短波通信组网技术

短波通信组网技术

摘要：短波通信是历史上最为悠久的通信手段之一，短波是人类最早开发运用

的无线电频段。与卫星通信、地面微波通信相比，短波通信的）建设和维护费用很

低，建设周期短，设备简朴、体积小、易于隐蔽，电路调度轻易，临时组网以便、

迅速，具有很大的使用灵活性。本文分析了短波在电离层传播的模式，论述了短

波通信常用的调制技术，简介了短波通信组网的信道类别和有关组网技术。

关键词：短波通信；电离层；组网；信道；技术

1短波通信概述

短波是指波长在100m〜10m之间（频率为3MHz〜30MHz）H勺电磁波。短波通信是

运用尢线电电磁波短波，传播、电报、及低速数据等信息。短波通信小需

要建立中继站即可实现远距离通信，便于变化工作频率规避干扰和窃听，破坏

后易恢复。但短波通信也有某些局限性之处，可供使用的频段窄，通信容量小，

信号传播的稳定性差，抗干扰能力差。

2短波电离层的传播模式

短波通信中的天波传播，造靠电离层反射的。电离层由围绕地球"勺处在不•样高

度的3个导电层构成口勺，这3个导电层分别称为D层、E层、F层。

短波在电离层H勺传播，其传播模式有单跳、多跳。依托单电离层或多电离层反射

构成电磁波传播途径。当通信距离＞2500km时，往往采用多跳，以获得较大的

仰角。如运用F2反射一次，称为1F2传播模式。

3短波通信常用的调制、解调技术

调制的目的就是要运用频带，高频无线传播，将消息变换用途

为便于传送的形式，提高短波通信的抗干扰性能，使其可

以频分复用。短波通信常汨口勺调制、解调技术有调幅AM、

单边带SSB.频率调制FM。常用调制技术如下表：

调制方式

持续波调制线性调制常规双边带调幅广播

AM

克制载波双边带立体声广播

调幅DSB

单边带调幅SSB载波通信、无线电

台、数传

残留边带调幅VSB电视广播、数传、

非线性调制频率调制FM广播、微波中继、

卫星通信

相位调制PM中间调制方式

数字调制幅度键控ASK数据传播

频率键控FSK数据传播

相位键控＞SK,数据传播、数字微

DPSK,QPSK等波、空间通信

其他高效数字调(提高频带运用

制QAM,MSK等率)数字微波、空

间通信

脉冲调制脉冲模拟调制脉幅调制PAM中间调制方式、遥

测

脉宽调制PDM中间调制方式

(PWM)

脉位调制PPM遥测、光纤传播

脉冲数字调制调制PCM市话、卫星、空间

通信

调制DM,CVSD,军用、民用

DVSD

调制DPCM电视、图像编

码

其他语音编码方中、低速数字

式ADPCM,APC,

LPC等

3.1振幅调制AM及解调

振幅调制中，输出已调信号口勺包络与输入调制信号成正比，其时间波形体现为:

Sw(，)=凶5+/(/)]CCS(0/+K)

