短波通信頻譜管理系統(tǒng)應(yīng)用及發(fā)展探討

李東　李爭　王騏

【摘 要】為了提升遠(yuǎn)洋船舶短波通信效率，介紹了短波通信頻譜管理系統(tǒng)，分析了其技術(shù)特點(diǎn)及組織應(yīng)用方式，并在遠(yuǎn)洋航行過程中進(jìn)行了長時(shí)間的試驗(yàn)驗(yàn)證，試驗(yàn)結(jié)果證明了短波通信頻譜管理系統(tǒng)在短波通信保障中的作用和優(yōu)勢。最后，對(duì)短波頻譜管理技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】短波通信 頻管系統(tǒng) 頻率優(yōu)選

1 引言

隨著工業(yè)技術(shù)及信息化技術(shù)的飛速發(fā)展，電子設(shè)備及信息化裝備的使用數(shù)量成倍地增長，電磁頻譜越來越頻繁地被使用，這使得電磁頻譜資源越發(fā)緊張，信息系統(tǒng)間的相互干擾日趨嚴(yán)重。為了更好地發(fā)揮信息系統(tǒng)的作用，使其服務(wù)于工業(yè)及信息化建設(shè)，需要對(duì)頻譜資源進(jìn)行合理的利用及有效的管理?；谕ㄐ蓬l譜管理系統(tǒng)的短波通信組織方式有別于傳統(tǒng)的短波通信組織方式，為了更好地發(fā)揮短波通信保障能力，有必要對(duì)短波通信頻譜管理系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行更加深入的研究。

2 短波通信頻譜管理系統(tǒng)

短波通信頻譜管理系統(tǒng)（以下簡稱頻管系統(tǒng)）是目前短波通信保障的重要系統(tǒng)，它融合了探測、監(jiān)測及頻譜管理三大技術(shù)。頻管系統(tǒng)基于短波傳播的原理[1]，在系統(tǒng)中設(shè)置了短波探測信號(hào)發(fā)送及接收設(shè)備，通過不斷的探測來判斷當(dāng)前短波傳播介質(zhì)的能力及變化情況。同時(shí)，短波段頻段比較窄，短波段的頻率資源有限，加上短波通信裝備數(shù)量的不斷增加，造成了短波段內(nèi)可用頻率資源比較緊張。為了避免短波段內(nèi)通信設(shè)備互相干擾，頻管系統(tǒng)中還設(shè)置了短波干擾監(jiān)測設(shè)備，用于監(jiān)測短波段內(nèi)哪些頻點(diǎn)或頻段正在被使用，頻管系統(tǒng)為短波通信系統(tǒng)選擇頻率時(shí)則主動(dòng)避開這些正在被使用的頻點(diǎn)或頻段，這樣選出的通信頻率便是當(dāng)前時(shí)間段內(nèi)最優(yōu)質(zhì)的頻率。

2.1 Chirp探測技術(shù)[2]

目前，跨地域大范圍內(nèi)的無線通信手段主要有衛(wèi)星和短波兩種。衛(wèi)星通信極其方便，但衛(wèi)星資源緊張，戰(zhàn)時(shí)衛(wèi)星通信也極易被干擾甚至摧毀，作為遠(yuǎn)距離無線通信的重要手段，短波通信是不可或缺的重要資源。遠(yuǎn)距離短波通信是依靠電離層反射傳播的，電離層反射能力隨時(shí)變化，導(dǎo)致短波通信的可用頻率也要隨時(shí)調(diào)整。經(jīng)過國內(nèi)外多年的研究及驗(yàn)證，發(fā)明了多種電離層的探測手段，其中Chirp探測技術(shù)是最適合遠(yuǎn)距離探測的技術(shù)。

短波電離層Chirp探測的目的是測量短波信道各種傳播模式的時(shí)延值和信號(hào)能量，并作為頻率的函數(shù)，形成電離圖。典型的Chirp探測信號(hào)是頻率線性掃描信號(hào)，圖1給出了Chirp探測系統(tǒng)測量時(shí)延和幅度的原理圖。

