短波通信原理范文

短波通信原理范文第1篇

【关键词】 频率优选技术 短波通信 预测 探测 现状分析

短波通信具有机动灵活、通信距离远、通信能力强的特点，在现代军事战略通信中有着十分关键的作用。随着短波通信技术研究的不断深入，现代短波通信技术开始向数字化方向发展，但在实际应用过程中，人们发现通信频率优选技术始终是制约短波通信效果的重要因素，尽管引入了较为先进的差错控制技术，应用了调制解调器，短波信道仍然存在较强的窗口效应。在此背景下，有必要对短波远程通信频率优选技术的应用现状进行分析，进一步探讨有效的频率优选手段。

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。

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.

短波通信原理范文第2篇

【关键词】 短波通信 通信技术 频率

一、引言

船与陆地短波台站之间的短波通信距离长、地域跨度大、电离层复杂，存在着某一时间段联络信号极差，甚至通信中断现象，此时，检查其设备自收自发正常，更换备用频率也不一定能找到一个可用的工作点，大部分的备用频率都不能工作。针对以上情况，本文研究分析了短波通信原理与现代短波通信技术，提出了短波最佳通信频率选择方法，船与陆地之间的短波通信频率进行动态管理，并对其可行性进行分析。

二、短波通信的特征

众所周知，近距离的短波通信主要依靠地波传输，而远距离的短波通信主要依靠电离层反射进行，电离层分布及反射的传播路径如图1所示。电离层反射的特点是路径损耗、时延分布、噪声和干扰等都随频率、地点的变化而变化，而电离层的高度和状态则随着昼夜和季节等条件的变化而变动。短波通信中工作频率是不能任意选择的，要想获得最佳的通信效果，除了具有高性能的通信设备，正确架设的天线外，工作频率的选择也是一个至关重要的因素。

三、短波工作频率的预选

对于短波通信来说，无线电波在电离层中传播时，被电离层反射的同时，也会被电离层吸收，由于电离层的高度和密度不是恒定不变的，所以在不同时间段、不同的地理位置以及不同的通信距离，都有不同的最佳工作频度，工作时必需根据实际情况选用合适的通信频率。

根据短波无线电传播理论，对于一定高度的电离层来说，通信距离越远，工作频率越高。在一定时间内，可以被电离层反射回来的最高频率，我们称为最高可用频率，但最高可用频率不是最佳工作频率，一般认为，最高可用频率乘以系数0.85或更低的频率才是最佳工作频率。工作频率选择得好坏，直接决定通信的成功与否。一般情况下，白天的通信频率比夜间的高，中午的通信频率比早晨和傍晚的高，冬季的通信频率比夏季的高，春季、秋季使用的频率介于夏季和冬季之间，远距离通信比近距离通信用的频率高，频率预选时主要采用以下几种方法：

（1）利用电离层观测站。为全面了解掌握全球范围的电离层状况，世界各国在全球范围内大约建立了150个电离层观测站，我国也建有十几个电离层观测站，分布在全国各地，实时观测电离层的变化，并及时提供实时的地区电离层数据，这些数据是用户选择事实上最佳工作频率所需要的预选参考资料。

（2）利用短波通信频率预选终端设备即自适应电台。自适应电台采用长（短）期频率预报、无源选频、噪声监测等先进技术，在较短的时间内能自动探测出各种电离层的传播特性、变化参数，经计算机评估，能自动生成最佳可用工作频率表供用户使用。

（3）经验工作频率。一部通信设备能否与联络对象保持最佳通信效果，电台值班员对当地不同时间及年份所使用的工作频率经验积累，对快速选取最佳工作频率也是非常重要的。

（4）如果所用的工作频率不能顺利通信时，可按照以下经验变换频率：

（a）接近日出时，若夜间频率通信效果不好，可改用较高的频率，日频为一般在12MHz―18MHz之间。

（b）接近日落时，若白天频率通信效果不好，可改用较低的频率，一般在10MHz―12MHz之间。

（c）在日落时，信号先逐渐增强，而后突然中断，可改用较低频率，一般在6MHz―9MHz之间。

（d）工作中如信号逐渐衰弱以致消失，可提高工作频率，一般在9MHz―14MHz之间。

四、结束语

长期积累的经验为快速选取最佳工作频率提供了可能。将每次沟通的短波通信频率根据时间等进行整理归类，对船与陆地短波台站之间的短波通信进行频率管理，就能为出海时方便迅速地预选出沟通良好的通信频率提供有益的借鉴。

参 考 文 献

[1]胡中豫《现代短波通信》，国防工业出版社，2003年度10月第一版

短波通信原理范文第3篇

1.1具有较强的绕射能力，可以实现远距离通信如在抗震救灾工作中，由于地层的剧烈运动，造成很多房屋建筑和基础设施的坍塌，一方面导致现有的通信中断，另一方面又为救灾通信的传播设置了很多障碍物。短波通信具有较强的绕射能力，在信号传播过程中不会受到地面障碍物的影响，又可实现远距离的信号传播，因此救援现场障碍物多的情况下有着较强的应用优势。1.2成本较低短波通信对设备的要求不高并且设备维护简单方便，为此节省了大量的通信设备建设和维护资金，此外在应用短波通信时还无需支付额外的通信话费，与其它通信手段相比，总体成本较低。尤其是在一些经济水平欠发达地区的应急救援中，短波通信有着更大的应用空间。1.3短波通信支持动中通动中通是对快速移动过程中的卫星地面通信系统的简称。当地面发生严重自然灾害或人为突发事件造成通讯中断时，可以利用短波通信与移动中的卫星地面通信系统建立信号联系，通过卫星地面系统的信息接收和进一步扩散传播，进而实现救援工作的顺利展开。

二、短波通信在应急通信中的应用

2.1实时信道估值（RTCE）短波信道具有较大的变动性，实现短波应急的关键在于科学的评估短波信道的质量。对维特比译码的累积误差信息进行分析，确定短波链路的信道质量，是短波信道质量评定的主要方法。其主要优点有：评估成本小，对发送数据量的要求小，可以大范围的对链路质量进行动态的评分，可以系统的分析信道质量。具体的来讲，当信道编码采用卷积编码，并且译码采用维特比软判决译码时，可以实现译码误差的积累，通过对累积的误差进行分析处理，就可有有效的评估短波链路的信道质量。通过实时信道估值（RTCE）技术的应用，可以及时判断信号传输过程中噪声的干扰状况和电离层的传输情况，并实现短波通信频率的自我优化调整，进而确保信息的有效和顺利传播。2.2短波通信数据传输在第三代短波通信网络中有两种数据业务传输协议，即低速数据传输协议（LDL）和高速数据传输协议（HDL）。高速数据传输在信道质量较好的情况下应用普遍，而在恶劣的信道环境下一般采用低速的数据传输。在实际的短波通信中，为了做好数据的高速传输常常采用高速跳频数据传输技术。高速跳频数据传输的工作原理是对跳频进行查封计算，选择科学的跳速，进而在最大程度上避免信号传输的干扰因素，实现高速数据传输。在低速数据传输方面，通过第三代自动链路建立技术与极低速技术的有效结合，提高了短波通信抗突发干扰和抗连续波的能力，进而有效的实现了在恶劣信道质量下的低速数据传输。

