無線電短波通信在信息化時(shí)代的應(yīng)用

郭麗華，陳黎明，王 蓉，王亞寧

（1.92146 部隊(duì)，湛江 524001：2.海軍航空大學(xué)，煙臺(tái) 264001）

短波通信是波長(zhǎng)在10m 至100m 之間、頻率在3MHz～30MHz之間的無線電波通信。在實(shí)際應(yīng)用中，短波通信頻率會(huì)因?yàn)榭紤]到利用效率的問題而設(shè)定在1.5MHz—30MHz。

按照傳統(tǒng)的應(yīng)用模式，無線電短波在政府相關(guān)信息傳輸、外交信息互動(dòng)、氣象勘察預(yù)測(cè)、郵電交通、工商業(yè)經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，除了可以傳輸語音信號(hào)之外，還可以傳輸文字圖像等其他數(shù)據(jù)信息[1]。除此之外，在高空航行以及航海領(lǐng)域，無線電短波也是必不可少的，尤其是在軍事指揮領(lǐng)域，無線電短波更是起著至關(guān)重要的作用。在沒有衛(wèi)星通信的時(shí)代，無線電短波在國(guó)際通信、救災(zāi)行動(dòng)、包括軍事行動(dòng)的聯(lián)絡(luò)方面發(fā)揮了無可比擬的作用。

1 無線電短波通信的發(fā)展歷史和特點(diǎn)

1.1 無線電短波發(fā)展歷史

從技術(shù)發(fā)展的角度來看，當(dāng)科技賦予短波遠(yuǎn)距離通信的能力時(shí)，他就被廣泛使用在世界遠(yuǎn)距離通信行業(yè)中，在政府工作、軍事行動(dòng)以及外交行為中都起到了重要作用，作為電報(bào)、電話、傳真、語音播報(bào)等信息的傳播載體。無線短波通信的傳播形式有兩種：地波傳輸和天波傳輸。其中地波傳輸是一種受天氣影響較小的近距離信息傳播方式，因?yàn)槠涞夭▊鬏敃?huì)隨著工作頻率的升高而產(chǎn)生更多損耗，所以地波工作頻率需要控制在5MHz 以內(nèi)。無線電波經(jīng)過電離層的反射到達(dá)地面的部分被稱為天波[2]。電離層可以反射傾斜投射的電磁波使之傳播至幾千千米外的地表。因?yàn)樘觳ㄊ且揽侩婋x層反射的，故而其信號(hào)十分不穩(wěn)定。

1.2 短波通信的特點(diǎn)

不同于衛(wèi)星通信和地面微波，短波通信有十分獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：

（1）短波通信不需要中繼站就可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。

（2）技術(shù)成熟、完善，建設(shè)周期短，基礎(chǔ)建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)成本低。

（3）短波通信設(shè)備機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，使用方便，組網(wǎng)靈活。短波通信電路調(diào)度難度較低，如果需要進(jìn)行固定通信，則裝備可以固定；若需要實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信，也可以將其裝入車輛等移動(dòng)裝置。

（4）面臨自然災(zāi)害或是戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)，短波通信抗毀性強(qiáng)。

（5）短波通信設(shè)備體積小，容易隱藏且方便攜帶。

正是因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)，短波通信被廣泛運(yùn)用到各行各業(yè)中，但是短波通信有一些無法忽視的缺點(diǎn)：

（1）頻帶窄、容量小，短波通信的頻率波段較窄，無法容納大量通信信息。

（2）短波通信中天波通信的信道屬于變參信道，是一種穩(wěn)定性差的信號(hào)傳輸方式。

（3）多徑效應(yīng)導(dǎo)致信號(hào)衰落嚴(yán)重。

（4）大氣和人為干擾嚴(yán)重，大氣噪聲以及工業(yè)生產(chǎn)噪音會(huì)對(duì)短波通信造成干擾。

2 高新技術(shù)的應(yīng)用

1980年之后，各種高新技術(shù)進(jìn)入人們視線，計(jì)算機(jī)、移動(dòng)通信設(shè)備、微電子等科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展促進(jìn)了短波通信的更新?lián)Q代，漸漸使短波通信技術(shù)進(jìn)入了新時(shí)代。無線短波新技術(shù)也得到了蓬勃發(fā)展，例如：

2.1 現(xiàn)代短波信道技術(shù)