若從發(fā)射端把Chirp信號(hào)傳輸?shù)浇邮斩?，中間沒有延遲（即τp=0），則當(dāng)接收機(jī)收到Chirp信號(hào)并和機(jī)內(nèi)本振信號(hào)混頻后，其輸出將為零頻率的差拍信號(hào)。實(shí)際上，信號(hào)通過信道是有時(shí)間延遲（τp）的。例如電波以表面波模式傳播時(shí)，τp在掃描的頻段內(nèi)是固定的。若固定延遲用τp0表示，這樣在掃頻一周內(nèi)，收發(fā)頻率就一直存在一個(gè)固定頻率差Δf0，接收機(jī)將輸出一個(gè)頻率為Δf0的差拍電壓。傳播路徑越長，τp0越大，則收到的Chirp信號(hào)掃頻開始的時(shí)間越落后于接收機(jī)的掃頻開始時(shí)間，從而使輸出的差頻越高，如圖1所示。由此可見，只要收發(fā)都保證線性掃頻，接收機(jī)輸出的基帶信號(hào)頻率（Δf）就可用來直接反映信號(hào)在信道中傳輸后的時(shí)延（τp）。以上是Chirp探測之所以能測得信道電離圖的根據(jù)。

但在實(shí)際的短波信道上，存在著許多傳輸模式，而且每種模式的時(shí)延隨頻率的分布也不再是一條水平線。因此，實(shí)際上，探測信號(hào)是通過多種電離層反射模式進(jìn)行傳播（例如1 hop F，2 hop F，1 hop E等）的。各個(gè)傳播模式的傳播時(shí)延被直接轉(zhuǎn)換成頻率偏移。在接收端解調(diào)出來的音頻信號(hào)中就會(huì)出現(xiàn)多個(gè)分量，代表著多種時(shí)延不同的傳輸模式，接收到的電離圖如圖2所示：

2.2 干擾監(jiān)測技術(shù)

頻管系統(tǒng)中干擾頻譜監(jiān)測功能是對(duì)短波通信頻率的信號(hào)強(qiáng)度和占有率進(jìn)行測量和統(tǒng)計(jì)分析，而不是干擾信號(hào)識(shí)別和譜結(jié)構(gòu)分析，由短波干擾頻譜監(jiān)測儀或短波干擾監(jiān)測模塊完成，主要測量參數(shù)有干擾強(qiáng)度（場強(qiáng)）和頻譜占有率。其測量原理如圖3所示：

2.3 頻譜管理技術(shù)[3-4]

頻譜管理通過管理終端軟件來實(shí)現(xiàn)，它是頻管系統(tǒng)的大腦，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成，通過運(yùn)行相關(guān)軟件進(jìn)行頻譜的管理。頻譜管理通過短波實(shí)時(shí)探測系統(tǒng)收集信道探測數(shù)據(jù)，通過干擾監(jiān)測系統(tǒng)收集電磁干擾和信道占有情況數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)管等其他手段收集網(wǎng)絡(luò)布局（站點(diǎn)）、網(wǎng)絡(luò)情況、設(shè)備使用情況數(shù)據(jù)。頻管終端根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，確定可用頻率資源，并對(duì)可用頻率資源進(jìn)行合理分配和有效使用，為通信系統(tǒng)自動(dòng)分配頻率資源，為短波通信系統(tǒng)提供服務(wù)與支撐。

3 短波頻譜管理技術(shù)的應(yīng)用探討

基于Chirp探測、干擾監(jiān)測的頻譜管理技術(shù)，在實(shí)際工作中要發(fā)揮作用需要短波通信系統(tǒng)的支持。短波通信鏈路之間建立用于頻管信息交互的通路，其本身也是短波鏈路，在不借助其他無線鏈路的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)短波自身的保障。

短波通信在船舶遠(yuǎn)洋通信中有迫切的需求，它是當(dāng)前除了衛(wèi)星通信外的唯一遠(yuǎn)洋通信手段。根據(jù)試驗(yàn)及經(jīng)驗(yàn)，短波通信效果的好壞與通信雙方的位置（距離）有很大的關(guān)系，但也并不是距離越近就越好，有時(shí)拉開通信雙方的距離再配合適當(dāng)?shù)念l率管理反而可以取得更佳的通信效果。

