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短波的电波传播特点和工作频率选择

短波的电波传播特点和工作频率选择
短波的电波传播特点和工作频率选择

科技信息2013年第1期

SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION

短波通信利用电离层折射,可以不依赖任何中继系统与数百千米到数千千米外的地方建立通信联络,短波通信按传播途径可分成地波和天波两种基本传播途径,由于电离层不断变化,使通过天波传播的短波信道并不稳定,影响短波通信的效果。只有透彻认识和运用短波电波的传播特点,才能发挥短波通信的应有效能,建立稳定可靠的通信联系。在短波电台灵敏度和发射功率、天线架设、地形地物均已确定的情况下,工作频率成为决定通信质量的唯一可选因素。本文主要就短波通信特别是短波天波通信的电波传播特点和工作频率选择问题作简要的探讨。

1短波的地波通信与工作频率选择

地波是指沿地球表面传播的电波,基本不受昼夜、季节等条件影响,因此信号稳定。地波传播时在大地产生感应电荷,这些电荷随电波前进而形成地电流。由于大地有一定的电阻,地电流流过时要消耗能量,形成大地对电波的吸收。地电阻的大小与电波频率有关,频率越高,吸收作用越明显。地波的场强与传播距离成反比,距离越远,信号强度越弱,远至一定距离,信噪比将降低到无法保证可靠通信的程度,导致通信中断。短波地波传播的噪声主要来自大气的天电和周围工业设备的电气干扰。

短波电台可利用地波传播方式在几千米至几十千米距离内建立稳定可靠的通信联络,其有效距离主要取决于短波电台的发射功率、天线的架设方式、传播路径上的地形地物影响及使用的工作频率。鉴于频率越低,大地对电波的吸收作用越小,短波电台利用地波传播方式进行通信联络宜选用短波频率的低段(3-6MHz)。

2短波的天波通信与工作频率选择

天波是指地面发出的经电离层折射返回地面的电波。电离层随昼夜、季节、年度而变化,导致天波传播状况随时变化,直接影响着不同频率短波电波的传播。

(1)电离层对电波的折射和反射

太阳辐射使地球大气中的氮、氧原子失去电子,形成离子,进而这些电离化的气体形成所谓电离层,其分布高度距地面几十千米至上千千米。有了电离层对于短波信号的折射作用,才使远距离通信成为可能。电离层可看成具有一定介电常数的媒质,电波进入电离层会发生折射。折射率与电子密度和电波频率有关,电子密度越高,折射率越大;电波频率越高,折射率越小。电离层电子密度随高度的分布是不均匀的,随高度的增加电子密度逐渐加大,折射率亦随之加大。可以将电离层划分为许多薄层,电波在通过每一薄层时都要折射一次,折射角依次加大,当电波射线达到电离层的某一点时,该点的电子密度值恰使其折射率为90°,此时电波射线达到最高点,尔后沿折射角逐渐减小的轨迹由电离层深处折返地面。当频率一定时,电波射线入射角越大,则越容易从电离层反射回来。当入射角小于一定值时,由于不能满足90°的折射角的条件,电波将穿透电离层进入太空不再返回地面。当入射角一定时,频率越高,使电波反射所需的电子密度越大,即电波越深入电离层才能返回。当频率升高到一定值时,亦会因不能满足90°折射角的条件而使电波穿透电离层进入太空,不再返回地面。

(2)电离层对电波的吸收

当电波通过电离层时,电离层中的自由电子在电波的作用下作往返运动,互相碰撞,消耗的能量来自电波,即为电离层对电波的吸收。吸收效果主要与电子密度和电波频率有关,电子密度越高、电波频率越低,吸收越大,反之则低。当吸收作用大到一定程度时,电波强度将不能满足短波电台的信噪比要求,导致通信中断。太阳耀斑期间,电波在电离层遭到强烈的吸收,以至接收不到由电离层反射的短波信号,造成短波通信中断。

(3)电离层的变化规律

电离层中电子密度呈层状分布,对短波通信影响大的有D层、E 层、F1层、F2层,各层之间没有明显的分界线,电子密度D层<E层<F1层<F2层。由于电离层的形成主要是太阳辐射的结果,因此电离层的电子密度与阳光强弱密切相关,随地理位置、昼夜、季节和年度变化而变化,其中昼夜变化的影响最大。

D层是电离层中最靠近地面的一层。它在中午的时候电离程度最高,但离子很容易丢失,所以D层中午电子密度最大,入夜后很快消失。这一层只是吸收电波的能量,而不反射它们。D层电离化的程度越高,吸收电波的能力越强。

跟D层类似,没有阳光照射的时候E层失去离子的速度很快,因此它主要在白天影响传播。白天电子密度增加,晚上相应减少。但是E 层不像D层那样吸收较低频率的电波的能量而让较高频率的通过,E 层可以把电波反射回地面。在晚上E层非常弱,电波都能穿透它。

F1和F2层合称为F层,F1层中午电子密度最大,入夜后很快消失;F2层下午达到最大值,入夜逐渐减少,黎明前最小。对于远距离短波通信来说F层是最为重要的,F层在白天和晚上都存在,只是在晚上F层比较薄。因此F层在白天能把比较高频率的电波反射回地面,而到了晚上就让较高频率的电波通过。一般来说,在晚上可以把10~15MHz的信号反射回地面。

夜间D层消失,E层也变得很弱,F1和F2层合到了一起。由于没有D层的吸收作用,我们可以使用较低频率的无线电信号,这也是我们可以在晚上听到很多国外中波广播的原因。而那些在白天可以被反射的电波,在晚上则穿过了不够厚的F层。

能被F层反射的最高频率被称为最高可用频率。工作频率选择接近最高可用频率是一个较好的选择。因为低于这个频率的将被吸收得多,而高于这个频率的又容易穿透电离层。有时最高可用频率甚至降到了5MHz以下,这是由于电离层的扰动或者是F层过于稀薄。同样,太阳周期的最低点也会造成这种情况。太阳黑子可以使电离层的反射短波信号的能力增强。而太阳流又会使电离层扰动导致电磁暴,骚动的电离层会吸收电波。

(4)短波天波通信的工作频率选择

由于电离层的高度及电子密度主要随日照强弱昼夜变化,因此工作频率的选择是影响短波通信质量的关键。这就决定了为取得良好的通信效果,短波通信的工作频率必须随电离层的变化而改变。我们应在通信距离和天线架设、地形地物等因素确定的情况下,根据通信时段、气象条件等因素在一定范围内对工作频率进行调整,选择最佳频率,避开干扰频率,以达到最佳通信质量。

