芻議短波信道下語音傳輸關(guān)鍵技術(shù)

李小姍

摘 要：在通信行業(yè)中，短波通信因其獨特的特性，使自身在通信行業(yè)領(lǐng)域成為無可替代的存在，短波通信在商業(yè)以及個人手中被廣泛應(yīng)用，使用安全可靠的傳播方式進行電波傳輸是短波通信的重要價值，本文對短波信道下的語音傳輸技術(shù)進行了深入研究。

關(guān)鍵詞：短波信道；語音傳輸；技術(shù)研究

中圖分類號：TN911 文獻標(biāo)識碼：A

短波通信伴隨著電子計算機進入高效數(shù)字化信號的領(lǐng)先技術(shù)行列，在電子技術(shù)及移動通信等行業(yè)之中快速發(fā)展并推動自身的應(yīng)用價值，短波通信在信息技術(shù)的領(lǐng)域方面不斷更新，并提高自身在通信領(lǐng)域的質(zhì)量以及傳輸效率，使現(xiàn)代通信得到快速發(fā)展，短波信道下語音的可靠傳輸對應(yīng)急通信領(lǐng)域具有十分重要的實際應(yīng)用價值。

一、短波通信發(fā)展現(xiàn)狀

1.短波通信的發(fā)展過程

新聞以及廣播領(lǐng)域經(jīng)常會應(yīng)用到高頻通信的路徑，依靠電離層的反射進行音頻遠(yuǎn)距離的傳送是高頻通信的一個特征，高頻高效率的通信方式是高頻通信的優(yōu)點，高頻通信通道進行通信還是一種較為經(jīng)濟的應(yīng)急通信方式，高頻通信我們通常也將其稱為短波通信，短波通信以10m～100m以及3MHz～30MHz的速度進行頻率傳送，使用電磁波進行無線通信，短波通信在脫離中繼站點的情況下依舊可以實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信，短波通信主要依靠的是天波經(jīng)過的電離層的發(fā)射，因為天上的電離層通信通道變化無常，偶爾會帶來因為電磁波造成的相位相互疊加而造成的信號失真，還有信號不穩(wěn)定所引起的分量疊加所造成的信號衰落，以及波長變長所引起的頻率低下等成分的影響，造成接收臺的互相疊重所引起的干擾，從而導(dǎo)致了通信質(zhì)量的明顯下降。

2.衛(wèi)星通信與短波通信的發(fā)展現(xiàn)狀

衛(wèi)星通信是一種頻率寬，通信通道運行速度穩(wěn)定，傳輸速度快而高效的通信手段，在衛(wèi)星通信剛剛研發(fā)出的幾年間，短波通信的通信地位一度被衛(wèi)星通信所占領(lǐng)，衛(wèi)星通信的發(fā)展期，同樣也是短波通信的低谷時期。但是經(jīng)過漫長的一段時間，我們發(fā)現(xiàn)到衛(wèi)星通信的通信方式，并不能完全替代短波通信的存在，衛(wèi)星通信的通信方式，需要在地面設(shè)立信號接收站，而且還要制造并發(fā)射衛(wèi)星，因為成本龐大的原因，這種通信方式很少被普通平民使用到，而且，最重要的是這樣的通信方式并不適用于每一個人，很少有人會用到如此高速頻率的傳輸，并且用戶也無法隨時取消衛(wèi)星通信的業(yè)務(wù)，對比這一點，短波通信的優(yōu)點就顯現(xiàn)了出來，短波通信通信安全性高，收費相比衛(wèi)星通信的收費是無法比較的，因此短波通信永遠(yuǎn)也不會被衛(wèi)星通信所代替。

二、第三代短波通信語音傳輸技術(shù)研究

1.第三代短波通信的概述

經(jīng)過漫長的第三代短波通信方面的相關(guān)技術(shù)研究，在第二代短波通信的技術(shù)基礎(chǔ)上第三代短波通信有了很明顯的進步，在調(diào)理方式上運用更具保密措施的共享密鑰進行對其他路線路由器的連接，使用能夠更好地提高總線利用率的載波監(jiān)聽技術(shù)，避免了與其他線路的沖突，按照地址信息將分組轉(zhuǎn)發(fā)到目的地的傳輸方式進行傳輸，使用BWX系列進行突發(fā)波形信號的接收工作，并將Internet網(wǎng)路中的電臺分成不同的小組進行傳輸，為了更好地完善Internet網(wǎng)路協(xié)議，還需要依靠到新一代的同步呼叫通信通道，在第三代短波通信上，這些新技術(shù)給予短波通信的通信現(xiàn)狀質(zhì)的提升。