根據(jù)短波傳播的這一特點(diǎn)，可以考慮在遠(yuǎn)洋船舶位置相對(duì)固定（一定時(shí)間內(nèi)）的情況下改變岸基通信側(cè)的位置以增強(qiáng)短波通信效果及保障能力。由于岸基通信往往設(shè)置在陸地上，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的日益成熟，多岸站聯(lián)網(wǎng)保障的頻譜管理技術(shù)成為了可能。利用有線網(wǎng)絡(luò)把多個(gè)分散的岸站連接起來，其中任意一個(gè)站點(diǎn)建立與遠(yuǎn)洋船舶的短波鏈路，則可通過此鏈路轉(zhuǎn)發(fā)岸站的信息和數(shù)據(jù)[5]，這就提高了遠(yuǎn)洋船舶短波保障的通信能力。

頻管系統(tǒng)根據(jù)短波傳播原理，在岸站設(shè)置了短波Chirp探測發(fā)射及管理系統(tǒng)，在船舶上設(shè)置了短波Chirp探測接收及管理系統(tǒng)。接收到的信號(hào)經(jīng)過DSP處理后形成反映電離層反射能力的“電離圖”數(shù)據(jù)，一個(gè)探測接收設(shè)備可以分時(shí)接收多個(gè)岸站發(fā)射的探測信號(hào)，這便形成了一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的電離圖數(shù)據(jù)。船舶頻管系統(tǒng)可以根據(jù)接收到的多個(gè)岸站的電離圖數(shù)據(jù)對(duì)先前約定的頻率及頻率組進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果優(yōu)先選擇最容易接入的岸站建立初始的短波通信鏈路，并在初始鏈路上交互頻管系統(tǒng)的頻管數(shù)據(jù)，再結(jié)合岸船雙方的本地干擾監(jiān)測數(shù)據(jù)，對(duì)探測優(yōu)選頻率再次評(píng)分，選出雙方通信效果都最佳的通信頻率對(duì)初始鏈路進(jìn)行維護(hù)，這樣船岸雙方便形成了最佳的短波通信鏈路。隨著時(shí)間的推移，電離層發(fā)生變化，探測、監(jiān)測數(shù)據(jù)也同步更新，根據(jù)頻管系統(tǒng)的選頻算法，再次優(yōu)選出通信頻率，不斷更新優(yōu)選頻率庫，并對(duì)建立的短波通信鏈路進(jìn)行實(shí)時(shí)維護(hù)，使其時(shí)刻保持在最佳的通信狀態(tài)，以提高船岸之間的短波保障能力及效率。

以兩岸站保障一船舶站為例，典型業(yè)務(wù)流程如下：

（1）兩岸站發(fā)射探測信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行本地干擾監(jiān)測，船舶站接收岸站發(fā)射的探測信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行本地的干擾監(jiān)測。

（2）船舶站根據(jù)探測監(jiān)測結(jié)果，對(duì)約定頻率組進(jìn)行綜合評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果選擇最容易接入的岸站完成初始鏈路建立。

（3）初始鏈路建立后，根據(jù)鏈路質(zhì)量情況，選擇是否更新鏈路頻率。

（4）通過優(yōu)質(zhì)的鏈路傳輸通信業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

（5）在實(shí)時(shí)探測數(shù)據(jù)及監(jiān)測數(shù)據(jù)的支撐下，對(duì)鏈路質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測、維護(hù)，使鏈路處于最優(yōu)狀態(tài)。

根據(jù)以上分析，在船舶遠(yuǎn)洋航行過程中進(jìn)行了相應(yīng)的驗(yàn)證試驗(yàn)。2015年4月至2015年8月，結(jié)合某批次遠(yuǎn)洋船舶遠(yuǎn)海運(yùn)輸（中國-也門）的機(jī)會(huì)，同步開展了短波頻譜管理系統(tǒng)保障短波通信的驗(yàn)證試驗(yàn)。

3.1 試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)