一般来说,选择工作频率应考虑以下原则:

(1)不能高于最高可用频率

当通信距离一定时,可以被电离层反射回来的最高频率叫最高可用频率,通信频率不能高于最高可用频率,否则电波将(下转第88页)

浅谈短波的电波传播特点和工作频率选择

张太福韩宇

(中国人民武装警察部队新疆总队司令部通信站,新疆乌鲁木齐830063)

表1

时段频率

距离

500千米1000千米2000千米

0时最高可用频率 5.4MHz7MHz11.5MHz 最佳工作频率 4.6MHz6MHz10MHz

4时最高可用频率 5.3MHz 5.9MHz7MHz 最佳工作频率 4.5MHz5MHz6MHz

8时最高可用频率8.3MHz11.8MHz21MHz 最佳工作频率7MHz10MHz18MHz

12时最高可用频率18.8MHz23MHz33MHz 最佳工作频率16MHz20MHz30MHz

16时最高可用频率16MHz21MHz32MHz 最佳工作频率14MHz18MHz28MHz

20时最高可用频率9.5MHz11.8MHz18MHz 最佳工作频率8MHz10MHz16MHz

24时最高可用频率 5.4MHz7MHz11.6MHz 最佳工作频率 4.6MHz6MHz10MHz

○IT论坛○

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长波、中波、短波、超短波和微波的概念及相关参数

长波、中波、短波、超短波和微波的概念及相关参数 概念 长波 指频率为100~300KHz,相应波长为3~1km范围内的电磁波。 中波 指频率为300KHz~3MHz,相应波长为1km~100m范围内的电磁波。 短波 指频率为3~3MHz,相应波长为100~10m范围内的电磁波。 超短波 指频率为30~300MHz,相应波长为10~1m范围内的电磁波。 微波 指频率为300MHz~300GHz,相应波长为1m~1mm范围内的电磁波。 混合波段 长波的传播主要是靠地面波和经电离层折回的天空波来进行的,它的传播距离由发射机的功率和地面情况所决定,一般不超过3000公里。主要用作无线电导航,标准频率和时间的广播以及电报通信等。 中波靠地面波和天空波两种方式进行传播。在传播过程中,地面波和天空波同时存在,有时会给接收造成困难,故传输距离不会很远,一般为几百公里。主要用作近距离本地无线电广播、海上通信,无线电导航及飞机上的通信等。 短波的传播主要靠天空波来进行的,它能以很小的功率借助天空波传送到很远的距离。主要是远距离国际无线电广播、远距离无线电话及电报通信、无线电传真、海上和航空通信等。

超短波,又叫米波或甚高频无线电波。主要传播方式是直射波传播,传播距离不远,一般为几十公里。主要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等。 微波;主要是直射波传播。微波的天线辐射波束可做得很窄,因而天线的增益较高,有利于定向传播;又因频率高,信道容量大,应用的范围也很广。主要用作定点及移动通信、导航。雷达定位测速、卫星通信、中继通信、气象以及射电天文学等方面。 ========================================== 我们按照无线电波的波长人为地把电波分为长波(波长1000米以上),中波(波长10 0-1000米),短波(波长10-100米),超短波和微波(波长为10米以下)等等.各个波段的传播特点如下: 1.长波传播的特点 由于长波的波长很长,地面的凹凸与其他参数的变化对长波传播的影响可以忽略.在通信距离小于300km时,到达接收点的电波,基本上是表面波.长波穿入电离层的深度很浅,受电离层变化的影响很小,电离层对长波的吸收也不大.因而长波的传播比较稳定.虽然长波通信在接收点的场强相当稳定,但是它有两个重要的缺点: ①由于表面波衰减慢,发射台发出的表面波对其他接受台干扰很强烈. ②天电干扰对长波的接收影响严重,特别是雷雨较多的夏季. 2.中波传播的特点 中波能以表面波或天波的形式传播,这一点和长波一样.但长波穿入电离层极浅,在电离层的下界面即能反射.中波较长波频率高,故需要在比较深入的电离层处才能发生反射.波长在3000-2000米的无线电通信,用无线或表面波传播,接收场强都很稳定,可用以完成可靠的通信,如船舶通信与导航等.波长在2000-200m的中短波主要用于广播,故此波段又称广播波段. 3.短波传播的特点 与长,中波一样,短波可以靠表面波和天波传播.由于短波频率较高,地面吸收较强,用表面波传播时,衰减很快,在一般情况下,短波的表面波传播的距离只有几十公里,不适合作远距离通信和广播之用.与表面波相反,频率增高,天波在电离层中的损耗却减小.因此可利用电离层对天波的一次或多次反射,进行远距离无线电通信. 4.超短波和微波传播的特点 超短波,微波的频率很高,表面波衰减很大;电波穿入电离层很深,甚至不能反射回来,所以超短波,微波一般不用表面波,天波的传播方式,而只能用空间波,散射波和穿透外层

2008技术竞赛试题(中短波专业组)

2008广播电视技术能手竞赛(中短波组)参考题 一、填空 1.台内责任事故是由于、、造成的事故,停播率= 。 2. 模拟信号的数字化需要、、三个步骤。数字信号的传输一般要经过、和数字调制变为适合与信道传输的射频(RF)信号。 3. 10KW调幅广播发射机其载波频率为873KC,现用2KC的单音频信号进行100%调制,那么输出的信号中包含有、、的信号,它们的能量比是,额定总功率是KW。 4. 用指针式万用表对以下正常元件进行测量时发现:晶体管二极管,三极管的c-e极,10uf的电容器表现为,MOSFET—IRF350的GS间。 5. 正确使用指针式万用表精确测量时,选择量程以指针指示位置较为准确,如测220V交流电压时应选择档量程,测量1KΩ左右的电阻时应选择档较为准确,测量结束时应停在档。 6. DX-10D发射机的音频系统主要组成由:组成。PDM固态机的调制器是由组成。 7. DAM发射机中,为了解决单靠二进制小台阶补偿不能解决的极低调幅度时的失真偏大问题,采取的措施是:;固态

