虽然也符合短波通信的要求, 但不能全面反映实际时刻电离层的反射信道情况。

2.2频率探测技术应用

在频率探测技术不断发展的背景下, 很多探测信号体质开始用于短波通信实践中, 如脉冲探测、眼图技术和错误计数等, 在很大程度上提高了短波通信频率探测的效率。其中, 脉冲探测是出现时间最早、应用范围最广泛的一类探测方法, 能够同步接收和传输时间和频率, 在发端应用了脉冲探测发射机以在整个HF频段上发送脉冲探测信号, 接收端中的探测接收机校准时间与标准时间一致, 因此能够实现同步收发。在数字传输系统过程中, 眼图技术能够比较全面地反映系统传输性能, 因而可以通过眼图分析来评估信道。错误计数技术是在控制发送数据的条件下, 通过设置反码加权, 对信息支路进行放大加权处理, 从而提高系统输出结果中的误码率, 该方法多用在数字通信系统中。

三、预测与探测组合应用的新模式

短波频率探测的主要作用在于通过对电离层进行动态探测, 为短波通信找到最佳通信频率。一般情况下, 岸海短波频率的探测工作离不开舰载站与岸基站, 舰载站与岸基站保持同步, 共同接收电离图, 从而构建探测链路。同时, 舰载站把优选频率传输至岸基站, 再由岸基站对本地区电磁环境作出分析, 确立优选频率后将其传回舰载站。在定频工作模式下, 海上短波通信工程中, 岸海短波数据的链传效果往往难以得到保证, 因此, 可以考虑将数据链系统与短波通信频率探测系统结合起来, 最大限度地利用频率探测系统功能, 结合海区天气状况、地理情况及电磁频谱占位情况选择闲置、稳定的通信频率, 并对通信频率进行实时分配, 大幅度地提高短波通信效果。

四、结束语

短波通信的抗毁性能好, 其在海上通信领域有着不可估量的应用价值。但是受现有科学技术水平的影响, 短波通信频率优选效果仍然有待改善。

短波通信工作者要不断提升频率预测和探测水平, 综合利用通信技术和网络技术, 改进通信设备, 从而不断提高通信频率的应用率。

摘要：短波通信是人类最早发现的无线通信方法, 是远距离通信必不可少的手段。本文首先简要介绍了短波通信频率优选技术的主要类型, 对海上短波远程通信频率优选技术的应用现状进行了总结, 并探讨了一种综合了预测与探测功能的新模式, 希望能够为推动海上远距离通信频率优选技术的发展贡献一份力量。

关键词：频率优选技术,短波通信,预测,探测,现状分析

参考文献

[1]李菁晔, 徐池, 韩东等.基于电子海图的短波频率辅助决策系统研究[J].电子信息对抗技术, 2015, 01:83-87.

[2]徐池, 邱楚楚, 李梁等.海上短波通信频率优选技术现状与分析[J].通信技术, 2015, 10:1101-1105.

短波通信技术发展分析 篇5

关键词：短波通信,特征,发展方向

随着近十几年来, 经济科技的快速发展, 通信行业在经济大发展的背景下, 也在茁壮成长, 现阶段是以科学技术为主要生产力的社会。随着经济的大发展, 通信行业的发展顺应了社会大发展的浪潮。自20世纪20年代中期, 在实验室里就发现电离层和短波通信实现后, 短波通信以其强大的优势, 包括良好的机动性能、顽固性强等。20世纪80、90年代, 短波通信因其自身强大的功能, 正式进入了现代化的数字通信时代。就目前形势而言, 短波通信技术虽然大量的应用低速调频、低速数据传输、声码等, 自身的通信能力更是得到离开了大幅度的提升, 但仍然有需要加强与改进之处。伴随数字科学技术的应用成熟, 数字信息处理技术、扩频通信技术、及自适应技术的应用, 短波通信技术长期处于研究的成果正逐步走向实用阶段。

1 短波通信技术的特点

1.1 信道分离

短波通信技术系统能把呼叫与数据流信道进行分离, 但同时也可以让二者之间相邻, 这样既可以保持两者之间传输性上相近, 又可以信息流量各自承担, 同时也保证了信息传输过程中的高效率性及链路建立的快速性。短波通信西洞中的自动链路和数据传输将使用相同的突发波, 起到了提高系统灵活性飞的作用。现阶段使用的短波通信技术主要以第三代为主, 它将第二代的以异步方式建立链路系统结合现代同步方式都采用。同步方式比异步方式有延时更小的优点, 而在驻留信道的这种方式下的某一个特定时间内应用商是确定的。