此次試驗(yàn)設(shè)置了兩個(gè)岸站來保障本次遠(yuǎn)洋航行，分別在中國內(nèi)陸北部天津、南部廣州各設(shè)置一個(gè)岸站來保障兩艘船組成的運(yùn)輸編隊(duì)，分別為1號(hào)船舶站和2號(hào)船舶站，試驗(yàn)站點(diǎn)及網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖4所示。岸船之間的短波鏈路在5個(gè)工作頻率上自適應(yīng)選擇最佳頻率進(jìn)行通信。

3.2 試驗(yàn)情況

（1）優(yōu)選頻率可用性驗(yàn)證

在遠(yuǎn)洋過程中對(duì)頻管系統(tǒng)優(yōu)選出的頻率進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，由頻管系統(tǒng)優(yōu)選出的頻率動(dòng)態(tài)地指配給相應(yīng)的短波通信系統(tǒng)使用，根據(jù)短波通信系統(tǒng)的使用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

“廣州-1號(hào)船舶站”鏈路分析結(jié)果表明，頻管系統(tǒng)優(yōu)選出的頻率動(dòng)態(tài)地指配給相應(yīng)的短波通信鏈路后，無論是以定頻方式聯(lián)絡(luò)，還是以“自適應(yīng)”方式聯(lián)絡(luò)，其中80%～85%的指配頻率LQA（鏈路質(zhì)量分析）[6-8]均有分值，能建鏈。而且，每一次指配的5個(gè)頻率，能夠建立較優(yōu)質(zhì)通信鏈路的頻率個(gè)數(shù)平均有3.5個(gè)，占每次所指配頻率的70%，足以保證該通信鏈路的不間斷。這充分說明，頻管系統(tǒng)的優(yōu)選頻率是完全可用的，其計(jì)算的優(yōu)選頻率結(jié)果也是可以采信的。

（2）頻率及功率與通信質(zhì)量的關(guān)系驗(yàn)證

2015年4至2015年8月，遠(yuǎn)洋船舶在阿拉伯海域航行，1號(hào)船舶站的短波電臺(tái)分別以1 000 W、500 W、400 W、300 W、200 W和100 W的功率工作。廣州岸基短波電臺(tái)發(fā)信機(jī)分別以3 kW、2 kW、750 W的功率工作，以上各種功率的組合使用均能達(dá)成“廣州-1號(hào)船舶站”鏈路的通信聯(lián)絡(luò)。其中，1號(hào)船舶站短波電臺(tái)使用500 W功率工作約1.5個(gè)月，使用400 W功率工作約1個(gè)月，使用200 W試驗(yàn)持續(xù)13天（64次），使用100 W試驗(yàn)持續(xù)16天（51次）。各種發(fā)信功率下的短波通信鏈路LQA分值（滿分百分制，收發(fā)各50分）的比較如表1所示。

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：

1）經(jīng)頻管系統(tǒng)優(yōu)選后，動(dòng)態(tài)地指配給通信系統(tǒng)的通信頻率，其可通頻率都在80%～85%，即優(yōu)選頻率中80%～85%的頻率都可以建立鏈路。此時(shí)，鏈路對(duì)發(fā)信功率的要求不高，功率大小對(duì)鏈路質(zhì)量影響不明顯。

2）頻管系統(tǒng)依據(jù)其Chirp頻率探測本地的干擾監(jiān)測結(jié)果，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理所獲得的優(yōu)選頻率準(zhǔn)確，是可以采信的。

3）只要頻率優(yōu)選恰當(dāng)，優(yōu)質(zhì)通信鏈路的建立對(duì)功率要求不高，此時(shí)，功率的大幅增加對(duì)鏈路信號(hào)傳輸質(zhì)量的改善并不明顯。