三、结语

我国因地域辽阔，自然环境和社会环境复杂，人为突况和自然灾害时有发生，此种形式下国家加强了对应急通信的投入和建设。短波通信虽是一种古老的无线电通信技术，随着科学技术进一步发展和短波通信技术的进一步完善，其在现今的抗灾抢险中发挥着重要的作用。新时期的背景下，不断探索和提升短波通信技术，提高短波通信设备的性能和通信质量，实现信息的科学、快速、有效传播，能够进一步推进我国抗灾抢险工作的顺利展开，进而促进我国的现代化建设顺利进行。

短波通信原理范文第4篇

1超短波通信的发展现状

超短波通信指的是利用30MHz-300MHz的电磁波通过地球电离层反射进行的通信方法和通信方式，地球电离层在超短波通信中起着十分重要的作用。但是，我们也应该认识到利用超短波在进行通信的过程中，由于地球电离层具有多径效应、瑞利衰落等现象，这会对超短波通信的通信质量造成不利的影响。在地球电离层的影响下，超短波通信的过程中，不时会出现强烈的噪声以及干扰信号等诸多问题，对超短波通信系统造成了十分严重的影响。随着信息技术的不断发展，新技术在超短波通信中的应用未解决在通信过程中存在的问题土工了新的思路和方法，例如，跳频保密技术、信道平衡技术等等。这些技术的使用解决了超短波通信的质量问题，使超短波通信质量和传输速度得到了极大的提升，使得超短通信的服务能力不断增强，适应力得到了巨大的改善。

2跳频通信技术的优势

跳频技术是跳变频率技术的简称，具体指的是在通信的过程中利用扩频码实现对移频键进行有效控制，从而使载波频不断进行变换，实现通信的保密。使用跳频保密技术的超短波通信与传统常规通信相对比，表现出了十分优秀的特点，这主要表现在以下几个方面。首先，超短跳频保密通信能够抗阻塞式干扰以及跟踪式的干扰。超短波通信系统只要在跳频技术的的跳频数目足够多以及在跳频技术的宽度范围内，就可以消除宽频带阻塞式干扰以及跟踪式干扰，可以保证通信的安全。其次，跳频加密超短波通信系统相比于传统常规通信系统具有保密性强的特点。跳频保密技术可以实现在超短波通信的过程中跳频系统载波的快速转变。调频无线通信系统在军事上的使用，可以使敌人很难截取军事信息，保障军事安全。即使在通信的过程中被敌方截取了部分信息，但是，在通信的过程中跳频图案的随机性，使敌人也无法对下一个频点进行的预测，从而极大的提高了超短波通信的安全性和保密性。再次，利用跳频技术的超短波保密系统。跳频图案在使用的过程中具有正交性的特点，利用这个特点在通信的过程中可以构成跳频码的多地址系统，可以实现频谱资源的共享。最后，利用跳频作为保密技术的超短波通信系统的抗衰落能力比较强。在通信的过程中，如果跳变的频率间隔要大于衰落信道的相关快带，并且在这个过程中每一跳的驻留时间有时分段的情况下，就是的超短波跳频通信系统具有了较强的抗衰落的能力。跳频保密技术的衰落工作原理是：相邻的跳变的频差距够大，而产生频率选择性衰落是一种窄带现象，频差大的频率在同一时间产生衰落的概率是比较小的，频率跳变到其它频率上时，则可继续保持通信。除此之外，超短波通信系统使用跳频保密技术，可以实现能抗多径，主要原理是到达通信接收机的主要路径有两条：一是直射波；一是反射波。二者之间的存在着一定的时差，在折射波被接收机接受时，如果接收机的频率已经转换到别的频率上，那么它就不会受到后来的折射波的干扰，从而实现了抗多径的效果。跳频保密技术在使用的过程中表现出了，抗干扰性强、频谱利用率高、易于实现码分多址以及兼容型好等特点在短波通信中的应用日益广泛，并为解决超短波通信的过程中各种缺点提供了技术支持。

3超短波跳频通信系统关键技术

3.1跳频图案跳频图案在超短波通信的过程中，反映了双方在使用超短波进行通信中，双方的载波频率跳换的规律。跳频图案保证了在超短波通信的过程中，一方面通信方所发送的信息具有规律可循，在另外一方面确保了通信双方之间的通信安全，通信内容不会被别人侦知。在超短波通信系统中经常使用的跳频码序列是M序列，M序列RS码等设计的伪随机序列。这些伪随机序列在使用的过程中，主要是通过移位寄存器以及反馈结构来实现的，在使用的过程中结构比较简单，而性能却十分稳定，可以比较快的失信通信双方的同步。但是，如果出现人为干扰的情况，其抗干扰能力就会出现不足。

3.2同步技术与传统的常规通信系统一样，超短波跳频通信技术在使用的过程中同样也要实现通信双方之间的载波同步、位同步以及双方之间的帧同步。除此之外，在通信的过程中，由于在通信系统中载频会随着伪随机序列进行变换，因此，为了实现通信双方之间能够进行顺利地通信，收发机必须在同一时间转换到同一频率，这就要求实现通信跳频图案同步。跳频通信系统对同步有两方面的要求。一是，同步的速度必须要快；二是，同步的能力要强。目前在通信中使用的跳频方法主要有精确时钟法、同步字头法、自同步法、FFT捕获法等很多中，在通信的过程中也并不是单纯的使用一种通信方法而是多种通信方法的混合使用。

3.3频合器技术频合器技术是通信系统中的关键技术，在大多数通信系统中实用的频率合成器主要是PLL频率合成技术。但是，该技术在使用的过程中，其转换速度已经接近该技术的极限。技术在改善的上的难度越来越大，并且在应用的过程中分辨率比较低。为了进一步提高频率的速度，形成了直接式的数字频合技术。数字频合器技术充分利用了数字技术，在使用的过程中具有高分辨率、频率转换时间短以及高输出率的特点。

4结语

利用跳频保密技术加强通信的安全性是超短波通信系统的发展方向，超短波通信保密技术系统的建设，可以维护通信系统的安全。

短波通信原理范文第5篇

【关键词】短波通信 抗干扰技术 应用

我国当前经济持续发展，各项技术有了明显进步，其中城市化和信息化建设发展较为突出，为我国科研教育事业的发展做出了突出贡献。我国的通信技术有了较大突破，作为应用广泛的短波通信技术，一直发挥着巨大作用。

一、短波通信的发展历史及特点

1.1发展历史

短波通信的发展过程是波浪式的，从高到低，又从低到高。1895年马可尼首次进行了无线电通信的尝试并获得了成功；在20世纪60年代，短波通信的发展受到抑制；20世纪80年代初开始，短波通信重新受到重视并得到了很好发展。目前短波通信技术已经从第二代通信技术发展到了第三代通信技术。

1.2短波通信的特点

优点：短波通信设备体积小，可进行定点或移动通信，并且维护费用较低，电路调试容易，临时组网方便，对自然灾害或者是战争的抗毁能力强，破坏后容易恢复，灵活性很大。缺点：通信容量较小，可以使用的频段较窄；大气等外在因素对其干扰严重；短波通信的信号传输不稳定。

二、短波通信的基本干扰方式

1、大气噪音。大气干扰是短波通信最为常见的干扰方式，因为大气放电具有方向性，在维度较高的地区，其干扰方向随着季节和昼夜变化而变化。

2、工业干扰。工业生产中的点火装置、电力网等因素是造成短波通信干扰的工业干扰因素，这些因素影响程度的大小与本地噪声的强弱和供电系统有关。

3、电台干扰。与短波通信工作频率相近电台的无线电波，对短波通信同样会造成干扰。首先因为短波通信用户数量很多，其次是因为短波波段的频带本身不宽。

4、人为干扰。这种带有目的性的干扰，在军事应用中很普遍。常见的人为干扰方式有单频或多频干扰等。

三、短波通信的抗干扰技术的应用

1、自适应技术。自适应技术的作用包括两个方面：自动调整短波通信系统中结构和参数；优化系统适应通信的传输环境变化的能力。它提高了系统抗干扰能力，改善了短波通信质量。工作原理是定时分析短波通信的链路质量，在多个信道进行扫描，在接收到对方信号后建立合适的频率链路，进行通信业务传输。优势在于能够根据不同情况，切换传输信道，提高短波通信的抗干扰能力。