PDM机为了解决MOSFET管输入输出电容对失真的影响,其推动电路普遍采用了电路;乙类板调机的高频放大器为了防止电子管极间电容的直通效应而引起的高频振荡采用了电路。 8. 目前常用调幅广播发射机有四种类型,它们的整机作用是一致的,但各发射机之间最大的区别在于。 9. 电声指标新规定:非线性失真的甲级指标是,频率失真的甲级指标是,杂音电平的甲级指标是。 10. 检修高压线路时要挂接接地棒,其操作方法是先,然后; 检修结束去掉接地棒的程序是先,然后。 二、选择题(可能有几个答案) 1. 一串联谐振网络的固有谐振频率为f0,当信号频率F> f0时,该网络阻抗呈() A感性B容性C纯阻D零 2. 当放大器的增益为40dB时,如果输入信号为1v,则输出信号为() A 160v B 150 v C 180 v D 100 v 3. 在发射机的有效服务区域内,收音机的收听效果最终还是由()决定 A发射机的额定功率 B 收音机的质量和功率 C 发射机的天线增益D发射机的平均调幅度

kW短波通信系统的性能特点及技术指标介绍

10kW短波通信系统的性能特点及技术指标介绍 1、主要用途和性能特点 10kW短波通信固态发射机是专为基地台站设计的新一代大功率发射机,该机采用DSP技术实现射频信号的数字化处理,功放采用大功率场效应管放大、大功率合成技术,电源采用PS-FB-ZVS软开关技术。整机具有远程遥控接口和CAN总线接口,并具有现场可编程功能。可与短波数字化接收机、短波综合数字业务单元等组成固定式10kW短波通信系统,能实现远距离可靠通信,在恶劣电磁环境和强烈干扰条件下能够正常工作,快速自动建立链路,进行可靠的数据通信,为数据链等应用提供短波无线数据通信。该系统关键模块可与本厂研制的20kW短波通信系统通用。 该系统主要用于短波固定台站,用于构建稳定可靠的短波通信网,遂行远程、抗干扰通信保障任务,可应用于远程通信联络。当短波通信遭遇压制干扰时,可利用系统的大功率优势直接对抗干扰,使中远程指挥通信得以顺畅。该系统同时还可以兼作干扰设备用。 2、主要性能指标 2.1 10kW短波发射机主要技术指标

1) 频率范围:4.5~26MHz; 2) 频率间隔:10Hz; 3) 工作种类:USB、LSB、ISB、AM、CW; 4) 信道存储:1000个; 5) 输出功率:平均功率10kW±1dB; 6) 频率稳定度:1×10-8/d; 7) 相对音频互调产物:≤-34dB; 8) 谐波抑制:≤-70dB; 9) 载波抑制:≤-60dB; 10) 边带抑制:≤-60dB; 11) 连续工作时间:72h。 2.2 短波数字化接收机主要技术指标 1) 频率范围:10kHz~29.999999MHz; 2) 频率间隔:1Hz; 3) 工作种类:USB、LSB、ISB、AM、CW; 4) 频率稳定度:1×10-8/d; 5) 灵敏度:≤0.5μV SINAD=12dB; 6) 音频响应:≤2dB(300~3000Hz); 7) 总失真系数:≤2%; V。 8) 倒易混频:≥95dB

无线电波的传播特性

无线电波的传播特性 1、无线电波的传播特性及信号分析 甚低频VLF 3-30KHz 超长波1KKm-100Km 空间波为主海岸潜艇通信;远距离通信;超远距离导航低频LF 30-300KHz 长波10Km-1Km 地波为主越洋通信;中距离通信;地下岩层通信;远距离导航中频MF 0.3-3MHz 中波1Km-100m 地波与天波船用通信;业余无线电通信;移动通信;中距离导航高频HF 3-30MHz 短波100m-10m 天波与地波远距离短波通信;国际定点通信 甚高频VHF 30-300MHz 米波10m-1m 空间波电离层散射(30-60MHz);流星余迹通信;人造电离层通信(30-144MHz);对空间飞行体通信;移动通信 超高频UHF 0.3-3GHz 分米波1m-0.1m 空间波小容量微波中继通信;(352-420MHz);对流层散射通信(700-10000MHz);中容量微波通信(1700-2400MHz) 特高频SHF 3-30GHz 厘米波10cm-1cm 空间波大容量微波中继通信(3600-4200MHz);大容量微波中继通信(5850-8500MHz);数字通信;卫星通信;国际海事卫星通信(1500-1600MHz) ELF 极低频3~30Hz SLF 超低频30~300Hz ULF 特低频 300~3000Hz VLF 甚低频3~30kHz LF 低频30~300kHz 中波,长波 MF 中频300~3000kHz 100m~1000m 中波 AM广播 HF 高频 3~30MHz 10~100m 短波短波广播 VHF 甚高频 30~300MHz 1~10m 米波FM广播 UHF 特高频 300~3000MHz 0.1~1m 分米波 SHF 超高频3~30GHz 1cm~10cm 厘米波 EHF 极高频30~300GHz 1mm~1cm 毫米波 无线电波按传播途径可分为以下四种:天波—由空间电离层反射而传播;地波—沿地球表面传播;直射波—由发射台到接收台直线传播;地面反射波—经地面反射而传播。无线电波离开天线后,既在媒介质中传播,也沿各种媒介质的交界面(如地面)传播,具有一定的规律性,但对它产生影响的因素却很多。 无线电波在传播中的主要特性如下: (1)直线传播均匀媒介质(如空气)中,电波沿直线传播。 (2)反射与折射电波由一种媒介质传导另一种媒介质时,在两种介质的分界面上,传播方向要发生变化。由第一种介质射向第二中介质,在分界面上出现两种现象。一种是射线返回第一种介质,叫做反射; 另一种现象是射线进入第二种介质,但方向发生了偏折,叫做折射。一般情况下反射和折射是同时发生的。 入射角等于反射角,但不一定等于折射角。反射和折射给测向准确性带来很大的不良影响;反射严重是,测向设备误指反射体,给干扰查找造成极大困难。 (3)绕射电波在传播途中,有力图绕过难以穿透的障碍物的能力。绕射能力的强弱与电波的频率有关,又和障碍物大小有关。频率越低的电波,绕射能力越弱;障碍物越大,绕射越困难。工作于80米(375MHZ)波段的电波,绕射能力是较强的,除陡峭高山(相对高度在200米以上)外,一般丘陵均可逾越。2米波段的电波绕射能力就很差了,一座楼房,或一个小山丘,都可能使信号难以绕过去。 (4)干涉直射波与地面反射波或其它物体的反射波在某处相遇时,测向收到的信号为两个电波合成后的信号,其信号强度有可能增强(两个信号跌叠加)也可能减弱(两个信号相互抵消)。这种现象称为波的干涉。产生干涉的结果,使得测向机在某些接收点收到的信号强,而某些接收点收到的信号弱,甚至收不到信号,给判断干扰信号距离造成错觉。天线发射到空间的电波的能量是一定的,随着传播距离的增大,不仅在传播途中能量要损耗,而且能量的分布也越来越广,单位面积上获得的能量越来越小。反之,

