鄧國(guó)晶
摘 要:當(dāng)前我國(guó)通信技術(shù)發(fā)展迅速,短波通信能夠滿足短距離的通信需求,并具有通信牢靠性、數(shù)據(jù)傳輸速度、抗干擾能力、網(wǎng)格化方面的優(yōu)勢(shì)。本文主要對(duì)短波通信技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞:短波通信;通信組網(wǎng);通信技術(shù);技術(shù)發(fā)展
引言
短波通信具有簡(jiǎn)單易用、傳輸距離遠(yuǎn)、建設(shè)周期短、建設(shè)和維護(hù)費(fèi)用低、抗毀性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),在應(yīng)急通信領(lǐng)域,尤其是在軍事通信領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)隨著短波通信相關(guān)技術(shù)的不斷提升,特別是在組網(wǎng)技術(shù)上有了重大突破,短波通信重新得到人們的重視、研究和應(yīng)用。
1短波通信應(yīng)用現(xiàn)狀
1.1固定頻率通信網(wǎng)
固定頻率通信網(wǎng)的組網(wǎng)方式較為簡(jiǎn)單,各站點(diǎn)的短波通信業(yè)務(wù)均在固定頻率上開展。此類通信網(wǎng)絡(luò)中各通信站點(diǎn)所使用的固定頻率是通過(guò)長(zhǎng)期的預(yù)報(bào)選取的可用或者最佳頻率。這種組網(wǎng)方式類似于廣播型通信網(wǎng),也就是傳統(tǒng)通信中的由單一節(jié)點(diǎn)傳播向多個(gè)方向/節(jié)點(diǎn)傳播轉(zhuǎn)變。但是其由于信道易受影響,通信穩(wěn)定性、隱蔽性較差,抗干擾能力較傳統(tǒng)短波通信方式提升有限,因此未被大范圍使用,正在隨著技術(shù)的發(fā)展而被逐漸淘汰。
1.2跳頻擴(kuò)頻通信技術(shù)
跳頻通信是擴(kuò)頻通信的一個(gè)分支,它的突出優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng),因而很適用于軍事領(lǐng)域。當(dāng)20世紀(jì)70年代末第一部跳頻電臺(tái)問(wèn)世以后,就預(yù)示著其發(fā)展勢(shì)頭銳不可當(dāng)。系統(tǒng)的工作頻率在不停地跳變,在每個(gè)頻點(diǎn)上駐留時(shí)間僅為毫秒甚至微秒級(jí)(如美軍的短波CHESS系統(tǒng)),因此在一個(gè)相對(duì)的時(shí)間段內(nèi),就可以看作在一個(gè)寬的頻帶內(nèi)分布了傳輸信號(hào)。其實(shí)現(xiàn)方法是載頻信號(hào)以一定的速度和順序,在多個(gè)頻率點(diǎn)上跳變傳遞,接收端以相應(yīng)的速度和順序接收并解調(diào)。這個(gè)預(yù)先設(shè)定的頻率跳變的序列就是PN碼。在PN碼的控制下,收發(fā)雙方按照設(shè)定的序列在不同的頻點(diǎn)上進(jìn)行通信。
1.3頻率自適應(yīng)通信組網(wǎng)
頻率自適應(yīng)通信技術(shù)實(shí)在固定頻率通信組網(wǎng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,通過(guò)自適應(yīng)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及點(diǎn)對(duì)網(wǎng)通信頻率的適應(yīng),經(jīng)過(guò)研究與發(fā)展之后已經(jīng)形成了成熟的通信鏈路標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,而且組網(wǎng)以及系統(tǒng)設(shè)備也已發(fā)展成熟。通過(guò)自適應(yīng)電臺(tái)以及頻率點(diǎn)組進(jìn)行短波通信線路質(zhì)量分析,最終確定短波通信最佳頻率,然后進(jìn)行自動(dòng)選擇呼叫,完成短波通信信道掃描,形成完善的短波通信。這種自適應(yīng)通信技術(shù)與傳統(tǒng)通信技術(shù)相比極大提高了信道質(zhì)量,在整個(gè)短波通信領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。
2短波通信技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用
2.1高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)