若/⑺=Uc„costut,%=0

则

SM(/):Uecos①j+1/2%Uecos(0,+®)/

+112mJJ“cos(a)e-tu)t

AM波占两倍的调制信号频谱的带宽，且上、下边带所含的信息相似，载波不含

任何信息成分，只起运载信息的作用。故AM波的发射载波功率挥霍J',且AM

波占用频带较宽，抗干扰能力很差。调幅波的解调称为包络检波，它将调幅波中

於J调制信号即调幅波H勺包络变化检波出来，还原成原始的低频信号。

3.2单边带调制SSB及解调

单边带调制(SSB)是用高频滤波器将具有完整调制信号的单边带信号滤出，这

种调制制度称为“单边带调制”。运用单边带信号传递消息的通信方式称为“单

边带通信”。原型单边带制：只用一种边带的传播方式.独立边带制：发射机发射

的两个边带中具有两种不一样的信息。单边带信号的产生措施：滤波法、相位赔

偿法、合成法。解调方式：相干解调。

3.3频率调制FV及解调

频率调制(FM)与相位调制(PM)统称为角度调制。频率调制是使高频振荡的频

率按调制信号的规律变化，振幅保持不变的•种调制方式。调相使高频振荡的相

位按调制信号的规律变化，振幅保持不变。

4短波通信的发展趋势

短波通信具有非常广阔口勺发展前景。在装备体制上，短波通信不停地融入电子、

信息技术等先进技术，加强对短波通信信道和终端设备的改造，正逐渐实现向

数字高速跳频抗干扰体制H勺转变，变化了以往的模式，如模拟向数字、台站向网

系、模拟低速跳频，提高信息传播的可靠性与有效性，增强系统与设备的自动

化、智能化，以及综合业务能力。目前，短波通信逐渐向数字化、网络化的第三

代通信装备H勺过滤。第三代短波通信不一样于第二代短波通信，它包括多种先进

的技术，例如第三代自动链路建立技术（3G-ALE）、新型高速短波跳频技术，以

及短波组网通信技术等。

5短波通信组网的信道类别

5.1固定频率通信网

目前，在军队所用的组网方式是固定频率通信网。这种组网方式比较老式，通信

稳定性差，也没有良好H勺抗干扰能力，其使用范围正逐渐缩小。

5.2频率自适应通信网

频率自适应通信网具有成熟H勺通信链路、组网和系统设备。人们可以通过网内白

适应电台，在预先设置频率点组中，进行线路质量分析，选择最佳的频率，自

动选择呼喊及预置信道扫描，从而建立起短波通信。这种组网方式可以保证信道

的质量，受到人们H勺广泛爱慕，在世界各国均有所应用。

5.3短波跳频通信网

短波跳频通信网是短波通信网络的重要构成部分。它是使通信信号H勺频率在一定

带宽内迅速随机跳变，使敌方侦察和干扰跟不上这种变化，无法施放干扰而到

达抗干扰的目肚J。

5.4短波直接序列扩频通信网

短波直接序列扩频通信网有优良H勺抗干扰性能和抗截获性能，是目前还不够成

熟时技术，需要人们更多叼试验与研究。它是用解扩时措施，先将本来集中在信

息带宽内H勺能量分散，再在通信的接受端将能量集中起来，实现了正常H勺通信。

6短波通信组网的有关技术

6.1基本改善措施与技术

首先要针对愈加迅速H勺建立链接，减少帧头和增长吞吐量是首要H勺有效处理措

施，这样可以愈加迅速地建立链接，愈加完善短波通信组网；另一方面是信道选

择，需要在传播前进行实时的信道检测和信道选择，其中精确评估信号质量是

进行信道选择的有效措施，进而选择合适的信道，到达更好口勺通信效果。

6.2认知无线电思想

认知无线电，是一种智能频谱共享技术，通过感知频谱环境，智能学习并实时

调整参数，实现频谱口勺冉运用，可明显提高频谱的运用率。它［I勺关键思想是使尢

线电通信设备具有发现闲置频谱资源的能力，并合理运用资源，是未来无线通

信发展的趋势。认知无线电的思想应用到短波通信组惘中，实时修改频率设置,

探索未用的频率，动态地使用空闲频率。此外，在发送前可以改良监听，用以在

所有信道上探测信号，其频率H勺设定基于分派H勺和认知H勺频率，不过此时协议

需要进行改善，以新口勺认知频率来组网。

6.3宽带同步组网

现阶段的短波通信组网技术的难点，在于对新时隙的划分，从而有效加紧建链

速度，到达高速传播的目的，使网络愈加稳定可靠。时隙的划分可以深入减小，

因此可以在宽带条件下，保证传播速率更快，较小的时障就可以适应宽带传播。

这个时隙的划分需要重新规划，先进行预测，再对其进行仿真与调整，从而配

置出合理的原则。

6.4双工模式

双工模式可以使系统和网络愈加完善，效率更高，基本过程详见下图:

ACXj叫

MXi叫

发送端正常发送DATA,当有错误或断传时，在下一种时隙重发。收方接受到

DATA后回传以确认，当所有信息接受并答复完后来断开链接。这种双向ARQ口勺

措施更有助于宽带数据传播。

7结语

综上所述，伴随社会日勺不停进步和经济日勺迅速发展，人们越来越重视对短波通

信技术的研究。目前，在短波通信领域，短波组网通信吱术是一项重大技术突破,

我们要根据短波电离层的传播特点，结合现代的短波通信调制技术，加强对组

网信道类别的研究，采用对的的组网技术，从而保证了组网技术在短波通信领

域发挥着更大的作用。

参