2、跳频技术。跳频技术可以通过实际情况不断地更换短波通信频率，避开受到干扰的信道，实时动态修改频率表，保留不受干扰的频点，删除受到干扰的频点。跳频技术抵抗衰落能力很强，可以解决多路径衰落的通信问题，直接拓展频率带宽。

3、差错技术控制。差错控制技术能够解决数据在传输过程中容易出现丢包和出错问题。根据不同的情况，形成不同的抗干扰方法，主要分为自动重发请求、前向纠错和混合纠错等。当接收方经过检验发现收到的数据存在错误时，通知发送方，发送方得知后可以使用此技术进行改正。这一技术可以有效保证短波通信数据的正确和完整性。

4、分集技术。短波通信信道使用情况不同，造成有的信道信号较强，有的信道信号较弱，根据不同信道的情况选择两个或两个以上的信号进行组和，补偿衰落的信道损耗，这种技术就是分集技术。分集技术改善信道的传输质量是以不增加传输功率和带宽为前提的。如果没有这项技术，在噪声干扰、信道情况较差时，发射机必须要发送较高的功率才可以保证正常收到链接。

相比其他的抗干扰技术它的优点在于可以在不增加传输功率和宽带的前提下，改善无线通信信道的传输质量，提高传输质量和信噪比。

四、短波通信中抗干扰技术的发展趋势

科学技术发展迅猛，短波通信的抗干扰技术已经取得了非常大的进展和突破。发展方向主要包括以下三个方面，首先是逐渐向着全自适应状态发展，因为科技的发展意味着全自适应技术必将取代单一的自适应技术；其次是高速数据调制解调技术逐渐成为核心技术，因为这一技术具有传输速度快、利用率高等优点；最后是抗干扰技术体制向宽带发展，这已经是一个必然的趋势。

短波通信原理范文第6篇

【关键词】短波通信 频管系统 频率优选

1 引言

随着工业技术及信息化技术的飞速发展，电子设备及信息化装备的使用数量成倍地增长，电磁频谱越来越频繁地被使用，这使得电磁频谱资源越发紧张，信息系统间的相互干扰日趋严重。为了更好地发挥信息系统的作用，使其服务于工业及信息化建设，需要对频谱资源进行合理的利用及有效的管理。基于通信频谱管理系统的短波通信组织方式有别于传统的短波通信组织方式，为了更好地发挥短波通信保障能力，有必要对短波通信频谱管理系统的应用及发展进行更加深入的研究。

2 短波通信频谱管理系统

短波通信频谱管理系统（以下简称频管系统）是目前短波通信保障的重要系统，它融合了探测、监测及频谱管理三大技术。频管系统基于短波传播的原理[1]，在系统中设置了短波探测信号发送及接收设备，通过不断的探测来判断当前短波传播介质的能力及变化情况。同时，短波段频段比较窄，短波段的频率资源有限，加上短波通信装备数量的不断增加，造成了短波段内可用频率资源比较紧张。为了避免短波段内通信设备互相干扰，频管系统中还设置了短波干扰监测设备，用于监测短波段内哪些频点或频段正在被使用，频管系统为短波通信系统选择频率时则主动避开这些正在被使用的频点或频段，这样选出的通信频率便是当前时间段内最优质的频率。

2.1 Chirp探测技术[2]

目前，跨地域大范围内的无线通信手段主要有卫星和短波两种。卫星通信极其方便，但卫星资源紧张，战时卫星通信也极易扰甚至摧毁，作为远距离无线通信的重要手段，短波通信是不可或缺的重要资源。远距离短波通信是依靠电离层反射传播的，电离层反射能力随时变化，导致短波通信的可用频率也要随时调整。经过国内外多年的研究及验证，发明了多种电离层的探测手段，其中Chirp探测技术是最适合远距离探测的技术。

短波电离层Chirp探测的目的是测量短波信道各种传播模式的时延值和信号能量，并作为频率的函数，形成电离图。典型的Chirp探测信号是频率线性扫描信号，图1给出了Chirp探测系统测量时延和幅度的原理图。

若从发射端把Chirp信号传输到接收端，中间没有延迟（即τp=0），则当接收机收到Chirp信号并和机内本振信号混频后，其输出将为零频率的差拍信号。实际上，信号通过信道是有时间延迟（τp）的。例如电波以表面波模式传播时，τp在扫描的频段内是固定的。若固定延迟用τp0表示，这样在扫频一周内，收发频率就一直存在一个固定频率差Δf0，接收机将输出一个频率为Δf0的差拍电压。传播路径越长，τp0越大，则收到的Chirp信号扫频开始的时间越落后于接收机的扫频开始时间，从而使输出的差频越高，如图1所示。由此可见，只要收发都保证线性扫频，接收机输出的基带信号频率（Δf）就可用来直接反映信号在信道中传输后的时延（τp）。以上是Chirp探测之所以能测得信道电离图的根据。

但在实际的短波信道上，存在着许多传输模式，而且每种模式的时延随频率的分布也不再是一条水平线。因此，实际上，探测信号是通过多种电离层反射模式进行传播（例如1 hop F，2 hop F，1 hop E等）的。各个传播模式的传播时延被直接转换成频率偏移。在接收端解调出来的音频信号中就会出现多个分量，代表着多种时延不同的传输模式，接收到的电离图如图2所示：

2.2 干扰监测技术

频管系统中干扰频谱监测功能是对短波通信频率的信号强度和占有率进行测量和统计分析，而不是干扰信号识别和谱结构分析，由短波干扰频谱监测仪或短波干扰监测模块完成，主要测量参数有干扰强度（场强）和频谱占有率。其测量原理如图3所示：

2.3 频谱管理技术[3-4]

频谱管理通过管理终端软件来实现，它是频管系统的大脑，由计算机系统组成，通过运行相关软件进行频谱的管理。频谱管理通过短波实时探测系统收集信道探测数据，通过干扰监测系统收集电磁干扰和信道占有情况数据，通过网管等其他手段收集网络布局（站点）、网络情况、设备使用情况数据。频管终端根据收集到的数据，确定可用频率资源，并对可用频率资源进行合理分配和有效使用，为通信系统自动分配频率资源，为短波通信系统提供服务与支撑。

3 短波频谱管理技术的应用探讨

基于Chirp探测、干扰监测的频谱管理技术，在实际工作中要发挥作用需要短波通信系统的支持。短波通信链路之间建立用于频管信息交互的通路，其本身也是短波链路，在不借助其他无线链路的基础上实现短波自身的保障。

短波通信在船舶远洋通信中有迫切的需求，它是当前除了卫星通信外的唯一远洋通信手段。根据试验及经验，短波通信效果的好坏与通信双方的位置（距离）有很大的关系，但也并不是距离越近就越好，有时拉开通信双方的距离再配合适当的频率管理反而可以取得更佳的通信效果。