1.2 管理业务能力强, 最低限度的通信能力

由于短波通信技术在诸多领域都有其特殊的存在作用, 在移动通信和互联网络高度发展的今天, 世界各国都没有停止对其的开发应用和研究, 短波通信技术正在不断取得重大技术的突破, 推动着该领域的不断前进。如今, 短波通信伴随我们已经步入了信息数字化时代, 在未来的科学技术发展中, 一度被人们认为落后的短波通信技术一定会以其崭新的面貌进入先进通信领域的行列, 为各个行业的发展提供更优质的服务, 推动世界的发展和进步。现阶段应用的断臂通信技术对各种业务都具备良好的管理业务的能力, 在建立链路的同时可以自动的通信双方应采用的抗干扰及数据体制。并且同步建立、信息携带及快速建立链路的功能。第三代的短波通信技术与极低速技术结合于一身, 在条件极其恶劣的环境下可实现最低限度的通信, 这是其它技术如定调频和数据通讯在正常的情况下无法实现完成的。

1.3 短波通信技术在不断的突破、完善

短波通信技术在科学技术的推动下, 其具备的特质越来越多, 越来越成熟。短波技术的很多优质特征现已应用于我国的军事领域, 并占有了特殊的作用。即使是在移动通信和互联网非常发达的今天, 包括世界很多发达国家也在对短波技术进行研究。未来是数字化的未来, 短波通信技术专家都想通过短波通信技术应用于数字化研究里。从我们现在使用的数码, 如手机, 其在体积上已越来越小, 越来越精致。功能性没有因为体积的减小而降低, 相反增加了许多的新功能, 稳定性更好了。走数字化进程是短波技术未来发展的必然趋势, 短波技术的发展方向涵盖了宽带、全向、无盲区。体积只会越来越小, 但效益是不断提高。现在又推出多款新型基站天线和车载天线, 这些新型装备在我们日常演练中使用多次, 性能及稳定性极高。而在频率选择上, 除了广泛使用ASAPS测频系统和ALE自适应选择方法外, 又推出了短波全频、段实时、自适应选频系统和频率管理系统。短波通信技术的不断完善, 比将为以后的大发展提供坚实的基础。

2 短波通信技术的发展前景

2.1 设备配置灵活, 隐蔽、保密性好

世界现代科技水平在不断的更新发展, 任何先进的设备都有被随时取代可能。但短波通信一直被我国军事所长期利用, 在同行里能立足长期不败, 终究其原因, 它有自己独特浓厚的自身特点与优势。首先, 短波通信能很好的解决地域与距离的问题。短波通信技术在军事通信里, 不会像其他的通信仪需要中继设备, 不然很难满足数百公里, 乃至数千公里的环球通信, 而且一旦发生战争, 各种通信网络都可能受到严重的破坏, 包括卫星。短波通信在应用于军事通信中, 就不需要考虑这些多余的问题, 即使有, 它的抗毁能力和自主通信能力都是其他通信工具所无法比拟的。短波通信灵活, 可移动性能好。与此同时, 与靠卫星通信相比, 短波通信隐蔽、保密性优于其它通信工具, 在军事作战中, 短波通信被敌人侦探、破坏可能性较卫星通信小。短波通信拥有其它通信工具所无法取代的地位, 在军事上的发展潜力是无可限量的。

2.2 短波通信的发展潜力

20世纪初, 国外的电工程师实现了跨越太平洋的无限电通信。从些以后, 人们将无线通信不断的加以研究发展。无线电通信被迅速的发展应用, 风靡至今。它之所以得到大家的普遍接受, 不仅仅是能实现无线的通讯, 更重要的是他价格适中, 便于携带, 操作简单、灵活, 现如今, 无线电短波通信迅速发展成为了远距离无线通信的主要手段。从第二次世界大战到20世纪60年代, 这一时期是短波通信发展的黄金时期, 它广泛的应用于军事、广播、商业、气象等诸多领域, 世界上很多的国家和地区设立了属于本地区的和世界的专用通信网和公用网。20世纪60年代到70年代, 短波通信的发展走向了低谷, 卫星通信的出现使短波技术通信的缺点暴露无遗。带宽较窄, 射频频谱资源紧张, 存在信道干扰。而与那时候的短波通信相比, 卫星通信弥补了短波通信的很多不足。随着后来的发展, 短波自身的特点决定其是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段, 该技术的抗击能力和自主通信能力超出其他通信方式, 再加之卫星通信技术成本很高, 而短波通信技术起点较低、价格低廉, 一般的国家均能进行部署和使用。随着经济与科技的大发展, 短波通信技术之前很多不具备的优点逐渐被通信专家研究应用其中, 短波通信技术发展到至今已较成熟, 被越来越多的人所接受和应用。

如今, 短波通信技术已伴随着我们步入了信息数字化时代, 在科学技术快速发展的今天, 短波技术将会以自己独特的身份进入通信行业, 为各个领域提供更为优质的服务, 为世界的发展、人类的进步做出应有的贡献。

参考文献

[1]李彦丽, 张义尉, 段晓辉, 焦秉立.短波信道相干带宽的计算[J].北京大学学报 (自然科学版) , 2008, 23 (5) .[1]李彦丽, 张义尉, 段晓辉, 焦秉立.短波信道相干带宽的计算[J].北京大学学报 (自然科学版) , 2008, 23 (5) .