（3）船舶站選擇岸站（聯(lián)網(wǎng)）驗(yàn)證

2015年6月進(jìn)行了為期一個(gè)月的驗(yàn)證試驗(yàn)，1號(hào)船舶站位于阿拉伯海域，與天津、廣州兩岸臺(tái)進(jìn)行多岸站聯(lián)網(wǎng)保障，船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路的試驗(yàn)。由船舶站根據(jù)Chirp實(shí)時(shí)探測數(shù)據(jù)選擇容易接入的岸基臺(tái)站建立初始鏈路，建鏈成功后，船舶站依據(jù)頻管系統(tǒng)實(shí)時(shí)探選獲得的優(yōu)選頻率，執(zhí)行“更頻”即鏈路維護(hù)操作，將優(yōu)選頻率動(dòng)態(tài)地指配給當(dāng)前鏈路的通信雙方。

試驗(yàn)中，對(duì)初始建鏈頻率的鏈路質(zhì)量分值（LQA分值）和更新頻率后的鏈路質(zhì)量分值進(jìn)行比較，分析其對(duì)通信系統(tǒng)質(zhì)量的影響情況。

1）“天津-1號(hào)船舶站”鏈路，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”聯(lián)絡(luò)對(duì)鏈路質(zhì)量的影響

2015年6月，“天津-1號(hào)船舶站”鏈路執(zhí)行更頻聯(lián)絡(luò)57次。單個(gè)頻率LQA分值進(jìn)行比較，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”后，更新頻率較原初始建鏈頻率上升39次，上升次數(shù)占原初始建鏈頻率的比例為68.42%；整個(gè)頻率組5個(gè)頻率LQA總分值比較，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”后，更新頻率組較原初始建鏈頻率組上升57次，上升次數(shù)占原初始建鏈頻率組的比例為100%。

“天津-1號(hào)船舶站”鏈路，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”聯(lián)絡(luò)對(duì)鏈路質(zhì)量的影響情況如表2、表3所示。

2）“廣州-1號(hào)船舶站”鏈路，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”聯(lián)絡(luò)對(duì)鏈路質(zhì)量的影響

2015年6月，“廣州-1號(hào)船舶站”鏈路執(zhí)行更頻聯(lián)絡(luò)80次。單個(gè)頻率LQA分值比較，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”后，更新頻率較原初始建鏈頻率上升55次，上升次數(shù)比例占原初始建鏈頻率的68.75%；整個(gè)頻率組5個(gè)頻率LQA總分值比較，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”后，更新頻率組較原初始建鏈頻率組上升80次，上升次數(shù)占原初始建鏈頻率組的比例為100%。

“廣州-1號(hào)船舶站”鏈路，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”聯(lián)絡(luò)對(duì)鏈路質(zhì)量的影響情況如表4和表5所示。

3）“天津-1號(hào)船舶站”與“廣州-1號(hào)船舶站”鏈路，“船舶站主動(dòng)維護(hù)鏈路”聯(lián)絡(luò)效果對(duì)比分析

本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，當(dāng)鏈路LQA收信與發(fā)信分值均大于15分時(shí)，該短波鏈路通信質(zhì)量良好，為優(yōu)質(zhì)通信鏈路。

依據(jù)頻管系統(tǒng)實(shí)時(shí)探測優(yōu)選出的頻率，進(jìn)行鏈路頻率動(dòng)態(tài)更新后，無論是“天津-1號(hào)船舶站”還是“廣州-1號(hào)船舶站”鏈路，各個(gè)時(shí)刻的優(yōu)質(zhì)頻率由1個(gè)增加為3個(gè)左右，這就極大地提高了該通信鏈路適應(yīng)各種復(fù)雜環(huán)境的能力，保證了通信鏈路的不間斷。

更頻后，2條鏈路LQA分值的增幅呈現(xiàn)以下特性：初始建鏈時(shí)LQA收、發(fā)信分值越低，更頻后LQA分值提升幅度越大，信道質(zhì)量改善的效果越明顯；初始建鏈時(shí)LQA收、發(fā)分值越高，更頻后LQA分值提升幅度越小，信道質(zhì)量改善的效果越差。

更頻后，2條鏈路更新頻率平均出分比例相似（天津86.00%-4.3個(gè)、廣州88.00%-4.4個(gè)），更新頻率平均高分比例不同（天津58.00%-2.9個(gè)、廣州70.00%-3.5個(gè)）?！疤旖?1號(hào)船舶站”鏈路岸臺(tái)收分在20分以下區(qū)間的高分頻率比例在提升，在20分以上區(qū)間的高分頻率比例在下降；“廣州-1號(hào)船舶站”鏈路岸臺(tái)收分在40分以下區(qū)間的高分頻率比例在提升，在40分以上區(qū)間的高分頻率比例在下降。