根据短波传播的这一特点，可以考虑在远洋船舶位置相对固定（一定时间内）的情况下改变岸基通信侧的位置以增强短波通信效果及保障能力。由于岸基通信往往设置在陆地上，随着互联网技术的日益成熟，多岸站联网保障的频谱管理技术成为了可能。利用有线网络把多个分散的岸站连接起来，其中任意一个站点建立与远洋船舶的短波链路，则可通过此链路转发岸站的信息和数据[5]，这就提高了远洋船舶短波保障的通信能力。

频管系统根据短波传播原理，在岸站设置了短波Chirp探测发射及管理系统，在船舶上O置了短波Chirp探测接收及管理系统。接收到的信号经过DSP处理后形成反映电离层反射能力的“电离图”数据，一个探测接收设备可以分时接收多个岸站发射的探测信号，这便形成了一点对多点的电离图数据。船舶频管系统可以根据接收到的多个岸站的电离图数据对先前约定的频率及频率组进行评价，并根据评价结果优先选择最容易接入的岸站建立初始的短波通信链路，并在初始链路上交互频管系统的频管数据，再结合岸船双方的本地干扰监测数据，对探测优选频率再次评分，选出双方通信效果都最佳的通信频率对初始链路进行维护，这样船岸双方便形成了最佳的短波通信链路。随着时间的推移，电离层发生变化，探测、监测数据也同步更新，根据频管系统的选频算法，再次优选出通信频率，不断更新优选频率库，并对建立的短波通信链路进行实时维护，使其时刻保持在最佳的通信状态，以提高船岸之间的短波保障能力及效率。

以两岸站保障一船舶站为例，典型业务流程如下：

（1）两岸站发射探测信号，同时进行本地干扰监测，船舶站接收岸站发射的探测信号，同时进行本地的干扰监测。

（2）船舶站根据探测监测结果，对约定频率组进行综合评估，根据评估结果选择最容易接入的岸站完成初始链路建立。

（3）初始链路建立后，根据链路质量情况，选择是否更新链路频率。

（4）通过优质的链路传输通信业务数据。

（5）在实时探测数据及监测数据的支撑下，对链路质量进行监测、维护，使链路处于最优状态。

根据以上分析，在船舶远洋航行过程中进行了相应的验证试验。2015年4月至2015年8月，结合某批次远洋船舶远海运输（中国-也门）的机会，同步开展了短波频谱管理系统保障短波通信的验证试验。

3.1 试验网络

此次试验设置了两个岸站来保障本次远洋航行，分别在中国内陆北部天津、南部广州各设置一个岸站来保障两艘船组成的运输编队，分别为1号船舶站和2号船舶站，试验站点及网络示意图如图4所示。岸船之间的短波链路在5个工作频率上自适应选择最佳频率进行通信。

3.2 试验情况

（1）优选频率可用性验证

在远洋过程中对频管系统优选出的频率进行了实验验证，由频管系统优选出的频率动态地指配给相应的短波通信系统使用，根据短波通信系统的使用效果进行评价。

“广州-1号船舶站”链路分析结果表明，频管系统优选出的频率动态地指配给相应的短波通信链路后，无论是以定频方式联络，还是以“自适应”方式联络，其中80%～85%的指配频率LQA（链路质量分析）[6-8]均有分值，能建链。而且，每一次指配的5个频率，能够建立较优质通信链路的频率个数平均有3.5个，占每次所指配频率的70%，足以保证该通信链路的不间断。这充分说明，频管系统的优选频率是完全可用的，其计算的优选频率结果也是可以采信的。

（2）频率及功率与通信质量的关系验证

2015年4至2015年8月，远洋船舶在阿拉伯海域航行，1号船舶站的短波电台分别以1 000 W、500 W、400 W、300 W、200 W和100 W的功率工作。广州岸基短波电台发信机分别以3 kW、2 kW、750 W的功率工作，以上各种功率的组合使用均能达成“广州-1号船舶站”链路的通信联络。其中，1号船舶站短波电台使用500 W功率工作约1.5个月，使用400 W功率工作约1个月，使用200 W试验持续13天（64次），使用100 W试验持续16天（51次）。各种发信功率下的短波通信链路LQA分值（满分百分制，收发各50分）的比较如表1所示。

对试验数据进行分析发现：

1）经频管系统优选后，动态地指配给通信系统的通信频率，其可通频率都在80%～85%，即优选频率中80%～85%的频率都可以建立链路。此时，链路对发信功率的要求不高，功率大小对链路质量影响不明显。

2）频管系统依据其Chirp频率探测本地的干扰监测结果，进行数据分析处理所获得的优选频率准确，是可以采信的。

3）只要频率优选恰当，优质通信链路的建立对功率要求不高，此时，功率的大幅增加对链路信号传输质量的改善并不明显。

（3）船舶站选择岸站（联网）验证

2015年6月进行了为期一个月的验证试验，1号船舶站位于阿拉伯海域，与天津、广州两岸台进行多岸站联网保障，船舶站主动维护链路的试验。由船舶站根据Chirp实时探测数据选择容易接入的岸基台站建立初始链路，建链成功后，船舶站依据频管系统实时探选获得的优选频率，执行“更频”即链路维护操作，将优选频率动态地指配给当前链路的通信双方。

试验中，对初始建链频率的链路质量分值（LQA分值）和更新频率后的链路质量分值进行比较，分析其对通信系统质量的影响情况。

1）“天津-1号船舶站”链路，“船舶站主动维护链路”联络对链路质量的影响

2015年6月，“天津-1号船舶站”链路执行更频联络57次。单个频率LQA分值进行比较，“船舶站主动维护链路”后，更新频率较原初始建链频率上升39次，上升次数占原初始建链频率的比例为68.42%；整个频率组5个频率LQA总分值比较，“船舶站主动维护链路”后，更新频率组较原初始建链频率组上升57次，上升次数占原初始建链频率组的比例为100%。

“天津-1号船舶站”链路，“船舶站主动维护链路”联络对链路质量的影响情况如表2、表3所示。

2）“广州-1号船舶站”链路，“船舶站主动维护链路”联络对链路质量的影响

2015年6月，“广州-1号船舶站”链路执行更频联络80次。单个频率LQA分值比较，“船舶站主动维护链路”后，更新频率较原初始建链频率上升55次，上升次数比例占原初始建链频率的68.75%；整个频率组5个频率LQA总分值比较，“船舶站主动维护链路”后，更新频率组较原初始建链频率组上升80次，上升次数占原初始建链频率组的比例为100%。

“广州-1号船舶站”链路，“船舶站主动维护链路”联络对链路质量的影响情况如表4和表5所示。

3）“天津-1船舶站”与“广州-1号船舶站”链路，“船舶站主动维护链路”联络效果对比分析

本次试验数据统计显示，当链路LQA收信与发信分值均大于15分时，该短波链路通信质量良好，为优质通信链路。

依据频管系统实时探测优选出的频率，进行链路频率动态更新后，无论是“天津-1号船舶站”还是“广州-1号船舶站”链路，各个时刻的优质频率由1个增加为3个左右，这就极大地提高了该通信链路适应各种复杂环境的能力，保证了通信链路的不间断。

更频后，2条链路LQA分值的增幅呈现以下特性：初始建链时LQA收、发信分值越低，更频后LQA分值提升幅度越大，信道质量改善的效果越明显；初始建链时LQA收、发分值越高，更频后LQA分值提升幅度越小，信道质量改善的效果越差。