短波的电波传播特点和工作频率选择

科技信息2013年第1期 SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION 短波通信利用电离层折射,可以不依赖任何中继系统与数百千米到数千千米外的地方建立通信联络,短波通信按传播途径可分成地波和天波两种基本传播途径,由于电离层不断变化,使通过天波传播的短波信道并不稳定,影响短波通信的效果。只有透彻认识和运用短波电波的传播特点,才能发挥短波通信的应有效能,建立稳定可靠的通信联系。在短波电台灵敏度和发射功率、天线架设、地形地物均已确定的情况下,工作频率成为决定通信质量的唯一可选因素。本文主要就短波通信特别是短波天波通信的电波传播特点和工作频率选择问题作简要的探讨。 1短波的地波通信与工作频率选择 地波是指沿地球表面传播的电波,基本不受昼夜、季节等条件影响,因此信号稳定。地波传播时在大地产生感应电荷,这些电荷随电波前进而形成地电流。由于大地有一定的电阻,地电流流过时要消耗能量,形成大地对电波的吸收。地电阻的大小与电波频率有关,频率越高,吸收作用越明显。地波的场强与传播距离成反比,距离越远,信号强度越弱,远至一定距离,信噪比将降低到无法保证可靠通信的程度,导致通信中断。短波地波传播的噪声主要来自大气的天电和周围工业设备的电气干扰。 短波电台可利用地波传播方式在几千米至几十千米距离内建立稳定可靠的通信联络,其有效距离主要取决于短波电台的发射功率、天线的架设方式、传播路径上的地形地物影响及使用的工作频率。鉴于频率越低,大地对电波的吸收作用越小,短波电台利用地波传播方式进行通信联络宜选用短波频率的低段(3-6MHz)。 2短波的天波通信与工作频率选择 天波是指地面发出的经电离层折射返回地面的电波。电离层随昼夜、季节、年度而变化,导致天波传播状况随时变化,直接影响着不同频率短波电波的传播。 (1)电离层对电波的折射和反射 太阳辐射使地球大气中的氮、氧原子失去电子,形成离子,进而这些电离化的气体形成所谓电离层,其分布高度距地面几十千米至上千千米。有了电离层对于短波信号的折射作用,才使远距离通信成为可能。电离层可看成具有一定介电常数的媒质,电波进入电离层会发生折射。折射率与电子密度和电波频率有关,电子密度越高,折射率越大;电波频率越高,折射率越小。电离层电子密度随高度的分布是不均匀的,随高度的增加电子密度逐渐加大,折射率亦随之加大。可以将电离层划分为许多薄层,电波在通过每一薄层时都要折射一次,折射角依次加大,当电波射线达到电离层的某一点时,该点的电子密度值恰使其折射率为90°,此时电波射线达到最高点,尔后沿折射角逐渐减小的轨迹由电离层深处折返地面。当频率一定时,电波射线入射角越大,则越容易从电离层反射回来。当入射角小于一定值时,由于不能满足90°的折射角的条件,电波将穿透电离层进入太空不再返回地面。当入射角一定时,频率越高,使电波反射所需的电子密度越大,即电波越深入电离层才能返回。当频率升高到一定值时,亦会因不能满足90°折射角的条件而使电波穿透电离层进入太空,不再返回地面。 (2)电离层对电波的吸收 当电波通过电离层时,电离层中的自由电子在电波的作用下作往返运动,互相碰撞,消耗的能量来自电波,即为电离层对电波的吸收。吸收效果主要与电子密度和电波频率有关,电子密度越高、电波频率越低,吸收越大,反之则低。当吸收作用大到一定程度时,电波强度将不能满足短波电台的信噪比要求,导致通信中断。太阳耀斑期间,电波在电离层遭到强烈的吸收,以至接收不到由电离层反射的短波信号,造成短波通信中断。 (3)电离层的变化规律 电离层中电子密度呈层状分布,对短波通信影响大的有D层、E 层、F1层、F2层,各层之间没有明显的分界线,电子密度D层<E层<F1层<F2层。由于电离层的形成主要是太阳辐射的结果,因此电离层的电子密度与阳光强弱密切相关,随地理位置、昼夜、季节和年度变化而变化,其中昼夜变化的影响最大。 D层是电离层中最靠近地面的一层。它在中午的时候电离程度最高,但离子很容易丢失,所以D层中午电子密度最大,入夜后很快消失。这一层只是吸收电波的能量,而不反射它们。D层电离化的程度越高,吸收电波的能力越强。 跟D层类似,没有阳光照射的时候E层失去离子的速度很快,因此它主要在白天影响传播。白天电子密度增加,晚上相应减少。但是E 层不像D层那样吸收较低频率的电波的能量而让较高频率的通过,E 层可以把电波反射回地面。在晚上E层非常弱,电波都能穿透它。 F1和F2层合称为F层,F1层中午电子密度最大,入夜后很快消失;F2层下午达到最大值,入夜逐渐减少,黎明前最小。对于远距离短波通信来说F层是最为重要的,F层在白天和晚上都存在,只是在晚上F层比较薄。因此F层在白天能把比较高频率的电波反射回地面,而到了晚上就让较高频率的电波通过。一般来说,在晚上可以把10~15MHz的信号反射回地面。 夜间D层消失,E层也变得很弱,F1和F2层合到了一起。由于没有D层的吸收作用,我们可以使用较低频率的无线电信号,这也是我们可以在晚上听到很多国外中波广播的原因。而那些在白天可以被反射的电波,在晚上则穿过了不够厚的F层。 能被F层反射的最高频率被称为最高可用频率。工作频率选择接近最高可用频率是一个较好的选择。因为低于这个频率的将被吸收得多,而高于这个频率的又容易穿透电离层。有时最高可用频率甚至降到了5MHz以下,这是由于电离层的扰动或者是F层过于稀薄。同样,太阳周期的最低点也会造成这种情况。太阳黑子可以使电离层的反射短波信号的能力增强。而太阳流又会使电离层扰动导致电磁暴,骚动的电离层会吸收电波。 (4)短波天波通信的工作频率选择 由于电离层的高度及电子密度主要随日照强弱昼夜变化,因此工作频率的选择是影响短波通信质量的关键。这就决定了为取得良好的通信效果,短波通信的工作频率必须随电离层的变化而改变。我们应在通信距离和天线架设、地形地物等因素确定的情况下,根据通信时段、气象条件等因素在一定范围内对工作频率进行调整,选择最佳频率,避开干扰频率,以达到最佳通信质量。 一般来说,选择工作频率应考虑以下原则: (1)不能高于最高可用频率 当通信距离一定时,可以被电离层反射回来的最高频率叫最高可用频率,通信频率不能高于最高可用频率,否则电波将(下转第88页) 浅谈短波的电波传播特点和工作频率选择 张太福韩宇 (中国人民武装警察部队新疆总队司令部通信站,新疆乌鲁木齐830063) 表1 时段频率 距离 500千米1000千米2000千米 0时最高可用频率 5.4MHz7MHz11.5MHz 最佳工作频率 4.6MHz6MHz10MHz 4时最高可用频率 5.3MHz 5.9MHz7MHz 最佳工作频率 4.5MHz5MHz6MHz 8时最高可用频率8.3MHz11.8MHz21MHz 最佳工作频率7MHz10MHz18MHz 12时最高可用频率18.8MHz23MHz33MHz 最佳工作频率16MHz20MHz30MHz 16时最高可用频率16MHz21MHz32MHz 最佳工作频率14MHz18MHz28MHz 20时最高可用频率9.5MHz11.8MHz18MHz 最佳工作频率8MHz10MHz16MHz 24时最高可用频率 5.4MHz7MHz11.6MHz 最佳工作频率 4.6MHz6MHz10MHz ○IT论坛○ 95

