摘要：文章從自適應(yīng)、帶寬、調(diào)制解調(diào)、軟件、3G、智能化等六個方面分析了短波、超短波通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：短波；超短波；自適應(yīng)；智能化

中圖分類號：TP391文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044(2008)06-1pppp-0c

Theory and Technique of Passwords

JIANG Wei

Abstract:Articles from adaptive，bandwidth，modem，software，3G，intelligent of the six areas，analysis shortwave，F(xiàn)M ICT development trends.

Key words:SW;FM;adaptive;intelligent

1 引言

從20世紀(jì)80年代初，短波、超短波通信進入了復(fù)興和發(fā)展的新時期。許多國家加速了對短波、超短波通信技術(shù)的研究與開發(fā)，推出了許多性能優(yōu)良的設(shè)備和系統(tǒng)。短波、超短波通信再次占領(lǐng)一定的地位，隨著技術(shù)的進步，對于通信的一些缺點，不少已找到克服和改進的辦法。短波、超短波通信的可靠性、穩(wěn)定性、通信質(zhì)量和通信速率都已提高了一個新水平。

2 由單一自適應(yīng)技術(shù)向全自適應(yīng)技術(shù)方向發(fā)展

短波通信存在著短波信道的時變色散特性和高電平干擾的弱點。因此，為了提高短波通信的質(zhì)量，最根本的途徑是“實時地避開干擾，找出具有良好傳播條件的無噪聲信道”。完成這一任務(wù)的關(guān)鍵是采用自適應(yīng)技術(shù)。所謂自適應(yīng)，就是能夠連續(xù)測量信號和系統(tǒng)變化，自動改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，使系統(tǒng)能自適應(yīng)環(huán)境的變化和抵御人為干擾。因此短波自適應(yīng)的含義很廣?，F(xiàn)已發(fā)展的自適應(yīng)技術(shù)有自適應(yīng)選頻與信道建立技術(shù)、功率自適應(yīng)技術(shù)、傳輸速率自適應(yīng)技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)、自適應(yīng)分集技術(shù)、自適應(yīng)信道均衡及辨識技術(shù)、自適應(yīng)編碼技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)。

傳統(tǒng)意義上的自適應(yīng)主要是指頻率自適應(yīng)，是以事實信道估值為基礎(chǔ)，采用自動鏈路建立和鏈路質(zhì)量分析技術(shù)，因此也稱為實時選頻技術(shù)。在未來信息時代，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信將成為主要的通信方式，但是單一的頻率自適應(yīng)還無法滿足網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的要求，由于短波通信中各種新技術(shù)的出現(xiàn)，特別是分組交換和各種自適應(yīng)短波通信技術(shù)的發(fā)展，為短波數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展打下了基礎(chǔ)，頻率自適應(yīng)技術(shù)可與其他自適應(yīng)功能綜合構(gòu)成全自適應(yīng)短波通信系統(tǒng)。未來通信的需求促進了短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)正向全自適應(yīng)技術(shù)的方向發(fā)展。

3 由窄帶低速數(shù)據(jù)通信向?qū)拵Ц咚贁?shù)據(jù)通信發(fā)展

針對短波通信存在的保密（或隱蔽）性不強、抗干擾能力差的弱點，以及電磁環(huán)境的特點和規(guī)律，為了提高短波通信干擾能力，發(fā)展起來了短波通信電子防御技術(shù)。這類技術(shù)以短波擴頻（擴展頻譜）通信技術(shù)為主體，包括短波跳槽和自適應(yīng)跳頻技術(shù)、短波直接序列擴頻技術(shù)等。

傳統(tǒng)的絕大多數(shù)短波跳頻電臺都是傳輸模擬話音的模擬跳頻電臺，此類短波跳頻電臺在技術(shù)上存在話音質(zhì)量差、通信距離短、跳數(shù)低（通常為幾十跳）等問題，而且?guī)缀醵际钦瓗l。為提高抗干擾能力，一方面必須提高跳頻速率，另一方面可以增加信號帶寬，使信號湮沒于噪聲之中。通常采取糾錯、交織、加密等措施，但與此同時，又會使信息的有效傳輸速率降低。為了提高信息的有效傳輸速率，也必須增加頻率和信道帶寬。也就是說高速、寬帶已成為短波通信增加抗干擾能力的焦點。如美國近年來研制的短波跳頻電臺跳速已達5000跳/s以上（跳頻帶寬為2MHz、信息傳輸速率為19.2Kbit/s）。

4 短波終端技術(shù)向自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)發(fā)展

現(xiàn)代短波通信終端技術(shù)，主要是針對短波通信存在著嚴(yán)重的電磁干擾的特點，為了滿足人們對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、特別是高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，圍繞著提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃院蛿?shù)據(jù)傳輸速率而發(fā)展起來的。主要包括語音編碼技術(shù)、數(shù)字調(diào)制技術(shù)、短波調(diào)制解調(diào)技術(shù)，差錯控制技術(shù)等。

傳統(tǒng)的短波通信工作方式主要是“話”和“低速報”，無法滿足數(shù)據(jù)通信的需要。在短波信道上傳輸數(shù)據(jù)話音和其他數(shù)據(jù)信號必須要有短波Modom，調(diào)制解調(diào)器就成為實現(xiàn)短波數(shù)據(jù)通信的關(guān)鍵部件。由于短波信道是一個典型的時變信道，多種反射模式并存，不僅存在衰落而且存在多徑時散，絕大多數(shù)多徑時延在2ms—5ms范圍內(nèi)。同時，由于信號時代嚴(yán)重的電磁干擾，為了保證網(wǎng)絡(luò)傳輸信息的可靠性，調(diào)制解調(diào)方式必須具有抗干擾、抗多徑和抗衰落的能力，保證快速準(zhǔn)確地傳遞信息。因此，短波自適應(yīng)抗多徑調(diào)制解調(diào)技術(shù)成為現(xiàn)代短波通信研究的重要方面。