更频后，2条链路更新频率平均出分比例相似（天津86.00%-4.3个、广州88.00%-4.4个），更新频率平均高分比例不同（天津58.00%-2.9个、广州70.00%-3.5个）。“天津-1号船舶站”链路岸台收分在20分以下区间的高分频率比例在提升，在20分以上区间的高分频率比例在下降；“广州-1号船舶站”链路岸台收分在40分以下区间的高分频率比例在提升，在40分以上区间的高分频率比例在下降。

3.3 试验结论

在远距离通信中，岸船短波发信设备功率的增加对链路通信质量的影响远比不上优质频率对信道质量的影响。也就是说，相对于电离层传播信道衰减对到达接收点的信号强度影响，发信设备功率的提高对增强信号强度的作用不大，频率好用才是改善链路通信质量的关键。所以，在今后的远距离短波通信保障中，应优先考虑的是如何通过改善频率探测手段来获取更佳的通信频率，而不是片面地增大发信功率[9]。

对试验数据进行统计表明，在目前的岸船短波通信收发信系统及其天馈线系统条件下，距离为6 700km～7 700 km“天津-1号船舶站”短波通信链路，其链路LQA单向分值主要集中在1分-20分区间，21分-50分区间极少。距离为6 100 km～7 100 km的“广州-1号船舶站”短波通信链路，其链路LQA单向分值主要集中在1分-30分区间，31分-50分区间极少。也就是说，在现有的装备条件下，对于6 000 km以上通信距离的短波通信，30分以上的单向LQA分值属于极少出现。所以，此种条件下，短波频率探测的目标就在于每一时刻为相应的通信链路探测出尽可能多的单向LQA分值分布在15分-30分区间的频率，来满足信道快速变化时的短波通信链路不间断的需要。从试验数据的统计结果来看，通过频管系统的实时频率探测和干扰监测的频率动态应用，恰恰能很好地达成此目标，它极大地提升了信道工作频率出现在15分-30分区间的概率，从而保证了98.70%的有效沟通率并且延长了链路不中断的时间。

3.4 待优化的地方

船舶站频管系统每次接收到岸站发射的Chirp探测电离图后，系统结合本地干扰监测数据，按其自身算法标准，对信道质量的优劣进行评分，并按高低分顺序，排列出相对优质的频率。试验中也发现存在这样的现象，频管系统依据其算法标准获得的最高评分频率，其链路实际LQA分值并不是最高；而评分次高的频率，其链路实际LQA分值反而最高。但整体来看，依据频管系统算法标准计算、优选、指配的5个高分频率，其链路实际LQA分值也整体趋向于高分。这说明：频管系统的频率优选算法仍然是可信的，其指配的频率也是可用的，但其算法仍有待进一步修正与完善，以求其计算结果与链路LQA实际结果更加一致。

目前频管系统主要的探测手段是Chirp探测，可以考虑适当改善短波频率探测手段，尝试多种探测方式。同时，由于条件限制，对多岸站联网保障的验证并不多，但多岸站联网保障效果明显，需要进一步研究和探索。为了进一步提升远距离短波保障能力，需要完善短波频率探测、预报网络体系，研究多岸站联网保障等，以进一步提升远距离短波频管系统的探选能力。

4 短波频谱管理技术的发展探讨

为了更好地服务短波通信，频管系统需要不断完善和创新。现如今，计算机技术发展速度迅猛，大数据、云计算在现代生活中发挥着重要的作用，频谱管理技术也可以借鉴其他领域成熟的、先进的技术来突破自身的发展。

4.1 基于服务的频谱管理技术

随着人们对短波通信优势的认识，越来越多的短波系统被投入使用，人们对短波应用的需求也越来越广泛，也越来越具体。但根据自身的应用场景在短波使用的需求上也存在差异，为了满足不同的用l需求，频谱管理技术需要向基于服务的方面发展，把频谱管理细化成不同的细小的服务，这些细小的服务可以根据用户的需求任意组合，形成新的服务。在计算机技术、大数据技术、云计算技术不断发展的时代，基于服务的频谱管理技术有了坚实的技术基础。

4.2 基于双向探测的频谱管理技术

目前频管系统主要是单向探测选频，虽然理论上电波传播具有可逆性，但由于通信系统及天馈系统的差异性，加之不同的反射介质对电磁波具有不同的吸收性。同时，随着短波通信组织手段地不断发展，收发异频也是一种很好的保障方式。所以，有必要试验和验证双向探测在短波保障中的效果和能力。

4.3 动态频谱管理技术[10]

随着各国对短波通信作用的重视，短波的使用越来越频繁，但短波本身频段比较窄，资源有限，很容易造成相互干扰，同时，固定分配的频谱资源也有没完全得到使用。为了解决短波资源紧张的问题，可以考虑在频谱管理中使用动态的频谱管理及频率分配策略。

4.4 通信设备统一建模技术

频谱管理的宗旨是更好地服务于通信，通信离不开通信系统及设备，不同的系统、不同的应用其通信设备也有不同的特点。为了提供更好的服务，选择更加合适的频率，频管系统在做好自身频率探测、选择的基础上，也需要对通信设备有比较细致的了解并掌握其用频特点，这需要在频管系统中建立通信设备的模型，并在频率选择时给予充分的考虑。

5 结束语

频管系统在短波远洋通信中的作用是毋庸置疑的，其自身的Chirp探测、干扰监测及频率管理技术符合短波通信的特点，尤其是在远距离短波通信中效果更加明显。由于频管系统还未被广泛地使用，其自身还有很大的改善和提高空间，结合快速发展的信息化技术，频管系统将会在远距离通信保障中发挥更加重要的作用。

参考文献：

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[2] 梁F. 频率管理系统中的短波实时探测接收关键技术研究[D]. 广州： 华南理工大学， 2000.

[3] 丛蓉，孙剑平，李恺. 频率管理系统在短波通信中的应用研究[J]. 系统工程与电子技术， 2003，25（10）：1236-1238.

[4] 杨世泰，周国鼐. 实时选频系统的性能及其在高频数据通信中的应用[J]. 通信学报， 1988（3）： 88-92.

[5] 王钦玉，刘芳硕，王峥，等.MIMO短波通信研究[J]. 通信与广播电视， 2014（3）： 22-27.

[6] 龚海慧. 第三代短波通信网频率管理技术研究[D]. 西安： 西安电子科技大学， 2007.

[7] MIL-STD-188-141A. Appendix C Second Generation HF Link Automation[S]. 1988.

[8] MIL-STD-188-141B. Appendix C Third Generation HF Link Automation[S]. 1999.

[9] John Beach. Assessing HF Propagation Conditions in Real Time[J]. Defense Electronics， 1980（5）.

