短波通信系統(tǒng)發(fā)展及關鍵技術分析

費玉婷　李建龍

摘 要 雖然短波頻率資源較少，且不具備穩(wěn)定的通信質量，但是短波能夠進行遠距離的通信，并且在通信的過程中不需要使用基礎設施和中介。除此之外，短波設備的體積較小，具有較強的機動性，且不需要大量成本的投入，對于環(huán)境的要求較低，即使是面對特殊的環(huán)境也可以在短時間內利用其自身的特點在無線通信中發(fā)揮作用。在物理數字信號處理技術不斷發(fā)展的影響下，短波通信傳輸技術在一定程度上推動了短波通信系統(tǒng)的發(fā)展和進步，特別是在民航、緊急通信和軍事應用領域等。

關鍵詞 短波通信系統(tǒng);發(fā)展;關鍵技術

引言

受到通信技術持續(xù)發(fā)展的影響，短波傳輸的速率也日益增加，短波通信系統(tǒng)也得到了廣泛的應用。短波通信不需要借助基礎設施和中繼設備就可以完成遠距離的通信，因此短波通信系統(tǒng)在通信行業(yè)的發(fā)展過程中占據重要的地位。我國通信行業(yè)應當重視短波通信系統(tǒng)的發(fā)展并科學的應用其關鍵的技術手段來推動行業(yè)水平的進一步提升。

1國內短波通信現(xiàn)狀

短波通信可廣泛用于軍事和民用通信。在軍事領域，遠程通信主要分為兩類：衛(wèi)星通信和短波通信。然而，如果遇到特別危機的情況，衛(wèi)星系統(tǒng)可能無法穩(wěn)定的運行，那么這就需要發(fā)揮短波通信的作用，相比之下短波通信具有較強的靈活性以及抗擾動性，能夠在復雜的環(huán)境下穩(wěn)定運行。正是因為短波通信具有這樣的特性才使得其在軍事領域的通信中得到廣泛的應用。我國國土面積大，地形較為復雜，常出現(xiàn)自然災害，因此對于一些復雜的環(huán)境來說傳統(tǒng)的通信方式無法穩(wěn)定有效的運行。短波通信具有較強的自適應能力，且耗費較低，因此，在民用通信中也經常會運用到短波通信系統(tǒng)。我國在使用短波通信的過程中主要是應用點傳遞的方式進行通信，這主要是因為點傳遞式的通信能夠在危急的情況以及復雜的現(xiàn)場環(huán)境下有效地實現(xiàn)通信。另外，例如在搶險和抗震救災的工作中就可以直接利用點傳遞式短波通信將地震災區(qū)的情況傳遞到地震災后的指揮中心。此外，由于點傳遞式短波通信的傳播速度較慢所以無法在緊急的情況下得到應用[1]。

