張磊

【摘 要】短波通信技術(shù)在現(xiàn)代的發(fā)展日益普遍，而數(shù)據(jù)傳輸速度的提高，以達(dá)到滿足人們使用的需求，所以短波通信技術(shù)的加強(qiáng)，才能保證短波通信的穩(wěn)定性和傳輸率，而本文是對(duì)短波自適應(yīng)通信技術(shù)進(jìn)行介紹，通過(guò)傳統(tǒng)短波與現(xiàn)代短波技術(shù)對(duì)比，主要對(duì)短波自適應(yīng)技術(shù)中調(diào)制解調(diào)進(jìn)行研究。

【關(guān)鍵詞】短波自適應(yīng) 通信技術(shù) 調(diào)制解調(diào)

【中圖分類號(hào)】TP391【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1672-5158（2013）02-0149-01

一、 短波自適應(yīng)技術(shù)

短波通信傳播的途徑分為天波和地波，俗稱高頻通信，是利用電離層反射或者地波遠(yuǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ攀侄?，其距離要控制在3 - 30MHz頻段范圍內(nèi)。[1]而在其他的通信方式中，短波通信具有不可以替代的優(yōu)點(diǎn)。而在短波通信系統(tǒng)中，如具有自動(dòng)對(duì)通信條件變化進(jìn)行適應(yīng)的能力，這種適應(yīng)能力被稱為短波自適應(yīng)通信。而這種通信是針對(duì)與短波信道缺陷而進(jìn)行的頻率自適應(yīng)技術(shù)，是在通信的過(guò)程中，對(duì)短波信道的傳輸質(zhì)量進(jìn)行不斷的測(cè)試，對(duì)其選擇最為良好的工作頻率，使短波通信一直運(yùn)行于良好的信道上工作，所以短波自適應(yīng)通信技術(shù)俗稱為實(shí)時(shí)選頻技術(shù)。

在短波自適應(yīng)通信技術(shù)中，自適應(yīng)調(diào)制非常重要。這是根據(jù)信道的實(shí)時(shí)狀態(tài)和業(yè)務(wù)不同對(duì)于不同的特性動(dòng)態(tài)，對(duì)所輸出的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，從而對(duì)系統(tǒng)的傳輸潛力進(jìn)行挖掘，使頻譜的利用率提高，讓所傳輸?shù)娜萘恳约翱煽啃园l(fā)揮到最大。在短波自適應(yīng)傳輸中，是將信號(hào)盲檢技術(shù)與信令告知方式進(jìn)行結(jié)合，對(duì)于信號(hào)所傳輸?shù)膮?shù)進(jìn)行檢測(cè)（接收），來(lái)達(dá)到雙方所接收信息的互通，可對(duì)信令減少開(kāi)銷，降低了估計(jì)所造成的誤差，這樣收發(fā)機(jī)就可以進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而對(duì)接收機(jī)的整體水平進(jìn)行提高，已達(dá)到實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化信息接收。短波自適應(yīng)通信技術(shù)，可以劃分為：通信與探測(cè)分離的獨(dú)立探測(cè)系統(tǒng)以及通信與探測(cè)合一的短波自適應(yīng)的通信系統(tǒng)這兩種系統(tǒng)。

而現(xiàn)在，短波自適應(yīng)通信技術(shù)在我國(guó)廣泛的應(yīng)用，智能化、自動(dòng)化技術(shù)的短波通信技術(shù)，[2]使得短波的調(diào)制調(diào)解的問(wèn)題也漸漸的顯現(xiàn)出來(lái)，使短波技術(shù)的發(fā)展迎接著挑戰(zhàn)。

二、現(xiàn)代與傳統(tǒng)短波調(diào)制調(diào)解技術(shù)對(duì)比

現(xiàn)代短波通信終端技術(shù)，在短波通信傳播方面存在者嚴(yán)重的干擾，但為滿足人們對(duì)通信業(yè)務(wù)及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求量增加，使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣扰c穩(wěn)定性不斷的增加，從而短波通信終端技術(shù)不斷的發(fā)展，其包括數(shù)字調(diào)制技術(shù)、差錯(cuò)控制技術(shù)、短波自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)技術(shù)等等。