一種新型高效的調(diào)制方法,即正交頻分復(fù)用調(diào)制法,也叫OFDM,其優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn):a.抗頻率選擇性衰落。為了加快信號(hào)調(diào)制解調(diào)的效率,可以在OFDM系統(tǒng)中減少子信道之間相互干擾,增加內(nèi)部工作通過(guò)串并轉(zhuǎn)換高速流數(shù)據(jù)帶來(lái)的子載波上數(shù)據(jù)符號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是,減少內(nèi)部損耗,增加短波信號(hào)質(zhì)量。b.實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單??梢酝ㄟ^(guò)IDFT/DFT來(lái)實(shí)現(xiàn)OFDM系統(tǒng),即使內(nèi)子載波數(shù)量很多,該系統(tǒng)也能比較輕松地實(shí)現(xiàn),因其實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單優(yōu)勢(shì),目前應(yīng)用比較廣泛。C.較高的短波頻譜利用率。與頻分復(fù)用系統(tǒng)相比,在OFDM系統(tǒng)內(nèi)各子載波之間信道頻譜可以實(shí)現(xiàn)重疊,存在正交性實(shí)現(xiàn)對(duì)頻譜的利用,所以O(shè)FDM系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)短波通信頻譜資源利用率最大化。
2.2短波通信抗干擾技術(shù)
隨著科技水平的提高,我國(guó)短波通信干擾技術(shù)究已經(jīng)來(lái)到了新的領(lǐng)域。目前,短波通信中抗干擾技術(shù)發(fā)展方向主要有三:第一,綜合抗干擾體制技術(shù),通過(guò)利用頻率自適應(yīng)技術(shù)、跳頻濾波器,來(lái)提升抗干擾能力;第二,利用高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)作為抗干擾的核心技術(shù),充分發(fā)揮高傳輸速和高利用率的優(yōu)勢(shì);第三,抗干擾技術(shù)體制向?qū)拵Х较虬l(fā)展,這也是短波通信技術(shù)發(fā)展的必然方向。
2.3融合組網(wǎng)是短波通信發(fā)展的大趨勢(shì)
眾所周知,單一的短波組網(wǎng)方式所構(gòu)建的短波網(wǎng)絡(luò)不可避免地存在這樣或者那樣的缺點(diǎn),諸如網(wǎng)絡(luò)接入速度、信道不對(duì)稱性、業(yè)務(wù)傳輸可靠性、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性等問(wèn)題。盡管近年來(lái)技術(shù)的飛速發(fā)展已經(jīng)極大地彌補(bǔ)了單一組網(wǎng)方式技術(shù)方面的不足,但單一短波組網(wǎng)方式仍然無(wú)法完全解決上述網(wǎng)絡(luò)性能問(wèn)題,從而限制了其大量推廣應(yīng)用。目前,各國(guó)各行業(yè)部門的短波通信網(wǎng)絡(luò)“煙囪林立”,不同時(shí)期不同通信體制的短波通信用戶并存、業(yè)務(wù)無(wú)法互通,單一模式的短波通信組網(wǎng)方式顯然沒(méi)法滿足不同通信體制下,各式各樣短波用戶業(yè)務(wù)互聯(lián)互通的需求。前面所提到的廣域分集組網(wǎng)方式已經(jīng)不是純粹的短波組網(wǎng)方式,而是短波無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)與IP承載網(wǎng)絡(luò)有線網(wǎng)絡(luò)互相融合之后產(chǎn)生的一種新的組網(wǎng)通信方式。因此,融合組網(wǎng)是短波組網(wǎng)通信的發(fā)展必然趨勢(shì)。
結(jié)語(yǔ)
綜上所述,隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是自適應(yīng)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、智能化處理器的出現(xiàn)并運(yùn)用于短波通信技術(shù)中,使短波通信進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。短波通信技術(shù)未來(lái)的發(fā)展將朝向多功能,智能化方向發(fā)展;因其短波通信技術(shù)自身特殊優(yōu)勢(shì),未來(lái)的短波通信技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用將是一門重要的學(xué)科和廣闊的市場(chǎng)。
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