3.3 試驗(yàn)結(jié)論

在遠(yuǎn)距離通信中，岸船短波發(fā)信設(shè)備功率的增加對(duì)鏈路通信質(zhì)量的影響遠(yuǎn)比不上優(yōu)質(zhì)頻率對(duì)信道質(zhì)量的影響。也就是說，相對(duì)于電離層傳播信道衰減對(duì)到達(dá)接收點(diǎn)的信號(hào)強(qiáng)度影響，發(fā)信設(shè)備功率的提高對(duì)增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度的作用不大，頻率好用才是改善鏈路通信質(zhì)量的關(guān)鍵。所以，在今后的遠(yuǎn)距離短波通信保障中，應(yīng)優(yōu)先考慮的是如何通過改善頻率探測手段來獲取更佳的通信頻率，而不是片面地增大發(fā)信功率[9]。

對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表明，在目前的岸船短波通信收發(fā)信系統(tǒng)及其天饋線系統(tǒng)條件下，距離為6 700km～7 700 km“天津-1號(hào)船舶站”短波通信鏈路，其鏈路LQA單向分值主要集中在1分-20分區(qū)間，21分-50分區(qū)間極少。距離為6 100 km～7 100 km的“廣州-1號(hào)船舶站”短波通信鏈路，其鏈路LQA單向分值主要集中在1分-30分區(qū)間，31分-50分區(qū)間極少。也就是說，在現(xiàn)有的裝備條件下，對(duì)于6 000 km以上通信距離的短波通信，30分以上的單向LQA分值屬于極少出現(xiàn)。所以，此種條件下，短波頻率探測的目標(biāo)就在于每一時(shí)刻為相應(yīng)的通信鏈路探測出盡可能多的單向LQA分值分布在15分-30分區(qū)間的頻率，來滿足信道快速變化時(shí)的短波通信鏈路不間斷的需要。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，通過頻管系統(tǒng)的實(shí)時(shí)頻率探測和干擾監(jiān)測的頻率動(dòng)態(tài)應(yīng)用，恰恰能很好地達(dá)成此目標(biāo)，它極大地提升了信道工作頻率出現(xiàn)在15分-30分區(qū)間的概率，從而保證了98.70%的有效溝通率并且延長了鏈路不中斷的時(shí)間。

3.4 待優(yōu)化的地方

船舶站頻管系統(tǒng)每次接收到岸站發(fā)射的Chirp探測電離圖后，系統(tǒng)結(jié)合本地干擾監(jiān)測數(shù)據(jù)，按其自身算法標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)信道質(zhì)量的優(yōu)劣進(jìn)行評(píng)分，并按高低分順序，排列出相對(duì)優(yōu)質(zhì)的頻率。試驗(yàn)中也發(fā)現(xiàn)存在這樣的現(xiàn)象，頻管系統(tǒng)依據(jù)其算法標(biāo)準(zhǔn)獲得的最高評(píng)分頻率，其鏈路實(shí)際LQA分值并不是最高；而評(píng)分次高的頻率，其鏈路實(shí)際LQA分值反而最高。但整體來看，依據(jù)頻管系統(tǒng)算法標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算、優(yōu)選、指配的5個(gè)高分頻率，其鏈路實(shí)際LQA分值也整體趨向于高分。這說明：頻管系統(tǒng)的頻率優(yōu)選算法仍然是可信的，其指配的頻率也是可用的，但其算法仍有待進(jìn)一步修正與完善，以求其計(jì)算結(jié)果與鏈路LQA實(shí)際結(jié)果更加一致。