短波通信原理范文第7篇

【关键词】 短波通信 人防通信 重要作用

随着城市防空袭斗争出现，防空通信技术也随之产生，作为重要环节之一，短波通信电台的稳定性与可靠性都在斗争中发挥着重要的不可替代的作用。

一、短波电台概述

防空通信与军用通信中最常见的即为短波通信，是军用通信的重要类别。随着科技的发展，空袭斗争在优化演变，然而，防空通信系统作为军事力量不可缺少的力量，在目前也成为了人们研究最多的话题。

1、概念。波长在10～100m间，频率为3～30兆赫间的，并被用于传输通话、移频报和等幅报等的无线通讯装置就是短波通信电台。在发展过程中，由于频率划分的评定，使得在短波电台中形成了以高频无线通信技术为基础，一体化的综合性工作流程。

2、应用优势。被广泛称为高频无线通讯的短波通信，有着强抗干扰能力，与抵抗灾害能力的通信方式。在经历灾害或战争时，很多通信网络通信设施都会被破坏，但是短波通讯频率高、信号强，破坏对它的影响不大，使得此技术得到空前发展。

3、应用范围。应用范围广泛，甚至涉及到每个领域，在政府、军事、导航等中都起到了重要作用，已经成为了一个重要的语言文字图像的传播工具。信号强、稳定性好、抗干扰能力强，使之成为远距离传送的重要手段。

二、短波通信电台在人防通信中的重要作用

1、有助于实现现代化的防空通信。作为群众性技术，也是灾害或战时信息传播的主要路径，可保障落实战争策略与指令的传递。战争阶段，军队有关的防空部通报空中状况，对人民的防空通信起到了保障与指导作用，战时方位，是做好城市防空的基础，综合工作，更加可以建立起协调、全面又系统的通信系统模式。

2、信息传输的优势。信息通信技术的重要性，在社会发展的过程中，不断被肯定，其能量吸收小，但传播迅速、灵活，不断地改进与创新，使得通信质量得到了迅速提升。为传送通信方式，做到对距离要求低，即使有了更先进的微波通信与光纤通信，也代替不了的重要通信手段。对卫星拦截技术的成熟，短波技术又具有不易被摧毁的电离层，抗毁性能好，造价低，设备简单，体积小，又容易部署，比较灵活，成为了通讯方式中不可或缺的部分。

3、抗干扰优势。短波通信是一种典型随机的参量信道，靠天波地波传播，地波稳，通过对电离层反射形成天波，整体随时间空间、无线电波的频率随机变化，产生振幅的衰落、电磁干扰等现象，都是由于太阳运动与地磁影响等外界因素的影响而造成的，所以难以预测且又影响着短波通信的质量与可靠性，为了避免过多干扰，达到最佳的通信效果，不宜传输高速率数据。

三、短波通信电台在人防通信中的应用

1、使用条件。根据用途与使用条件可以将短波通信电台划分为固定式电台、车载式电台与便携式电台等。战略通信中采用固定式电台，性能好，功率高，有着不可替代的作用。

2、适用范围。移频报、等幅报或传送话音等均需要短波电台服务。电话信号的传送，需要短波电台利用单边带调制与振幅调制；在传播电信信号时，以采用振幅键控或以移频键控（数字频率控制）为主。随被传送信号变化的高频振幅信号的振幅调制，组成有三：上边带、下边带、载频。单边带调制，仅发射一个边带。在上边带与下边带之间包含了被传送的信息，且每个边带都有完整的被传送信息。单边带电台和调幅电台相比较，可以有效地节约功率、节省频率等。短波电台占有重要地位的原因主要因为设备简单，进行远程通信时使用功率小，但是不足的是稳定性不高，通讯路径中信号不稳定，信息容量小。所以在短波通信电台中采用了实时频率检测、分集接收，为进一步提高短波通讯稳定性与可靠性，电报终端利用了压缩扩展设备，电话的终端也利用了压缩扩展设备，提升了整个设备的抗干扰能力。

3、天线架设.三线式天线全频段短波基站天线，对距离要求不高的可以保持很好通信效果的通信方式。辐射效率高且工作频率大。其有两种架设方式，适用于不同途径。三线“倒V”架设，适用于中心站对各方向的通信，可以兼顾水平竖直的极化波。三线平拉架设，适合点点对称，点面对应的通信，两侧高度以1/4波长效果最佳。

四、结语

作为重要通信方式的短波通信，以体积小、结构简单等优势，成为了远程通信方式中的理想方式，既是人们防空袭斗争的“杀手锏”，又在在多方面发挥了重要作用，随着其越来越重要的使用地位，作为通信枢纽，将会得到发展。

参 考 文 献

[1]陈丽慧，短波在无线电通信中的作用及特点 [J]，青海大学学报，2009；

[2]吕辉，贺正红，防空指挥自动化系统原理[M ]，西安电子科技大学出版社，2003；

短波通信原理范文第8篇

【关键词】短波通信；频段；预选频；实时选频；数字信号处理器

1.引言

短波通信是指利用波长为100～10m（频率为3～30MHz）的电磁波通过电离层反射来传输信息的无线通信方式。短波实时选频技术（RTFS：Real Time Frequency Selection）是针对短波信道的缺陷而发展起来的频率自适应技术。短波频率自适应是指短波通信系统适应通信条件变化的能力。随着短波自适应技术、扩频技术的发展，以及超大规模集成电路、微处理器和数字信号处理等技术的发展，逐渐形成了具有高性能、高度自动化和自适应能力的现代短波通信系统，推动了短波通信的新发展。在通信过程中，实时选频系统不断根据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工作在相对最佳状态。因此，实时选频技术在现代短波通信系统中具有至关重要的作用[1—4]。

2.短波通信系统的方案设计

2.2 实时选频技术方案

采样后的数字信号经FIFO送入DSP系统后完成信号的数字下变频、FFT变换、解调译码及实时选频。其原理框图所示。其中虚线框中部分即为实时选频系统的噪音信号流程图。

此处设计的实时选频系统的工作原理为：根据分析信道中噪音情况的结果，得到电离层相关传输特性，从而完成选频。噪音信号经FFT的输出结果为复数，通过取模得到信号频域信息的幅度，然后计算各个频点上的对应功率。接着送入预选频模块，对平均检测概率和平均虚警概率的影响进行数值分析（分析的信噪比范围设定在—10dB～10dB之间），得出相对应的门限值Td；然后系统根据频谱的能量与门限值Td比较去除大气背景噪音和邻台干扰噪音，剩下的噪音可以反映电离层传输情况；最后根据干扰矩心频率ICF（Interference Centric Frequency）与电离层F2层临界反射频率foF2的相关性来确定链路最大可用频率的方法进行选频[4，7]，得到频率优劣表，为短波电台通信初始链路建立确定较优传输频段[4—6]。

3.实时选频系统的实现

3.1 系统实现方案

为满足系统的实时性要求，短波差分跳频接收系统软件设计采用前后台系统，实时性的严格要求必须靠中断服务子程序来保证。实时选频系统的软件可分为两大部分，分别是噪音信号的产生和对噪音信号的处理。噪音信号的产生由Matlab仿真完成，生成的噪音信号数据包送至DSP在EVM板上实现系统实时选频的仿真[1，4]。本文只讨论对噪音信号的实时处理部分。

3.2 平均噪音功率采集与计算

由于系统的跳频带宽为2.56MHz，此处选取A/D转换器采样率fS为20.48MHz，频率间隔为5kHz。功率采集与计算的具体过程为每经过一个时间段T1，程序产生一个中断信号来调整本振，使系统接收下一个2.56MHz的噪音信号，同时FFT模块对噪音信号并行1024点复数FFT处理，经过2倍抽取后的采样率fS为10.24MHz。选取1024点复数FFT，刚好可以满足5kHz的频率识别精度。这样对应FFT变换的时域抽样周期为，对应FFT的记录长度为。TP=0.2ms即为A/D转换器读取2048个点的时间，而一次FFT的时间大约为0.3ms。因此TP主要由FFT时间决定，加上FFT复数结果取模时间，此处选取T1为0.4ms。这样，经过一个时间段T1后程序又产生中断信号调整本振，使系统接收下一个2.56MHz的噪音信号。依此类推完成系统本振在143.4～168.6MHz之间的切换，从而按顺序采集到FFT输出的短波2～30MHz十个频段上的噪音信号频域信息加以存储。这样经过大约10个T1的时间后，系统对所有频点扫描了1次。得到短波2～30MHz上5120个频点的频域信息，之后通过取模平方计算各个频点上的对应功率值供下面预选频模块使用[4，7]。