傳統(tǒng)短波通信技術(shù)，以話和低速報(bào)為主要的工作方式，這種方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在通信的需求了。而傳統(tǒng)的短波通信技術(shù)在數(shù)據(jù)的傳輸上必須依靠短波Modom進(jìn)行，調(diào)制解調(diào)器則是數(shù)據(jù)通信部件中最為關(guān)鍵的零件。由于短波信道具有反射模式較多，信道變化快等并存，不僅多徑時(shí)散的現(xiàn)象，還有衰落的現(xiàn)象，讓絕大多數(shù)徑時(shí)的范圍延伸在2ms-5ms。由于信號(hào)嚴(yán)重的受到電磁的干擾，導(dǎo)致所要傳遞的信息不能準(zhǔn)確快速傳輸。所以，短波的自適應(yīng)抗多徑調(diào)制解調(diào)技術(shù)是成為現(xiàn)代短波通信重要的研究方向。

在短波自適應(yīng)通信技術(shù)中，調(diào)制調(diào)節(jié)器非常關(guān)鍵的部件，其性能的好壞直接影響者傳輸信息的穩(wěn)定性。而傳統(tǒng)的短波通信一般采用調(diào)制方式為PSK、QAM等。而這種調(diào)制方式在短波通信中會(huì)對(duì)通信寬帶進(jìn)行限制，如要提高效率就需要基帶脈沖成，這樣一來(lái)所調(diào)制的信號(hào)起伏較大，對(duì)于發(fā)射機(jī)的效率降低。而在現(xiàn)代短波通信中使用的是連續(xù)相位調(diào)制，這是一種具有恒定包絡(luò)調(diào)制技術(shù)，對(duì)于頻帶的利用率和功率利用可發(fā)揮高效的利用率。由于連續(xù)相位調(diào)制本身是有恒包絡(luò)，所以也是高效率的非線性放大器。此外連續(xù)相位調(diào)制還有記憶特性與遞歸特性，可以利用這樣的特性，將外部的交織器以及卷積碼進(jìn)行連接，這樣就可以組成高效率的串行級(jí)連續(xù)相位系統(tǒng)。而這個(gè)系統(tǒng)在短波的應(yīng)用中，可以克服傳統(tǒng)短波通信系統(tǒng)的缺點(diǎn)，提高系統(tǒng)的利用率。

三、短波自適應(yīng)通信中調(diào)制調(diào)解技術(shù)

現(xiàn)代短波通信技術(shù)，在科技不斷發(fā)展的過(guò)程中滿足于人們對(duì)數(shù)據(jù)的需求，也要滿足高速數(shù)據(jù)需求。而這些需求使短波通信技術(shù)必須有抗電磁干擾能力加強(qiáng)，使短波通信技術(shù)的可靠性和數(shù)據(jù)傳輸率快速的提高。如要提高短波通信技術(shù)，必須在調(diào)制調(diào)解技術(shù)和差錯(cuò)控制等技術(shù)上進(jìn)行改變。其中短波自適應(yīng)調(diào)制調(diào)解技術(shù)，其調(diào)制體制分為兩種：多音并行和單音串行。[3]

1、多音并行體制。其體制是將所要傳輸?shù)男畔⒃谠捯敉ǖ纼?nèi)，利用高速串行的信道把信息分解并通過(guò)低速并行信道以多個(gè)載波進(jìn)行信息傳輸，而最后在接收信息時(shí)，將所要接收的多路數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分路，并把數(shù)據(jù)信息進(jìn)行解調(diào)，使多路的低速信息組合成高速數(shù)據(jù)流。每個(gè)副載體所要承載相對(duì)較低的數(shù)據(jù)率，而在多徑延時(shí)上碼元的長(zhǎng)度是足夠使用，能抗多徑衰落的影響。最長(zhǎng)用的多音分為52音、32音、16音，在目前每一個(gè)單音所受QPSK/8PSK調(diào)整的數(shù)據(jù)率最高為2.4k bit/s。多音并行最新的調(diào)制解調(diào)器所采用的是分集、前向糾錯(cuò)、DSP技術(shù)等。

2、單音串行體制。其體制為在話路帶寬內(nèi)進(jìn)行的串行所發(fā)送的高速數(shù)據(jù)信號(hào)。使用8PSK調(diào)制進(jìn)行信息的發(fā)送，采用信道估值綜合技術(shù)和高效自適應(yīng)均衡以及序列檢測(cè)進(jìn)行信息的接收，而在接收端采用的技術(shù)可以消除碼間串聯(lián)的干擾。這種體制在功率分散上是不存在這個(gè)問(wèn)題的，即使在傳輸率相同的情況下，串行體制比并行體制在很大程度上降低誤碼率，從而使傳輸?shù)馁|(zhì)量有所提升，數(shù)據(jù)所傳輸率增加到9.6kbit/s.