短波通信实际使用的频率范围

短波通信实际使用的频率范围:1.6 MHz~30 MHz 1600 kHz~1800 kHz:主要是些灯塔和导航信号,用来给鱼船和海上油井勘探的定位信号。 1800 kHz~2000 kHz:160米的业余无线电波段,在秋冬季节的夜晚有最好的接收效果。 2000 kHz~2300 kHz:此波段用于海事通信,其中2182 kHz保留为紧急救难频率 300 kHz~2498 kHz:120米的广播波段。 2498 kHz~2850 kHz:此波段有很多海事电台。 2850 kHz~3150 kHz:主要是航空电台使用。 3150 kHz~3200 kHz:分配给固定台。 3200 kHz~3400 kHz:90米的广播波段,主要是一些热带地区的电台使用。 3400 kHz~3500 kHz:用于航空通信。 3500 kHz~4000 kHz:80米的业余无线电波段。 4000 kHz~4063 kHz:固定电台波段。 4063 kHz~4438 kHz:用于海事通信。 4438 kHz~4650 kHz:用于固定台和移动台的通信。 4750 kHz~4995 kHz:60米的广播波段,主要由热带地区的一些电台使用。最好的接收时间是秋冬季节的傍晚和夜晚。 4995 kHz~5005 kHz:有国际性的标准时间频率发播台。可在5000 kHz听到。 5005 kHz~5450 kHz:此频段非常混乱,低端有些广播电台,还有固定台和移动台。 5450 kHz~5730 kHz:航空波段。 5730 kHz~5950 kHz:此波段被某些固定台占用,这里也可以找到几个广播电台。 5950 kHz~6200 kHz:49米的广播波段。 6200 kHz~6525 kHz:非常拥挤的海事通信波段。 6525 kHz~6765 kHz:航空通信波段。 6765 kHz~7000 kHz:由固定台使用。 7000 kHz~7300 kHz:全世界的业余无线电波段,偶尔有些广播也会在这里出现。 7300 kHz~8195 kHz:主要由固定台使用,也有些广播电台在这里播音。 8195 kHz~8815 kHz:海事通信频段。 8815 kHz~9040 kHz:航空通信波段,还可以听到一些航空气象预报电台。 9040 kHz~9500 kHz:固定电台使用,也有些国际广播电台的信号。

11.5 电磁波传播特性

实验11.5 电磁波传播特性 Part 1 电磁波参量的测量 一、实验目的 1. 研究电磁波在良导体表面的反射。 2. 利用相干波原理,测定自由空间内电磁波波长λ,确定电磁波的相位常数K 和波速v 。 二、实验仪器 (1)三厘米固态信号发生器1台; (2)电磁波综合测试仪1套; (3)反射板(金属板)2块; (4)半透射板(玻璃板)1块。 三、实验原理和方法 1. 自由空间电磁波参量的测量 当两束等幅,同频率的均匀平面电磁波,在自由空间内沿相同或相反方向传播时,由于相位不同发生干涉现象,在传播路程上可形成驻波场分布。本实验正是利用相干波原理,通过测定驻波场节点的分布,求得自由空间中电磁波波长λ值,再由 2K v f K πλλω=?? ==? 得到电磁波的主要参数K 和v 等。 电磁波参量测试原理如图1所示,P T 和P R 分别表示发射和接收喇叭天线,A 和B 分别表示固定和可移动的金属反射板,C 表示半透射板(有机玻璃板)。由P T 发射平面电磁波,在平面波前进的方向上放置成45°角的半透射板,由于该板的作用,将入射波分成两束波,一束向A 板方向传播,另一束向B 板方向传播。由于A 和B 为金属全反射板,两列波就再次返回到半透射板并达到接收喇叭天线P R 处。于是P R 收到两束同频率,振动方向一致的两个波。如果这两个波的相位差为π的偶数倍,则干涉加强;如果相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。