5 短波、超短波通信系統(tǒng)由數(shù)字化向軟件化發(fā)展

短波、超短波通信數(shù)字化主要包括兩個方面的內(nèi)容：一是語音數(shù)字化通信；二是數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，特別是高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。因此，在短波信道條件下高速率的可靠數(shù)字信號傳輸，低誤碼率的語音編碼，以及數(shù)字信號處理等技術(shù)，是實現(xiàn)短波數(shù)字化的關(guān)鍵技術(shù)。微電子技術(shù)的發(fā)展，促進了大規(guī)模集成電路以及微處理機在短波通信設(shè)備中的廣泛應(yīng)用，短波、超短波通信設(shè)備集成化、小型化、通用化程度大大加強，技術(shù)性能顯著提高。目前主要在自適應(yīng)技術(shù)、電子對抗技術(shù)、計算機組網(wǎng)技術(shù)等3個主流方向發(fā)展。但是，傳統(tǒng)的設(shè)備在結(jié)構(gòu)上存在很大的限制，實現(xiàn)不同的業(yè)務(wù)需要，接入不同類型的終端。另外，上述3個技術(shù)在現(xiàn)有系統(tǒng)中實現(xiàn)面臨著很大困難，從而迫使人們尋找一種有效的解決方案。軟件無線電是近年來國際興起的一項新技術(shù)，被稱為是自模擬通信過渡到數(shù)字通信之后，無線領(lǐng)域的又一場革命，代表了當(dāng)今通信技術(shù)的重要發(fā)展方向和未來通信產(chǎn)業(yè)的增長點，已成為第三代移動通信系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)和解決協(xié)同通信難題的主要技術(shù)手段，具有廣闊的軍用和民用前景。軟件無線電技術(shù)的興起不僅為新一代短波、超短波通信設(shè)備提供了最佳的解決方案，并且為通信體制的突破發(fā)展提供了有力的研究基礎(chǔ)。同時，也為軟件無線電的研究提供了一個良好的研究平臺。

6 短波通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向第三代全自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展

通信數(shù)字化、通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、通信業(yè)務(wù)綜合化是短波通信發(fā)展的必須趨勢，系統(tǒng)兼容、網(wǎng)絡(luò)互通，以及高可靠性、有效性、強抗毀性，成了通信系統(tǒng)建設(shè)的基本要求。為增強短波通信系統(tǒng)與設(shè)備的自動化、智能化以及綜合業(yè)務(wù)能力，短波通信正經(jīng)歷有第二代通信設(shè)備向第三代通信設(shè)備過渡。第三代短波通信的主要技術(shù)特征是數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化，其主體或關(guān)鍵技術(shù)包括：第三代自動鏈路建立技術(shù)，新型高速短波跳頻技術(shù)，以及短波組網(wǎng)通信技術(shù)等。隨著對短波通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)容量、傳輸速度、抗干擾能力要求的不斷提高，世界各國進入了第三代數(shù)字化短波通信系統(tǒng)的重要手段，可將TCP/IP網(wǎng)絡(luò)和程控電話網(wǎng)拓展到邊遠地區(qū)的縱深，使各移動平臺上的綜合業(yè)務(wù)通過短波信道安全無縫地接入各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)、電話網(wǎng)和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)。

7 新型短波天線向自適應(yīng)、智能化方向發(fā)展

無線電系統(tǒng)都需要天線，它是實現(xiàn)電路電磁能量正反變換的器件。在變換過程中，有3個功能和性能：獲得或送出更多的功率——阻抗匹配；高效率變換——效率及衰減；聚集的發(fā)射或選擇接收——方向性。在這些性能中，方向性更受人重視。傳統(tǒng)的方法多為給定權(quán)集，選定陣列形狀和尺寸，基于此，人們發(fā)明成百上千種天線，很難選擇。自適應(yīng)天線技術(shù)是高頻自適應(yīng)技術(shù)中的一種，它是在天線技術(shù)、信號處理技術(shù)、自動控制理論等多學(xué)科基礎(chǔ)上綜合發(fā)展而成的一門技術(shù)。自適應(yīng)天線陣能夠自動適應(yīng)環(huán)境變化，增強系統(tǒng)對有用信號的檢測能力，優(yōu)化天線的方向圖，并能有效跟蹤有用信號，抑制和消除干擾及噪聲而保持系統(tǒng)對某種準(zhǔn)則而言是最佳的。它通常有天線陣列組成，故又稱為自適應(yīng)陣列天線。由于自適應(yīng)天線能自適應(yīng)地調(diào)整陣列單元的幅度和相位，使該陣列特性（如方向圖、極化特性和阻抗特性等）處于某種最佳狀態(tài)，因而它是一種目前十分引人注目的天線類型。特別是它能自適應(yīng)地調(diào)整波瓣圖的零點位置使之對準(zhǔn)干擾源方向，改變方向特性，而且能提高信號增益，降低電波互相交叉引起的干擾，從而大大提高抗干擾能力。

參考文獻：

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[2]邰佑誠，等.天線與電波傳播[M].北京:大連海事大學(xué)出版社，2002.

收稿日期：2008-01-08

作者簡介：姜威（1980-），男，遼寧葫蘆島市人，助理工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：通信工程。