2短波通信系統(tǒng)關鍵技術的分析

①協(xié)議體系結構。對于短波組網技術來說，其核心的內容就是能夠兼容各種短波電臺組網的短波協(xié)議棧結構，且對于傳輸體制來說也有重要的作用。提出協(xié)議棧結構以此來制定短波通信系統(tǒng)的功能，即鏈路層和物理層，同時也提高了短波通信系統(tǒng)接口的規(guī)范性。②短波中繼路由。短波電路的應用可以有效地提高短波電路信息的傳輸可靠性和信息可獲得性。目前短波電路一般可簡單地分為三大類，即源路由、靜態(tài)路由還有自適應連通交換路由。為了操作源路由機制，必須將路由信息添加到源端的分組路由包頭內，并且利用中繼點對信息進行分析以獲得目標節(jié)點。在靜態(tài)路由機構運行期間，配置的路由信息節(jié)點可以充當中繼信息節(jié)點，并將節(jié)點添加到節(jié)點路由信息表中。自適應連通交換路由系統(tǒng)能夠有效適應短波的通信信道，自適應連通交換路由的自適應能力較強，能夠在短波傳輸中實現(xiàn)信息的可靠傳輸[2]。③短波數傳技術。對于短波網絡的發(fā)展來說，短波傳輸技術能夠推動短波網絡安全可靠的發(fā)展運行。美軍研究較早的是短波寬度波形體制，此外波形傳輸體制標準也在不斷發(fā)展進步。對于數據的高速傳輸來說，需要適當的增加寬帶，這樣才能夠加強傳輸的效率，并且應當確保信噪比滿足標準的要求，能夠在高速數據傳輸期間提高安全性和可靠性。④短波跳頻與直擴干擾。對于短波通信來說，主要是利用短波跳頻的技術來實現(xiàn)抗干擾的操作，短波跳頻的應用需要使用到大量的短波頻率資源，大多數情況下慢速跳頻的方式應用更加廣泛。除此之外，短波通信也可以利用直接擴頻技術來實現(xiàn)抗干擾，直接擴頻技術是將頻帶進行擴展以此來減少干擾，但是如果使用直接擴頻的方式來抗干擾可能會造成短波頻譜的效率下降。⑤多頻多點接入的空間分集。短波信道的質量存在不穩(wěn)定的情況，如果多節(jié)點的位置不同，在相互通信的過程中難以找到統(tǒng)一的短波頻率，這就意味著如果是在單一頻率的情況下進行組網就會造成網絡的失效運行。因此利用多頻接入控制的方式，在其中的一個頻率無法使用的情況下，快速切換到其他的頻率中，可有效加強短波通信的可靠性。當然，需要大量的頻率資源作為支持才可以應用多頻多點接入技術[3]。⑥頻率分集。短波頻率分集技術主要參考了MIMO思想，主要是在同一個頻率上實現(xiàn)實時的信息接收與合并，從而實現(xiàn)短波通信在移動節(jié)點中完成接收。如果固定的節(jié)點所配置的發(fā)射機較多，那么就可以發(fā)揮頻率分集技術的作用來加強通信的可靠性。⑦鏈路自適應。短波通信的有效傳輸需要短波鏈路自適應技術的支持。利用短波通信鏈路自適應的技術能夠對短波信道的頻率變化情況進行實時的跟蹤，并且同時能夠根據短波編碼和信道傳輸環(huán)境的信息質量穩(wěn)定性來對編碼和信息的實時傳輸速率和傳送方式的穩(wěn)定性進行優(yōu)化和調整。針對不同短波信道的頻率變化情況下發(fā)揮短波通信鏈路自適應的技術作用能夠有效加強短波信道的穩(wěn)定性和利用率。目前的短波通信鏈路自適應的技術主要包括信道速率自適應的技術和信道頻率自適應的技術。此外，環(huán)境因素會對短波信道的條件造成直接的影響，在短波自組織網中應用鏈路自適應技術能夠確保信息有效可靠的完成傳輸[4]。

3結束語

綜上所述，我國許多領域中都會應用到短波通信系統(tǒng)，并且我國的短波通信技術也在不斷發(fā)展進步，短波傳輸的速率也有所提高，但是與發(fā)達國家相比還存在一定從差距。因此，我國通信還需要對短波通信系統(tǒng)進行進一步的優(yōu)化完善，并建立健全短波通信系統(tǒng)的相關標準以及技術規(guī)范，以此來推動短波通信系統(tǒng)在我國各領域中的有效應用。

參考文獻

[1] 劉鵬.短波通信系統(tǒng)的發(fā)展與技術研究[J].西部廣播電視，2016 （11）：229-230.

[2] 顧立平.淺析發(fā)展短波通信技術的現(xiàn)實意義[J].通訊世界，2016（4）： 121.

[3] 左衛(wèi).短波通信系統(tǒng)發(fā)展及關鍵技術綜述[J].通信技術，2014， 47（8）：847-853.

[4] 蔣彤，曾繼東.短波自適應通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展[J].計算機與網絡，1999（14）：17-18.