2.第三代短波通信通信調(diào)試階段的要點

基于上述第三代短波通信優(yōu)點的基礎(chǔ)上，在語音業(yè)務(wù)上我們實現(xiàn)了更快速的連接短波通信的線路，短波通信不同于以往依靠傳輸實時性的接收端的語音傳輸技術(shù)，而是采用了運用流式傳播技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)播放的媒體格式的波形線路進行語音通信的實時傳輸，并將此作為接收端，系統(tǒng)運行過程和工作時序如下，首先在啟動波形調(diào)制器時，我們要注意在輸入端口待傳輸命令時，要在載荷數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束前將波形調(diào)制器調(diào)試到前導(dǎo)序列，將數(shù)據(jù)開關(guān)調(diào)試至載荷數(shù)據(jù)的端口，然后再將前導(dǎo)端口填充到0BIT，將調(diào)試編碼器控制在前導(dǎo)序列階段，最后對波形調(diào)制器對前導(dǎo)序列進行計算，得出已經(jīng)調(diào)試出的前導(dǎo)序列，再從該端口送出。

通信調(diào)試的最后階段也尤為重要，進行調(diào)制波形的狀態(tài)重置是調(diào)試短波頻率的最后一步，也是調(diào)試過程中最為關(guān)鍵的一個步驟，首先打開數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)序列擾碼產(chǎn)生器，然后進行擾碼操作，再到PSK的調(diào)制，最后進行數(shù)據(jù)調(diào)出的操作，這一步驟主要是為了將糾錯編程器的狀態(tài)歸位到起點，這個步驟使用波形單載波8共享密鑰調(diào)試，1/2碼率的卷積編碼進行調(diào)試，將頻率速度控制在2400波特，頻率的下載速率設(shè)置為600bps以及1200bps的速率進行音頻傳輸。在這里主要說一下1200bps的速率傳輸，我們都知道媒體數(shù)據(jù)流促進了波形軌道的延伸，讓數(shù)據(jù)傳輸時的速度更為穩(wěn)定，在用音頻媒體進行數(shù)據(jù)傳輸時我們一般都會選擇性的使用波形線進行傳輸，

3.前導(dǎo)序列的同步

在固定速度下進行波形數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠陂g所傳送的信息數(shù)據(jù)，我們將其稱為載荷數(shù)據(jù)，而導(dǎo)頻數(shù)據(jù)是在載荷數(shù)據(jù)中插入經(jīng)過編碼過后的數(shù)據(jù)，導(dǎo)頻數(shù)據(jù)通常用來在通信通道幫助解調(diào)器進行實時跟蹤通信狀態(tài)，并計算出通信通道的狀態(tài)信息，最快速度傳輸進導(dǎo)頻序列，我們將這樣的序列稱為前導(dǎo)序列，前導(dǎo)序列通常用來幫助解調(diào)器捕捉信號從而對定時和載波進行同步。

三、短波語音傳輸鏈路的物理層幀格式

1.短波語音的傳輸鏈

在每一段載荷數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)塊上插入一段導(dǎo)頻數(shù)據(jù)叫做短波語音傳輸鏈路的物理層幀格式，在這個格式上，每個塊都包含著一段擁有固定長度的載荷數(shù)據(jù)以及內(nèi)插導(dǎo)頻符號。FEC編碼、格雷碼編碼、符號映射、擾碼以及PSK調(diào)制構(gòu)成了發(fā)射端物理層，短波語音的具體傳輸過程如圖1所示。

2.單用戶多中繼節(jié)點分集接收

沿著地球表面表層進行數(shù)據(jù)的信號傳播我們通常稱之為地波，地波的信號傳播質(zhì)量介于地球表面的介質(zhì)特性，不同于地表的介質(zhì)對電波傳輸?shù)南某潭?，因此地波會對傳播過程中可能會出現(xiàn)的信號產(chǎn)生障礙甚至影響，相對地波而言，天波在電波上的傳播多因受到大氣噪音以及路徑不明確的阻力，通常會導(dǎo)致電波傳輸在時間上所引起的的延遲現(xiàn)象出現(xiàn)，以及對電離層的傷害，這樣的傳播方式對短波信號傳輸?shù)馁|(zhì)量具有很大的負(fù)面影響，善變的電離層而導(dǎo)致信號不穩(wěn)定所引起的分量疊加所造成的信號衰落，波長變長所引起的頻率低下電磁波造成的相位互相疊加而造成的信號失真等因素的影響產(chǎn)生的信號干擾，接收端對收到的衰落信號進行合并處理是無線通信對抗信號衰落的有效措施，促進了我們對于分集接收技術(shù)的應(yīng)用，分集接收技術(shù)是目前廣為應(yīng)用提高短波語音通信的一項重要技術(shù)。

結(jié)論

我們要掌握對于第三代短波通信語音傳輸通信通道的接收端關(guān)鍵技術(shù)的相關(guān)知識，在對比不同接收信號性能同時，我們要注意信號通道差給系統(tǒng)造成的負(fù)面影響，注意單用戶在信號接收點不同分布的情況下，應(yīng)該采取的信號接收方式，注意多用戶使用時的信號分配方法及在獨立信號下，基于系統(tǒng)對信號的速率變化和分配辦法的最佳策略。

參考文獻

[1]鄧輝.芻議中學(xué)生自主學(xué)習(xí)習(xí)慣的培養(yǎng)[J].讀與寫：教育教學(xué)刊， 2016，13（1）：45.

[2]秦緒彬.短波廣播數(shù)字化信道接收機的設(shè)計[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用， 2016（2）：37.