基于現(xiàn)代高新技術(shù)的短波信道技術(shù)主要有兩種形式：第一種是信道自適應(yīng)技術(shù)，這種技術(shù)是針對(duì)短波變參信道穩(wěn)定性較差的特點(diǎn)，通常用來提高短波通信的穩(wěn)定性，減少因此造成的通信質(zhì)量問題，這種技術(shù)主要由短波選頻實(shí)時(shí)化和頻率自適應(yīng)組成。

第二種是短波通信電子防御技術(shù)，這種技術(shù)主要解決短波通信傳播信息的過程中隱蔽性較差，面對(duì)各種因素的打擊或阻礙造成通信抵抗能力不強(qiáng)的缺點(diǎn)。利用電子戰(zhàn)中電磁斗爭(zhēng)的性質(zhì)和規(guī)律，提高短波通信反測(cè)向、反偵查、防截獲、抗干擾的能力，增強(qiáng)短波通信在電子戰(zhàn)中的存活能力。短波通信電子防御技術(shù)是由短波跳頻技術(shù)、自適應(yīng)技術(shù)以及擴(kuò)頻技術(shù)聯(lián)合組成。

2.2 現(xiàn)代短波通信終端技術(shù)

傳統(tǒng)短波通信技術(shù)容易受到嚴(yán)重的電磁干擾，所以為了解決這個(gè)問題以及滿足生產(chǎn)生活中對(duì)高速傳播信息的需要，現(xiàn)代短波通信終端技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這項(xiàng)技術(shù)由短波調(diào)制解調(diào)技術(shù)和差錯(cuò)控制技術(shù)組成。

3 發(fā)展前景和趨勢(shì)

雖然衛(wèi)星通信相比短波通信來說具有頻帶更寬、穩(wěn)定性更強(qiáng)的特點(diǎn)，但是相對(duì)來說，短波通信仍然具有不可替代性[3]。衛(wèi)星通信的普及率并不高，通信線路并不能得到廣泛安裝使用，軍事中采用衛(wèi)星通信極易被對(duì)方摧毀，這是信息戰(zhàn)中使用衛(wèi)星通信最致命的弱點(diǎn)。因此，在全球范圍內(nèi)持續(xù)地研究短波通信仍然具有重要的意義，很多國(guó)家組織都在加強(qiáng)無線短波研究計(jì)劃，未來的研究方向可以從以下兩個(gè)方面進(jìn)行。

（1）保密防干擾技術(shù)

在機(jī)動(dòng)作戰(zhàn)和部隊(duì)行軍過程中短波通信是惟一一種可靠的通信手段，所以對(duì)于短波通信來說，應(yīng)該從如何防止機(jī)密信息被敵人盜取，提高短波通信技術(shù)防竊取防干擾能力方面進(jìn)行研究。因此，該技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該致力于阻止敵方偵查，使敵方的信息干擾失效，利用信息加密技術(shù)和跳頻技術(shù)增強(qiáng)短波通信生命力等等。

（2）組網(wǎng)技術(shù)

短波通信是一種開放型的通信技術(shù)，因此可以利用該技術(shù)的開放性實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)聊天通訊的平臺(tái)，該平臺(tái)可以進(jìn)行視頻音頻通話、發(fā)送E-mail 等，這需要短波通信組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。目前該技術(shù)的難點(diǎn)在于如何進(jìn)行頻率重復(fù)使用以及組網(wǎng)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的聯(lián)合問題，以及網(wǎng)上實(shí)時(shí)選頻如何實(shí)現(xiàn)的問題，除此之外，在大網(wǎng)中其他通信網(wǎng)絡(luò)之間的接口協(xié)議擬定問題也亟待解決。

4 結(jié)束語

短波通信技術(shù)是一種設(shè)備方便快捷、擁有遠(yuǎn)距離通信能力、抗毀力較強(qiáng)、使用靈活的通信技術(shù)，伴隨著信息化時(shí)代的到來，短波通信技術(shù)也會(huì)因其新的進(jìn)步與發(fā)展再次受到人們的關(guān)注。未來，科技的飛速發(fā)展以及研究的不斷深入將會(huì)給傳統(tǒng)的短波通信技術(shù)注入新的血液，使之迸發(fā)出新時(shí)代的活力，使傳統(tǒng)短波通信真正進(jìn)入到世界先進(jìn)通信技術(shù)行業(yè)。