3.3 预选频模块

预选频模块将平均功率计算与采集模块得到的各个频点上的平均功率按照基于ICF的算法进行选频，得到频段优劣表。首先从采集模块获取5120个频点数据并存储在数组P（k）中，根据式（1）生成5120个频点的频率值F[k]；接着将十个频段上各个频点的噪音功率与门限值Td比较，大于Td的频点作为邻台干扰的频点，其所在的频段作为邻台干扰频段记录下来。然后利用去除邻台干扰频点的频隙及该频隙上的功率由式（2）计算出ICF，再由式（3）求出临界频率foF2。高于临界频率的频段不能通过电离层反射信号，将穿出电离层而不能到达目的地，为不可用频段，邻台干扰所在频段也为不可用频段[4]。最后，求出各个频段的均值，将其按照平均功率排序，均值最大的为最优，得到频段优劣表。

4.仿真实验结果分析

由于选频系统需要不断对信号质量进行监视，以及时调整系统的通信频率，选频工作需要在较短时间内完成。选频系统的各模块在DSP中运行所用的指令周期数及时间如表1所示，完成一个指令周期所需时间为0.005us。

完成一次选频的过程为：系统先经过TP读入2048点数据后，FFT模块开始工作的同时噪音采集模块开始计时。每经过一个时间段T1，程序产生一个中断信号来调整本振，使系统接收下一个2.56MHz的噪音信号，同时FFT模块对噪音信号经过1024点复数FFT。经过9个T1的时间后，第十个频段的数据已经A/D转换完毕。再经过一次FFT处理（时间记为Tf）并取模后得到整个短波2～30MHz上5120个频点上的平均功率，最后再经过一次预选频（时间记为Tc）处理，一次选频过程结束[4—7]。

由此可见，一次选频过程所需的时间T为ms级，符合实时选频的需要，在通信过程中，可以利用两次通信之间的间隙及时通过选频系统确定优良的通信频段，保证通信的顺利进行。

5.结论

短波信道传播环境比较复杂，本文对短波跳频电台数字接收系统的实时选频技术进行了深入研究，详尽阐述了实时选频方案。该实时选频方案完成了系统的实时频率选择，使系统能在通信前快速确定传输质量优良的通信频点，成功地建立了通信质量优良的通信链路。并在DSP平台上对这种算法进行了仿真实验，结果表明，一次选频过程所需的时间T为ms级，符合实时选频的需要。建议下一步的工作是对选频算法在DSP中的优化进行进一步的深入研究，并在硬件系统完善的基础上实地接收测量短波噪音信号。

参考文献

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[5]沈建峰.短波频率自适应通信的发展及信号监测[J].中国无线电，2006（11）.

[6]董彬虹，李少谦.短波通信的现状及发展趋势[J].信息与电子工程，2007（01）.

短波通信原理范文第9篇

【关键词】 应急通信 短波通信 优势 技术

当遇到人为突发事件或重大自然灾害事件时，一些基础的通信设施如移动通信基站、固定电话通信网络、卫星地面通信站等可能遭到严重的破坏，致使公共通信网络不畅甚至瘫痪，进而造成了救灾抢险指令不能有效的传达，影响到了救援工作高效开展，甚至在一定程度上使救援工作严重滞后，造成不可挽回的后果。通信快速有效、可靠、信息能够共享是应急通信是基本要求，而短波通信凭借自身的优势在应急通信中发挥了不可替代的作用。

一、短波通信在应急通信中的优势分析

1.1 实现信号的有效传播

在应急短波通信的使用过程中无需建立专门的的通讯中枢或网络枢纽，为此这一方面，短波通信不存在毁坏的可能性。与长波通信和中波通信相比，短波通信凭借较强的抗毁能力在突发事故发生时能够确保信号的有效传达，进而促进救援指挥的各个部门之间能够做到有效的联系，确保救援活动的顺利进行。

1.2 具有较强的绕射能力，可以实现远距离通信

在实际救援中，如果现场存在较多的障碍物和现场离指挥中心过远都有可能影响到通信的有效传播，在这些方面，短波通信与其它波段通信相比也具有着天生的优势。如在抗震救灾工作中，由于地层的剧烈运动，造成很多房屋建筑和基础设施的坍塌，一方面导致现有的通信中断，另一方面又为救灾通信的传播设置了很多障碍物。短波通信具有较强的绕射能力，在信号传播过程中不会受到地面障碍物的影响，又可实现远距离的信号传播，因此救援现场障碍物多的情况下有着较强的应用优势。

1.3 成本较低

短波通信对设备的要求不高并且设备维护简单方便，为此节省了大量的通信设备建设和维护资金，此外在应用短波通信时还无需支付额外的通信话费，与其它通信手段相比，总体成本较低。尤其是在一些经济水平欠发达地区的应急救援中，短波通信有着更大的应用空间。

1.4 短波通信支持动中通

动中通是对快速移动过程中的卫星地面通信系统的简称。当地面发生严重自然灾害或人为突发事件造成通讯中断时，可以利用短波通信与移动中的卫星地面通信系统建立信号联系，通过卫星地面系统的信息接收和进一步扩散传播，进而实现救援工作的顺利展开。

二、短波通信在应急通信中的应用

2.1 实时信道估值（RTCE）

短波信道具有较大的变动性，实现短波应急的关键在于科学的评估短波信道的质量。对维特比译码的累积误差信息进行分析，确定短波链路的信道质量，是短波信道质量评定的主要方法。其主要优点有：评估成本小，对发送数据量的要求小，可以大范围的对链路质量进行动态的评分，可以系统的分析信道质量。具体的来讲，当信道编码采用卷积编码，并且译码采用维特比软判决译码时，可以实现译码误差的积累，通过对累积的误差进行分析处理，就可有有效的评估短波链路的信道质量。通过实时信道估值（RTCE）技术的应用，可以及时判断信号传输过程中噪声的干扰状况和电离层的传输情况，并实现短波通信频率的自我优化调整，进而确保信息的有效和顺利传播。

2.2 短波通信数据传输

在第三代短波通信网络中有两种数据业务传输协议，即低速数据传输协议（LDL）和高速数据传输协议（HDL）。高速数据传输在信道质量较好的情况下应用普遍，而在恶劣的信道环境下一般采用低速的数据传输。在实际的短波通信中，为了做好数据的高速传输常常采用高速跳频数据传输技术。高速跳频数据传输的工作原理是对跳频进行查封计算，选择科学的跳速，进而在最大程度上避免信号传输的干扰因素，实现高速数据传输。在低速数据传输方面，通过第三代自动链路建立技术与极低速技术的有效结合，提高了短波通信抗突发干扰和抗连续波的能力，进而有效的实现了在恶劣信道质量下的低速数据传输。

三、结语

我国因地域辽阔，自然环境和社会环境复杂，人为突况和自然灾害时有发生，此种形式下国家加强了对应急通信的投入和建设。短波通信虽是一种古老的无线电通信技术，随着科学技术进一步发展和短波通信技术的进一步完善，其在现今的抗灾抢险中发挥着重要的作用。新时期的背景下，不断探索和提升短波通信技术，提高短波通信设备的性能和通信质量，实现信息的科学、快速、有效传播，能够进一步推进我国抗灾抢险工作的顺利展开，进而促进我国的现代化建设顺利进行。