移动反射板B ,当P R 的表头指示从一次极小变到又一次极小时,则反射板B 就移动了λ/2的距离,由这个距离就可以求得平面波的波长。 设入射波为垂直极化波 0j i E E e φ-= 当入射波以入射角θ1向介质板C 斜入射时,在分界面上产生反射波r E 和折射波t E 。设C 板的反射系数为R ,T 0为由空气进入介质板的折射系数,T c 为由介质板进入空气的折射系数。固定板A 和可移动板B 都是金属板,反射系数均为-1。在一次近似的条件下,接收喇叭天线P R 处的相干波分别为 12100200j r c j r c E RT T E e E RT T E e φφ--=-=- 这里 ()()()1131 223132 K l l KL K l l K l l L KL φφ=+==+=++?= 其中,ΔL =|L 2-L 1|为B 板移动距离,而1r E 与2r E 传播的路程差为2ΔL 。 由于1r E 与2r E 的相位差为21=2K L φφφ?-=?,因此,当2ΔL 满足 ()20,1,2, L n n λ?== 1r E 与2r E 同相相加,接收指示为最大。 当2ΔL 时满足 图1 电磁波参量测试原理图

短波通信实际使用频率范围

短波通信实际使用频率范围 (1)1600kHz~1800 kHz:主要是些灯塔和导航信号,用来给鱼船和海上油井勘探的定位信号。(2)1800 kHz ~2000 kHz :160米的业余无线电波段,在秋冬季节的夜晚有最好的接收效果。(3)2000 kHz~2300kHz:此波段用于海事通信,其中2182保留为紧急救难频率。 (4)2300 kHz~2498 kHz:120米的广播波段。 (5)2498 kHz~2850 kHz:此波段有很多海事电台。 (6)2850 kHz~3150 kHz:主要是航空电台使用。 (7)3150 kHz~3200kHz:分配给固定台。 (8)3200kHz ~3400kHz: 90米的广播波段,主要是一些热带地区的电台使用。 (9)3400kHz ~3500kHz:用于航空通信。 (10)3500kHz ~4000kHz: 80米的业余无线电波段。 (11)4000kHz ~4063kHz:固定电台波段。 (12)4063kHz ~4438kHz:用于海事通信。 (13)4438kHz ~4650kHz:用于固定台和移动台的通信。 (14)4750kHz ~4995kHz:60米广播波段,主要由热带地区的一些电台使用。最好的接收时间是秋冬季节的傍晚和夜晚 (15)4995kHz ~5005kHz:有国际性的标准时间频率发播台。可在5000 kHz听到。 (16)5005kHz ~5450kHz:此频段非常混乱,低端有些广播电台,还有固定和移动台。 (17)5450kHz ~5730kHz:航空波段。 (18)5730kHz ~5950kHz:此波段被某些固定台占用,这里也可以找到几个广播电台。 (19)5950kHz ~6200kHz:49米的广播波段。 (20)6200kHz ~6525kHz:非常拥挤的海事通信波段。 (21)6525kHz ~6765kHz:航空通信波段。 (22)6765kHz ~7000kHz:由固定台使用。 (23)7000kHz ~7300kHz:全世界的业余无线电波段,偶尔有些广播也会在这里出现。 (24)7300kHz ~8195kHz:主要由固定台使用,也有些广播电台在这里播音。 (25)8195kHz ~8815kHz:海事通信频段。 (26)8815kHz ~9040kHz:航空通信波段,还可以听到一些航空气象预报电台。 (27)9040kHz ~9500kHz:固定电台使用,也有些国际广播电台的信号。 (28)9500kHz ~9900kHz:31米的国际广播波段。 (29)9900kHz ~9995kHz:有些国际广播电台和固定台使用。 (30)9995kHz ~10005kHz:标准时间标准频率发播台,可在10000 kHz听到。 (31)10005kHz ~10100kHz:用于航空通信。 (32)10100kHz ~10150kHz:30米的业余无线电波段。 (33)10150kHz ~11175kHz:固定台使用这个频段。 (34)11175kHz ~11400kHz:用于航空通信。 (35)11400kHz ~11650kHz:主要是固定电台使用,但是也有些国际广播电台的信号。 (36)11650kHz ~11975kHz:25米的国际广播波段,整天可以听到有电台播音。 (37)11975kHz ~12330kHz:主要是由一些固定电台使用,但是也有些国际广播电台的信号。

无线电波的传播特性修订版

无线电波的传播特性 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

无线电波的传播特性 无线电通信就是不用导线,而利用电磁波振荡在空中传递信号,天线就是波源。电磁波中的电磁场随着时间而变化,从而把辐射的能量传播至远方。 在莫尔斯和贝尔先后发明了有线电报和电话之后,很多科学家对电磁现象大量研究。直到1831年,在英国,法拉弟首先发现了电磁感应现象,并且预言:电与磁的传播是和光一样的一种波。 英国科学家麦克斯韦从1850年就开始对法拉弟提出的课题展开研究。他总结了前人的研究成果,用数学方法对法拉弟的电磁场思想做了严格的论证,并在1864年做出“电与磁的交替转化过程,是一种波的传播形式,是一种光波”的论断,他称这种波为电磁波。 在麦克斯韦首先提出电磁理论后,又过了24年,才由德国伟大的物理学家赫兹通过实验证实了麦氏理论的正确。赫兹设计了一个能够接收电火花的装置,结构极简单。把一根导线弯成圆形,使两端之间仅留一微小的间隙,称它为“共振子”。“共振子”为什么也有火花发生呢赫兹认为,这一定是电振荡以电磁波形式通过空间传播过去的。赫兹于1888年公布了自己的实验结果,证实了电磁波的存在。 赫兹的实验成果震惊了世界,许多科学家继续开展对电磁波的研究。1890年,法国物理学家布朗利发现,将金属粉末即紧缩成块,但是它的电阻减小了,使电流容易通过。这种装有金属粉未的玻璃管被称为“布朗利管”,又称“粉末检波器”,它接收电磁波的灵敏度比赫兹的“共振子”要高得多。 1894年,20岁的意大利青年马可尼从杂志上读到悼念赫兹的文章和他生前的感人事迹,受到极大启发:“如果利用赫兹发现的电磁波,不需要导线也可以实现远距离通信了”。马可尼为自己的大胆设想所激动下宏愿,决心开拓无线电通信事业,把赫兹的研究成果付诸实际应用。在家人的支持下,马可尼就在自己家中进行实验,他用赫兹的火花放电器作发射机,用布朗利的金属粉未检波器作接收机经过一个多月的努力,终于完成了电磁波的发送和接收实验,并在实