3、多載波正交頻分復(fù)用調(diào)制（OFDM），這是并行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，在頻率間隔上的多個(gè)子載波分別對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行調(diào)制，所調(diào)制的載波信號(hào)相加并進(jìn)行發(fā)送。通過(guò)對(duì)載波間隔進(jìn)行選擇，將頻譜的正交性在符合周期整體上進(jìn)行保留，而每個(gè)子載波上所進(jìn)行的信號(hào)，并在頻譜上進(jìn)行重疊。接收一端可以利用載波之間的正交性，使信息無(wú)失真的進(jìn)行恢復(fù)。

4、網(wǎng)格編碼調(diào)制（TCM），這是一種不對(duì)寬帶有效性進(jìn)行犧牲，又能提高功率的有效性，又與信道編碼相結(jié)合，形成一種高效編碼調(diào)制技術(shù)。在調(diào)制時(shí)，充分的對(duì)所要接收的信道信息進(jìn)行利用，對(duì)所接收的信號(hào)進(jìn)行軟判決最大似然譯碼，從而使系統(tǒng)整體達(dá)到最佳的性能。而使用TCM技術(shù)中的并行或者串行調(diào)制調(diào)節(jié)器，其效果明顯高于傳統(tǒng)并行或者串行調(diào)制解調(diào)器。

5、差錯(cuò)控制技術(shù)。[4]而短波的信道中，會(huì)出現(xiàn)隨機(jī)差錯(cuò)、突發(fā)差錯(cuò)等，使數(shù)據(jù)在接收時(shí)出現(xiàn)偏差，字符差的出錯(cuò)率在10-2～10-3數(shù)量級(jí)。若使用差錯(cuò)控制技術(shù)，字符差的數(shù)量級(jí)將有所改善。錯(cuò)差控制技術(shù)分為收端檢錯(cuò)和糾錯(cuò)碼利用兩種控制技術(shù)。收端檢錯(cuò)簡(jiǎn)單的說(shuō)是自動(dòng)請(qǐng)求重發(fā)，是對(duì)發(fā)送端進(jìn)行通知所發(fā)送錯(cuò)誤的信息。這種技術(shù)在突發(fā)差錯(cuò)和隨機(jī)差錯(cuò)使用的效果良好，但不能重復(fù)進(jìn)行發(fā)錯(cuò)，不然會(huì)造成信號(hào)延時(shí)。利用糾錯(cuò)碼也可稱為前向糾錯(cuò)，這種糾錯(cuò)技術(shù)是手段自動(dòng)的進(jìn)行糾錯(cuò)，而糾錯(cuò)中需要大量的冗余碼（可使用交織碼或者擴(kuò)散卷積碼），但這種技術(shù)的造價(jià)相對(duì)較高。

四、總結(jié)

信息化社會(huì)的不斷發(fā)展，通信過(guò)程將網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化等信息裝備的必然發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的有效性、可靠性、兼容性、抗毀壞性以儼然成為通信系統(tǒng)中必要的基本條件。而短波通信作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)的重要手段，短波通信技術(shù)一方面在裝備體制上進(jìn)行轉(zhuǎn)變，一方面要不斷的提升短波通信技術(shù)的高效傳輸性和可靠性，所以短波自適應(yīng)通信技術(shù)的智能化、自動(dòng)化與調(diào)制解調(diào)技術(shù)的發(fā)展是必然的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1] 董彬虹，李少謙.《短波通信的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)》[J]；信息與電子工程；2007.01

[2] 劉明慶，李紅平.《短波自適應(yīng)通信技術(shù)》[J]；現(xiàn)代通信；1998.03

[3] 潘志勇.《關(guān)于短波通信信息技術(shù)未來(lái)發(fā)展的思考》[J]；信息通信；2012.05

[4] 楊松.《短波數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)技術(shù)與發(fā)展》[J]；科技信息；2007.15