目前頻管系統(tǒng)主要的探測手段是Chirp探測，可以考慮適當(dāng)改善短波頻率探測手段，嘗試多種探測方式。同時(shí)，由于條件限制，對(duì)多岸站聯(lián)網(wǎng)保障的驗(yàn)證并不多，但多岸站聯(lián)網(wǎng)保障效果明顯，需要進(jìn)一步研究和探索。為了進(jìn)一步提升遠(yuǎn)距離短波保障能力，需要完善短波頻率探測、預(yù)報(bào)網(wǎng)絡(luò)體系，研究多岸站聯(lián)網(wǎng)保障等，以進(jìn)一步提升遠(yuǎn)距離短波頻管系統(tǒng)的探選能力。

4 短波頻譜管理技術(shù)的發(fā)展探討

為了更好地服務(wù)短波通信，頻管系統(tǒng)需要不斷完善和創(chuàng)新?，F(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展速度迅猛，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算在現(xiàn)代生活中發(fā)揮著重要的作用，頻譜管理技術(shù)也可以借鑒其他領(lǐng)域成熟的、先進(jìn)的技術(shù)來突破自身的發(fā)展。

4.1 基于服務(wù)的頻譜管理技術(shù)

隨著人們對(duì)短波通信優(yōu)勢的認(rèn)識(shí)，越來越多的短波系統(tǒng)被投入使用，人們對(duì)短波應(yīng)用的需求也越來越廣泛，也越來越具體。但根據(jù)自身的應(yīng)用場景在短波使用的需求上也存在差異，為了滿足不同的用頻需求，頻譜管理技術(shù)需要向基于服務(wù)的方面發(fā)展，把頻譜管理細(xì)化成不同的細(xì)小的服務(wù)，這些細(xì)小的服務(wù)可以根據(jù)用戶的需求任意組合，形成新的服務(wù)。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云計(jì)算技術(shù)不斷發(fā)展的時(shí)代，基于服務(wù)的頻譜管理技術(shù)有了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

4.2 基于雙向探測的頻譜管理技術(shù)

目前頻管系統(tǒng)主要是單向探測選頻，雖然理論上電波傳播具有可逆性，但由于通信系統(tǒng)及天饋系統(tǒng)的差異性，加之不同的反射介質(zhì)對(duì)電磁波具有不同的吸收性。同時(shí)，隨著短波通信組織手段地不斷發(fā)展，收發(fā)異頻也是一種很好的保障方式。所以，有必要試驗(yàn)和驗(yàn)證雙向探測在短波保障中的效果和能力。

4.3 動(dòng)態(tài)頻譜管理技術(shù)[10]

隨著各國對(duì)短波通信作用的重視，短波的使用越來越頻繁，但短波本身頻段比較窄，資源有限，很容易造成相互干擾，同時(shí)，固定分配的頻譜資源也有沒完全得到使用。為了解決短波資源緊張的問題，可以考慮在頻譜管理中使用動(dòng)態(tài)的頻譜管理及頻率分配策略。

4.4 通信設(shè)備統(tǒng)一建模技術(shù)

頻譜管理的宗旨是更好地服務(wù)于通信，通信離不開通信系統(tǒng)及設(shè)備，不同的系統(tǒng)、不同的應(yīng)用其通信設(shè)備也有不同的特點(diǎn)。為了提供更好的服務(wù)，選擇更加合適的頻率，頻管系統(tǒng)在做好自身頻率探測、選擇的基礎(chǔ)上，也需要對(duì)通信設(shè)備有比較細(xì)致的了解并掌握其用頻特點(diǎn)，這需要在頻管系統(tǒng)中建立通信設(shè)備的模型，并在頻率選擇時(shí)給予充分的考慮。

5 結(jié)束語

頻管系統(tǒng)在短波遠(yuǎn)洋通信中的作用是毋庸置疑的，其自身的Chirp探測、干擾監(jiān)測及頻率管理技術(shù)符合短波通信的特點(diǎn)，尤其是在遠(yuǎn)距離短波通信中效果更加明顯。由于頻管系統(tǒng)還未被廣泛地使用，其自身還有很大的改善和提高空間，結(jié)合快速發(fā)展的信息化技術(shù)，頻管系統(tǒng)將會(huì)在遠(yuǎn)距離通信保障中發(fā)揮更加重要的作用。

參考文獻(xiàn)：

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