参 考 文 献

[1] 尤慧. 关于短波通信技术发展趋势的探讨[J]. 数字化用户. 2013（11）

[2] 刘建锐. 应急通讯中各种通讯手段的优劣分析[J]. 计算机与网络. 2012（05）

短波通信原理范文第10篇

【关键词】 改善措施 短波电台通信原理 技术特点

在现代，短波通信，被称为高频（HF）通信。其类型分为地波和天波两种传输方式。地波常用于短距离通信式的传播，而在远距离通信时，信息则主要是利用了天波的传信方式。且短波通信是军事指挥的一个重要手段，短波电台通信是利用波长为最长10千米，频率为3MHz到30MHz的无线电波做为载体，从而传递消息和数据，短波作为一个通讯手段，他在战时和日常的演练中有很多的优点，他更加的可靠更加的有效，并且广泛在日常的应用，但是该方式在天线接收技术，差错控制技术和信号的调制技术等方面还需要进一步的改善。

一、短波电台通信的原理

无线电广播，无线电通信，卫星，雷达都是通过无线电波传播的。一般的无线电波长大到米为单位，小到以毫米为单位。但是会有许多不同的。它的传播特性的依据是电磁波，电磁波通常是按照波长进行分类的，如超长波，长波，中波，短波，超短波等。公式是，频率=光速/波长。电波在媒介面和分界面的传播是通过反射，折射，散射，绕射来实现的，因为各种因媒介质不同所以他的传播方向也会发生变化，在扩散和媒介质的传播过程他的能量会被吸收。他的场强会在这个过程中变得越来越弱，甚至会减弱到为不计，所以我们要掌握他的传播方式。沿着大地，和空气的分界面传播的是地波，地面的电特性极大条件的决定了地波的传播途径，而超长波，长波，中长波，短波等无线电信号都是利用地波传播特性来传播的，不受环境的影响，传播性能高，可靠性强这是地波相对于其他短波的传播优点。这个优点也让地波在应用中更为的优势，发展更为的快速，在日常生活中作用的更为的广泛。直射波（空间波）他的定义是经发射点从空间直线传播到接收点的一种无线电波。但是它受制于视距范围，强度衰减速度较慢是天波的一个极为有利的条件，所以直射波的传播则是应用在了超短波和微波的通信技术上。通过天线向高空辐射的电磁波发射信号遇到大气电离层折射后又返回地面的一种无线电波被人们称为天波。然而对短波波段的电磁波产生反射作用的仅仅是电离层，通常天波传播技术被应用于短波远距离的通信。经过天线辐射出去的电磁波投射到低空大气层或者电离层中不均匀介质中产生散射产生了一种传播叫做散射传播。其中他的一部份到达接收点，在传播中散失的另一部分。由于散射传播距离远，效率低，不易操作这些不利之处，因此他的使用范围并不是很广泛。

二、短波电台通信技术特点

首先，短波通信技术是一项分离数据和音频信道但是同时又必须要让两者存在相邻关系的一类系统，因此，它可以让二者保持相近的传输性能，并使流量保持各自的属性，能够实现高效的传输和快速简历，为了提高系统的灵活性，自动链路将同数据传输应用同样的突发波。由第三代短波通信技术作为主导技术，结合了二代的异步方式和现代的同步方式建立起新的链接系统。在于同步方式相比之下，三代更加缩短时间，其次，它的管理业务水平。短波通信技术的研究自始至终从来没有中断过，随着在现代化的科技竞争日趋剧烈，它在各个领域的特殊性必然成为时代热门的研究对象，因此一系列的研究和讨论都是在不断的发展，使得短波通信技术不断地完善更新，短波通信也受到人们越来越多的重视，短波通信的研究延伸到生活的各个领域，短波通信技术由于其建立链路的同时抗干扰方便建立以及携带快速建立链路的特点。所以它是迄今为止在各行各业应用发展最为广泛的一门技术。因其自身的特殊性，使得它在相比其他技术在更加艰苦的条件下仍然可以实现通信的优势。

三、改善措施

1.自适应技术是讲述着一类新的“智能组件和智能结构”，因为它具有一个主动适应和目标优化调节的特性。这种主动适应性组件在现实生活中满足了改善系统机械特性、性能，做功效率及其他方面特性的要求。自适应技术的应用通常分为两类，一种是基础知识。第二类是应用知识。在这两种科学的领域，应用于主动结构系统的结构、驱动器、传感器、调节器系统的自适应技术是当前最好的选择方案。

2.猝发传输技术是在规定的时间内对信息进行一定量的存储，然后再以比正常速度快10～100甚至更多倍的速度释放出来的传输方式。记录接收到的信号，然后再将速度降低到用户使用的正常速率的一种传输方式。猝发传送的一个周期一般是有一个地址期和一个或者多个数据周期组成。

3.单边带话通信是通过在短波（HF）段采用占用频带较窄的一种常用单边带话方式，简称为SSB方式。在通信中两方直接利用语言交流，是用英语明语以及"通信用Q简语"和"缩语"交谈的一种时代新型方式，单边带话又分上边带（USB）和下边带 （LSB） ，在我们日常生活的通信系统中，由载波音频信号调制后可以正常的发送电波的系统，载波频率和上，下两个边带是他工作原理的一个组成部分。然而用来传输信息的两个边带方式，大多数仅需要一个方式来完成传播。边带就行就可以传递信号是人们解决问题的一个常用手段，通信系统中一般往往把载波频率和上，下边两个边带一起发送到系统指定的地方，通过这样的，大部分的功率消耗在载波和另一边带中，同时占用较宽的通信频带。提高通信效率和节约通信频带的问题是我们在面对传播问题必须要解决的一个难关，因此我们在通信的过程中，采用将载波和另一边带忽略掉，只发送一个边带的方式来达到我们之前所要完成的目的，也就是用来提高短波的通信效率的目的。这种通信方式是单边带通信。根据国际协议，短波通信必须使用单边带调幅方式（SSB）这是一个非常硬性的要求，然而只有短波广播节目可以使用双边带调幅方式（AM）这也是时展的一个要求。因此，国内外使用的全部短波电台都是单边带电台。

4.数字信号处理技术，数学信号处理技术就是我们通常说的将声音，视频和图片直接转化成数字信息的技术。他的基础是由数字信号处理理论，硬件技术，软件技术组成的。一般是通过数字信号处理算法来完成任务的。他有一些有利的优点，例如，稳定性，可重复性，抗干扰性，功耗小，系统快等等。在软件方面实现了在通用的计算机上用软件来实现信号处理的某一方面的理论。在硬件上采用专用的芯片和新的目标系统。

5.差错控制技术，差错控制技术的基础形式是反馈重传纠错，因为技术的高速发展，设计者们现在主要关心的是控制差错。由信息源发出信息序列到存储器和检错码编码器。检测错误的码是检错码编码器的主要任务。有错改，重新发送指令。无错，由反馈控制通知信宿接收序列并经反馈信道把确认信号送至发送端，发送端抹去先前在存储器中的存储的序列自动更改为新的信息并确认。

结语：在短波时代中，短波通信是远距离传输的一种重要手段。随着科学技术飞跃的发展科技的快速带动经济，其中，通信类行业在这个时代的发展速度更为的惊人，科学技术作为第一生产力，短波通信技术顺应了这个时代市场的发展，在经济的推动力下，短波通信行业不断的成长。由于研究人员通过实验发现了电离层和短波，且短波通信比其他同类产品，拥有更好的机动性和顽固性，所所以在这3年前加入了数字通信开启了数字通信的新纪元，在这个时代，短波通信技术应用日益广泛，且它的范围能力不断提高。所以短波通讯性的改善措施是很有必要的。短波通信技术拥有更好的实用性发展前途。

参 考 文 献

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