[2]高海涛, 程云鹏.频谱感知技术在短波通信中的应用[J].电讯技术, 2009, 20 (4) .[2]高海涛, 程云鹏.频谱感知技术在短波通信中的应用[J].电讯技术, 2009, 20 (4) .

短波通信技术发展与分析 篇6

一、短波通信技术的特点分析

1. 波形

短波通信西洞中的自动链路及数据传输将使用相同的突发波, 进而起到提高系统灵活性的作用。

2. 信道分离

短波通信系统把呼叫信道及数据流信道进行分离并让二者之间相邻, 以便他们保持传输特性上相近。信息分离一方面可以让信息流量各自承担, 另一方面可以保证信息传送过程中的高效率性及链路建立的快速性。

3. 链路建立的同步性

第二代短波通信以异步方式建立链路系统, 而第三代短波通信技术将异步方式和同步方式都采用。同步方式相比之于异步方式具有延时更小的特点, 电台的驻留信道在在这种方式下某一时间内是确定的。

4. 管理业务能力强

第三代短波通信技术对各种业务都具备良好的管理能力, 在建立链路的同时可以自动的确定通信的双方所采用的抗干扰及数据体制。同时还具备快速建立链路、同步建立及信息携带的功能。

5. 具有可靠地最低限度的通信能力

第三代短波通信技术技术与极低速技术结合在一起, 在极其恶劣的环境下实现最低限度通信。极低速的链路建立能力可以达到-20d B, 定调频和数据通讯在正常的情况下无法实现的极低速可以完成。

二、短波通信技术的发展趋势

目前的短波通信技术主要指的是频率自适应技术, 而未来的短波通信技术将朝着更全方位的方向发展。

1. 短波自适应数字通信技术

(1) 专用选频和通信系统建立。目前我们常用到的自适应选频与信道建立技术都是与通信结合在一起, 这种方法的缺点是选频质量大大低于专用选频系统的频率质量。为了确保频率质量, 为了提高短波通信质量, 我们应该将专用选频系统和自适应通信系统结合在一起; (2) 传输速率技术。短波通信选定工作频率后, 前提是采用传输速率自适应技术, 才可能随时获得信道上最大数据吞吐量。我们在允许的误码率范围内应尽可能选择高的数据传输率。为便于确保通信质量, 系统所采用的编码和调制方法应与信道条件相关联。当信道传播性良好的时候选择较高传输效率发送信息, 反之较差的时候, 降低传输速率。

2. 高速调制解调技术

当前受到广泛应用的窄带短波电台一共有串行调制调解器和并行调制调解器。串行体制的调制调解器使用的是单载波进行信息发送, 最高速率可达到9.6kb/s, 这种体制的调制调解器对均衡提出了较高的要求。并行体制的调制调解器主要是将传输的数据并行发送到多个子载波上进行传输。传统的并行体制中, 各子载波之间在频谱上互不重叠, 但在目前而言, 其最高的速率仅为2.4kb/s。

3. 组网技术

根据当前的形势, 传统的短波通信业务包括话、报、点对点数据等已不能再适应数字化战场的应用需求, 因为当前的短波网络需要支持更多的应用, 而且它还有望成为Int ernet的一部分, 事实上, 短波通信正如其他普通通信一样, 已稳步迈入了网络化时代。而如今的第三代短波通信网络的发展是建立在美军标MIL-STD-188-141B的基础上的, 它在某些方面的性能与第二代网络较之有很大的进展, 比如像自动链路建立 (Aut o Link Est ablishment, ALE) 、信道效率、网络管理、路由协议及与Int ernet互连等。但是也由于短波信道的特殊性, 全网各电台该如何进行实时选频以及频率复用等问题还有待我们进一步解决和研究。

结论:

由于短波通信技术在诸多领域都有其特殊的存在作用, 在移动通信和互联网络高度发展的今天, 世界各国都没有停止对其的开发应用和研究, 短波通信技术正在不断取得重大技术的突破, 推动着该领域的不断前进。如今, 短波通信伴随我们已经步入了信息数字化时代, 在未来的科学技术发展中, 一度被人们认为落后的短波通信技术一定会以其崭新的面貌进入先进通信领域的行列, 为各个行业的发展提供更优质的服务, 推动世界的发展和进步。

参考文献

[1]李彦丽, 张义尉, 段晓辉, 焦秉立.短波信道相干带宽的计算[J].北京大学学报 (自然科学版) , 2008, (05) .

