郭麗華,陳黎明,王 蓉,王亞寧
(1.92146 部隊,湛江 524001:2.海軍航空大學,煙臺 264001)
短波通信是波長在10m 至100m 之間、頻率在3MHz~30MHz之間的無線電波通信。在實際應用中,短波通信頻率會因為考慮到利用效率的問題而設定在1.5MHz—30MHz。
按照傳統(tǒng)的應用模式,無線電短波在政府相關(guān)信息傳輸、外交信息互動、氣象勘察預測、郵電交通、工商業(yè)經(jīng)營生產(chǎn)等領(lǐng)域得到廣泛的應用,除了可以傳輸語音信號之外,還可以傳輸文字圖像等其他數(shù)據(jù)信息[1]。除此之外,在高空航行以及航海領(lǐng)域,無線電短波也是必不可少的,尤其是在軍事指揮領(lǐng)域,無線電短波更是起著至關(guān)重要的作用。在沒有衛(wèi)星通信的時代,無線電短波在國際通信、救災行動、包括軍事行動的聯(lián)絡方面發(fā)揮了無可比擬的作用。
從技術(shù)發(fā)展的角度來看,當科技賦予短波遠距離通信的能力時,他就被廣泛使用在世界遠距離通信行業(yè)中,在政府工作、軍事行動以及外交行為中都起到了重要作用,作為電報、電話、傳真、語音播報等信息的傳播載體。無線短波通信的傳播形式有兩種:地波傳輸和天波傳輸。其中地波傳輸是一種受天氣影響較小的近距離信息傳播方式,因為其地波傳輸會隨著工作頻率的升高而產(chǎn)生更多損耗,所以地波工作頻率需要控制在5MHz 以內(nèi)。無線電波經(jīng)過電離層的反射到達地面的部分被稱為天波[2]。電離層可以反射傾斜投射的電磁波使之傳播至幾千千米外的地表。因為天波是依靠電離層反射的,故而其信號十分不穩(wěn)定。
不同于衛(wèi)星通信和地面微波,短波通信有十分獨特的優(yōu)點:
(1)短波通信不需要中繼站就可以實現(xiàn)遠距離傳輸。
(2)技術(shù)成熟、完善,建設周期短,基礎(chǔ)建設和運行維護成本低。
(3)短波通信設備機動性強,使用方便,組網(wǎng)靈活。短波通信電路調(diào)度難度較低,如果需要進行固定通信,則裝備可以固定;若需要實現(xiàn)移動通信,也可以將其裝入車輛等移動裝置。
(4)面臨自然災害或是戰(zhàn)爭時,短波通信抗毀性強。
(5)短波通信設備體積小,容易隱藏且方便攜帶。
正是因為這些優(yōu)點,短波通信被廣泛運用到各行各業(yè)中,但是短波通信有一些無法忽視的缺點:
(1)頻帶窄、容量小,短波通信的頻率波段較窄,無法容納大量通信信息。
(2)短波通信中天波通信的信道屬于變參信道,是一種穩(wěn)定性差的信號傳輸方式。
(3)多徑效應導致信號衰落嚴重。
(4)大氣和人為干擾嚴重,大氣噪聲以及工業(yè)生產(chǎn)噪音會對短波通信造成干擾。
1980年之后,各種高新技術(shù)進入人們視線,計算機、移動通信設備、微電子等科學技術(shù)的不斷發(fā)展促進了短波通信的更新?lián)Q代,漸漸使短波通信技術(shù)進入了新時代。無線短波新技術(shù)也得到了蓬勃發(fā)展,例如:
基于現(xiàn)代高新技術(shù)的短波信道技術(shù)主要有兩種形式:第一種是信道自適應技術(shù),這種技術(shù)是針對短波變參信道穩(wěn)定性較差的特點,通常用來提高短波通信的穩(wěn)定性,減少因此造成的通信質(zhì)量問題,這種技術(shù)主要由短波選頻實時化和頻率自適應組成。
第二種是短波通信電子防御技術(shù),這種技術(shù)主要解決短波通信傳播信息的過程中隱蔽性較差,面對各種因素的打擊或阻礙造成通信抵抗能力不強的缺點。利用電子戰(zhàn)中電磁斗爭的性質(zhì)和規(guī)律,提高短波通信反測向、反偵查、防截獲、抗干擾的能力,增強短波通信在電子戰(zhàn)中的存活能力。短波通信電子防御技術(shù)是由短波跳頻技術(shù)、自適應技術(shù)以及擴頻技術(shù)聯(lián)合組成。
傳統(tǒng)短波通信技術(shù)容易受到嚴重的電磁干擾,所以為了解決這個問題以及滿足生產(chǎn)生活中對高速傳播信息的需要,現(xiàn)代短波通信終端技術(shù)應運而生。這項技術(shù)由短波調(diào)制解調(diào)技術(shù)和差錯控制技術(shù)組成。
雖然衛(wèi)星通信相比短波通信來說具有頻帶更寬、穩(wěn)定性更強的特點,但是相對來說,短波通信仍然具有不可替代性[3]。衛(wèi)星通信的普及率并不高,通信線路并不能得到廣泛安裝使用,軍事中采用衛(wèi)星通信極易被對方摧毀,這是信息戰(zhàn)中使用衛(wèi)星通信最致命的弱點。因此,在全球范圍內(nèi)持續(xù)地研究短波通信仍然具有重要的意義,很多國家組織都在加強無線短波研究計劃,未來的研究方向可以從以下兩個方面進行。
(1)保密防干擾技術(shù)
在機動作戰(zhàn)和部隊行軍過程中短波通信是惟一一種可靠的通信手段,所以對于短波通信來說,應該從如何防止機密信息被敵人盜取,提高短波通信技術(shù)防竊取防干擾能力方面進行研究。因此,該技術(shù)的發(fā)展應該致力于阻止敵方偵查,使敵方的信息干擾失效,利用信息加密技術(shù)和跳頻技術(shù)增強短波通信生命力等等。
(2)組網(wǎng)技術(shù)
短波通信是一種開放型的通信技術(shù),因此可以利用該技術(shù)的開放性實現(xiàn)實時聊天通訊的平臺,該平臺可以進行視頻音頻通話、發(fā)送E-mail 等,這需要短波通信組網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。目前該技術(shù)的難點在于如何進行頻率重復使用以及組網(wǎng)各個節(jié)點的聯(lián)合問題,以及網(wǎng)上實時選頻如何實現(xiàn)的問題,除此之外,在大網(wǎng)中其他通信網(wǎng)絡之間的接口協(xié)議擬定問題也亟待解決。
短波通信技術(shù)是一種設備方便快捷、擁有遠距離通信能力、抗毀力較強、使用靈活的通信技術(shù),伴隨著信息化時代的到來,短波通信技術(shù)也會因其新的進步與發(fā)展再次受到人們的關(guān)注。未來,科技的飛速發(fā)展以及研究的不斷深入將會給傳統(tǒng)的短波通信技術(shù)注入新的血液,使之迸發(fā)出新時代的活力,使傳統(tǒng)短波通信真正進入到世界先進通信技術(shù)行業(yè)。