[中短波,发射台]中短波发射台自动化的设计

中短波发射台自动化的设计 摘要 我国广播电视行业随着计算机网络应用的不断普及和完善,广播发射机也在不断的向自动化方向发展。发射机的自动化运行能够在很大程度上为节目的安全播放提供保障,能够有效的降低节目停播率,利于降低站内监控人员的工作强度。本文,将从多个方面对自动化监控系统进行分析,详细的阐述新形势下中短波发射台自动化进行探究。 【关键词】广播发射台监控自动化设计剖析 随着广播电视行业的数字化、信息化、网络化、智能化趋势的进一步加深,广播电视发射台站的播出安全,受到了极大的挑战。怎样有效地提高广播发射台站安全播出的管理水平,保证发射机安全播出能力,显著地减少人为原因引起的播出事故,是广播发射台站所必须面临的挑战。在过去的几年内,由于技术的限制,我国广播电视发射台站的监控等工作职能依靠人工进行,这样不仅安全播出率不能得到保障,同时工作人员的劳动强度以及精神压力都在大幅提升。随着科学技术的不断发展进步,越来越多的计算机网络信息技术和自动化设备,开始应用在广播电视发射台站的自动化监控工作当中,为电视节目的安全播出提供了技术保障。通常情况下,中短波发射台自动化系统由发射台控制平台和发射机自动化系统共同构成的。 1 发射台控制平台系统模块分析 发射台控制平台系统是由发射机房、循环监听报警系统等部分等多个部分共同组成,在此进行简单的分析。 1.1 发射机房分析 在所有的发射台控制平台系统当中,发射机房是最为重要的一个部分,是整个系统的核心部件。其可以借助先进的技术及设备,将控制系统所记录的数据和信息进行归纳处理,通过对发射设备的实时监控并自动存储、记录等工作。同时,在充分掌握设备基本工作的基础之上,及时发送相应的控制指令,保证最大限度的实现信息共享和广播发射台的远程监控。发射机房的内部操作功能设置有等级限制,这样做能够有效的防止内部员工越权操作,保证播出安全。最后,该系统还具备定时播放的功能和报表完善功能。 1.2 射频、音频的主备机之间的自动切换分析 这个部分是中短波发射台平台系统中最重要的一个部分,其主要功能就是当广播发射台的发射机发生故障无法安全运行的时候,主备机之间进行切换,让备用机继续完成主发射机没有完成的工作,为安全播出提供保障。这个部分的设备可以对天馈线进行快速及时的安全检验,为设备的正常运行提供保障;而且兼具主、备路节目源相互切换的功能。当然这种切换可以手动,也可以是自动的。此外,该系统还具有警报功能,如果在播出过程中节目源出现问题能够及时的进行报警,方便工作人员尽快解决。

电磁波传播

电磁波传播特性实验报告 Part1 电磁波参量的测量 一、实验目的 1、了解电磁波综合测试仪的结构,掌握其工作原理 2、利用相干波原理,测定自由空间内电磁波波长λ,确定电磁波的相位常数K 和波速v。 二、实验原理 1、自由空间电磁波参量的测量 当两束等幅,同频率的均匀平面电磁波,在自由空间内沿相同或相反方向传播时,由于相位不同发生干涉现象,在传播路径上可形成驻波场分布。本实验正是利用相干波原理,通过测定驻波场节点的分布,求得自由空间中电磁波波长λ值,再由 得到电磁波的主要参数K和v等。 电磁波参量测试原理如图1-1所示,和分别表示发射和接收喇叭天线,A和B分别表示固定和可移动的金属反射板,C表示半透射板(有机玻璃板)。由TP发射平面电磁波,在平面波前进的方向上放置成°角的半透射板,由于该板的作用,将入射波分成两束波,一束向A板方向传播,另一束向B板方向传播。由于A和B为金属全反射板,两列波就再次返回到半透射板并达到接收喇叭天线处。于是收到两束同频率,振动方向一致的两个波。如果这两个波的相位差为π的偶数倍,则干涉加强;如果相位差为π的奇数倍,则干涉减弱。 移动反射板B,当的表头指示从一次极小变到又一次极小时,则反射板B 就移动了λ/2的距离,由这个距离就可以求得平面波的波长。 设入射波为垂直极化波

当入射波以入射角向介质板C斜入射时,在分界面上产生反射波和折射波。设C板的反射系数为R,为由空气进入介质板的折射系数,为由介质板进入空气的折射系数。固定板A和可移动板B都是金属板,反射系数均为1?。在一次近似的条件下,接收喇叭天线处的相干波分别为 这里 其中,为B板移动距离,而与传播的路程差为2ΔL。 由于与的相位差为,因此,当2ΔL满足 和同相相加,接收指示为最大。 当2ΔL时满足 和反相抵消,接收指示为零。这里,n表示相干波合成驻波场的波节点数。