[2]高海涛, 程云鹏.频谱感知技术在短波通信中的应用[J].电讯技术, 2009, (04) .

[3]钟志明, 徐以涛, 邱炜.短波信道下的信号调制方式识别[J].电讯技术, 2009, (04) .

[4]陆万宏, 薛磊, 刘亚.一种基于干扰可信赖度的通信干扰效果评估方法[J].电子信息对抗技术, 2007, (05) .

浅析电子通信的现状及发展 篇7

关键词：电子通信行业,技术创新,产业升级转型

1 我国的电子通信行业的现状分析

1.1 创新意识与能力不足

随着我国社会经济的快速发展与进步,电子通信行业也获得了较快的发展,而且我国电子通信行业投入了大量资金用于研发,研发人员队伍也在不断的扩大,因此在一定的程度上,我国的电子通信行业还是具备一定的国际竞争力的,产生很多知名的电子通信企业,如华为、中兴等民族企业,这些企业拥有很多的自主知识产权的专利等优势资源。但是,就我国电子通信行业的整体而言,那么电子通信行业的技术创新意识与能力严重滞后,许多的电子通信的核心技术需要引进国外的技术,这严重制约了我国的电子通信行业的发展。

1.2 电子通信行业地区发展严重不平衡

我国各地区的电子通信行业发展严重失衡,现在我国的电子通信行业大部分位于东部沿海发达地区,但是一些地区的电子通信行业还处于模仿代工的低级阶段,这样创新的意识与能力就显得严重不足。另外一些地区不能充分利用本地区的优势资源,出现盲目跟风、恶性竞争、重复建设等现象。

1.3 严重缺乏高素质专业人才

现在电子通信行业的技术创新核心竞争力在一定程度上在于人才的竞争,但是我国的电子通信行业却严重缺乏高质量的专业人才,尤其在软件设计与集成电路设计方面更为明显,这些都严重影响了我国的电子通信行业技术的可持续发展与创新。

1.4 外资企业主导电子通信行业市场

从我国的电子通信行业的布局来看,外资企业处于我国的电子通信行业的主导地位。外资企业一方面拥有足够的资金,另一方面又掌握着电子通信行业的核心技术,因此外资企业对我国的电子通信行业的发展产生了很大的影响。

2 提高我国电子通信行业的创新能力的途径

改革开放之后,我国的电子通信行业的快速发展得益于引进欧美发达国家的技术与设备,目前虽然我国的电子通信企业具有一定的创新能力,但是还没有突破最核心的技术,这些现状必须得到改变,用高技术产品占领国内甚至国际市场。因此要加快提高我国的电子通信行业的创新能力。

2.1 提高关键技术的水平

目前我国的电子通信行业要尽快突破核心技术,提高核心创新的能力,政府部门必须给予相关企业足够的支持力度,另外政府部门也可以协调各相关企业组织力量进行共同研发,而且政府部门要积极重视能够进行自主研发的企业,加强对他们的扶持力度。另外,政府部门在制定电子通信行业产品等相关标准时,要充分考虑到企业的意见,并且让他们积极参与进来。

2.2 加强企业之间的合作力度

现在电子通信行业的发展速度越来越快,技术革新也不断加快,因此企业的科研成果要能及时地转化为现实的生产力,才能会为企业带来更好的经济效益。而目前我国的电子通信行业的新技术不能及时地进行生产力的转化,因此要积极加快改变这个现状。这样就必须加强各企业之间的分工合作,做到合作企业能及时获知对方的新技术,加快生产,从而获取最大的经济效益。

2.3 培养电子通信行业的人才

人才在电子通信行业的技术创新过程中起着决定性的作用,所以,我国要加快对电子通信行业的人才的培养力度,而且企业要大胆任用具有创新能力的新人,还有给他们提供一定的创新环境以及进行相应的培训与学习,进一步增强他们的创新能力与意识,这样才能保障我国电子通信行业后继有人,才能真正提高我国的电子通信行业的核心竞争力,从而提高我国的电子通信行业的市场占有率。

2.4 加强国际之间的合作交流

目前电子通信行业正在朝着标准化、国际化的方向发展,因此我国电子通信企业要想走向世界,占领国际市场,那么就必须加强国外企业与组织之间的合作,积极引进国外先进的技术与管理模式,这样可以有效地节省研发的周期,避免人力与物力资源的浪费。而且随着经济全球的不断深入,不同的国际企业正在进行不同程度的合作,很多时候电子通信产品由很多国际企业共同开发与生产,所以我国电子通信企业要充分利用这一个趋势,加强与他们的合作力度,促进我国的电子通信行业的快速发展与进步。

3 总结