短波的电波传播特点和工作频率选择

短波通信利用电离层折射,可以不依赖任何中继系统与数百千米到数千千米外的地方建立通信联络,短波通信按传播途径可分成地波和天波两种基本传播途径,由于电离层不断变化,使通过天波传播的短波信道并不稳定,影响短波通信的效果。只有透彻认识和运用短波电波的传播特点,才能发挥短波通信的应有效能,建立稳定可靠的通信联系。在短波电台灵敏度和发射功率、天线架设、地形地物均已确定的情况下,工作频率成为决定通信质量的唯一可选因素。本文主要就短波通信特别是短波天波通信的电波传播特点和工作频率选择问题作简要的探讨。 1短波的地波通信与工作频率选择 地波是指沿地球表面传播的电波,基本不受昼夜、季节等条件影响,因此信号稳定。地波传播时在大地产生感应电荷,这些电荷随电波前进而形成地电流。由于大地有一定的电阻,地电流流过时要消耗能量,形成大地对电波的吸收。地电阻的大小与电波频率有关,频率越高,吸收作用越明显。地波的场强与传播距离成反比,距离越远,信号强度越弱,远至一定距离,信噪比将降低到无法保证可靠通信的程度,导致通信中断。短波地波传播的噪声主要来自大气的天电和周围工业设备的电气干扰。 短波电台可利用地波传播方式在几千米至几十千米距离内建立稳定可靠的通信联络,其有效距离主要取决于短波电台的发射功率、天线的架设方式、传播路径上的地形地物影响及使用的工作频率。鉴于频率越低,大地对电波的吸收作用越小,短波电台利用地波传播方式进行通信联络宜选用短波频率的低段(3-6MHz)。 2短波的天波通信与工作频率选择 天波是指地面发出的经电离层折射返回地面的电波。电离层随昼夜、季节、年度而变化,导致天波传播状况随时变化,直接影响着不同频率短波电波的传播。 (1)电离层对电波的折射和反射 太阳辐射使地球大气中的氮、氧原子失去电子,形成离子,进而这些电离化的气体形成所谓电离层,其分布高度距地面几十千米至上千千米。有了电离层对于短波信号的折射作用,才使远距离通信成为可能。电离层可看成具有一定介电常数的媒质,电波进入电离层会发生折射。折射率与电子密度和电波频率有关,电子密度越高,折射率越大;电波频率越高,折射率越小。电离层电子密度随高度的分布是不均匀的,随高度的增加电子密度逐渐加大,折射率亦随之加大。可以将电离层划分为许多薄层,电波在通过每一薄层时都要折射一次,折射角依次加大,当电波射线达到电离层的某一点时,该点的电子密度值恰使其折射率为90°,此时电波射线达到最高点,尔后沿折射角逐渐减小的轨迹由电离层深处折返地面。当频率一定时,电波射线入射角越大,则越容易从电离层反射回来。当入射角小于一定值时,由于不能满足90°的折射角的条件,电波将穿透电离层进入太空不再返回地面。当入射角一定时,频率越高,使电波反射所需的电子密度越大,即电波越深入电离层才能返回。当频率升高到一定值时,亦会因不能满足90°折射角的条件而使电波穿透电离层进入太空,不再返回地面。 (2)电离层对电波的吸收 当电波通过电离层时,电离层中的自由电子在电波的作用下作往返运动,互相碰撞,消耗的能量来自电波,即为电离层对电波的吸收。吸收效果主要与电子密度和电波频率有关,电子密度越高、电波频率越低,吸收越大,反之则低。当吸收作用大到一定程度时,电波强度将不能满足短波电台的信噪比要求,导致通信中断。太阳耀斑期间,电波在电离层遭到强烈的吸收,以至接收不到由电离层反射的短波信号,造成短波通信中断。 (3)电离层的变化规律 电离层中电子密度呈层状分布,对短波通信影响大的有D层、E 层、F1层、F2层,各层之间没有明显的分界线,电子密度D层<E层<F1层<F2层。由于电离层的形成主要是太阳辐射的结果,因此电离层的电子密度与阳光强弱密切相关,随地理位置、昼夜、季节和年度变化而变化,其中昼夜变化的影响最大。 D层是电离层中最靠近地面的一层。它在中午的时候电离程度最高,但离子很容易丢失,所以D层中午电子密度最大,入夜后很快消失。这一层只是吸收电波的能量,而不反射它们。D层电离化的程度越高,吸收电波的能力越强。 跟D层类似,没有阳光照射的时候E层失去离子的速度很快,因此它主要在白天影响传播。白天电子密度增加,晚上相应减少。但是E 层不像D层那样吸收较低频率的电波的能量而让较高频率的通过,E 层可以把电波反射回地面。在晚上E层非常弱,电波都能穿透它。 F1和F2层合称为F层,F1层中午电子密度最大,入夜后很快消失;F2层下午达到最大值,入夜逐渐减少,黎明前最小。对于远距离短波通信来说F层是最为重要的,F层在白天和晚上都存在,只是在晚上F层比较薄。因此F层在白天能把比较高频率的电波反射回地面,而到了晚上就让较高频率的电波通过。一般来说,在晚上可以把10~15MHz的信号反射回地面。 夜间D层消失,E层也变得很弱,F1和F2层合到了一起。由于没有D层的吸收作用,我们可以使用较低频率的无线电信号,这也是我们可以在晚上听到很多国外中波广播的原因。而那些在白天可以被反射的电波,在晚上则穿过了不够厚的F层。 能被F层反射的最高频率被称为最高可用频率。工作频率选择接近最高可用频率是一个较好的选择。因为低于这个频率的将被吸收得多,而高于这个频率的又容易穿透电离层。有时最高可用频率甚至降到了5MHz以下,这是由于电离层的扰动或者是F层过于稀薄。同样,太阳周期的最低点也会造成这种情况。太阳黑子可以使电离层的反射短波信号的能力增强。而太阳流又会使电离层扰动导致电磁暴,骚动的电离层会吸收电波。 (4)短波天波通信的工作频率选择 由于电离层的高度及电子密度主要随日照强弱昼夜变化,因此工作频率的选择是影响短波通信质量的关键。这就决定了为取得良好的通信效果,短波通信的工作频率必须随电离层的变化而改变。我们应在通信距离和天线架设、地形地物等因素确定的情况下,根据通信时段、气象条件等因素在一定范围内对工作频率进行调整,选择最佳频率,避开干扰频率,以达到最佳通信质量。 一般来说,选择工作频率应考虑以下原则: (1)不能高于最高可用频率 当通信距离一定时,可以被电离层反射回来的最高频率叫最高可用频率,通信频率不能高于最高可用频率,否则电波将(下转第88页) 浅谈短波的电波传播特点和工作频率选择 张太福韩宇 (中国人民武装警察部队新疆总队司令部通信站,新疆乌鲁木齐830063) 表1 时段频率 距离 500千米1000千米2000千米 0时最高可用频率 5.4MHz7MHz11.5MHz 最佳工作频率 4.6MHz6MHz10MHz 4时最高可用频率 5.3MHz 5.9MHz7MHz 最佳工作频率 4.5MHz5MHz6MHz 8时最高可用频率8.3MHz11.8MHz21MHz 最佳工作频率7MHz10MHz18MHz 12时最高可用频率18.8MHz23MHz33MHz 最佳工作频率16MHz20MHz30MHz 16时最高可用频率16MHz21MHz32MHz 最佳工作频率14MHz18MHz28MHz 20时最高可用频率9.5MHz11.8MHz18MHz 最佳工作频率8MHz10MHz16MHz 24时最高可用频率 5.4MHz7MHz11.6MHz 最佳工作频率 4.6MHz6MHz10MHz 95

短波通信自适应选频的研究

短波通信自适应选频的研究 通过对短波信道实际采集数据的统计分析,验证了干扰信道条件下频率分布具有“多孔性”和各频点干扰电平具有“瞬时”稳定性,提出基于干扰电平最小的短波自适应实时选频算法。该算法根据信道的干扰情况自动调节选频门限,能够更精确地反映短波信道干扰情况的实时特性,选频精确度更高,具有抗“突发性”干扰能力。最后通过实验仿真证明此选频算法是正确的、可行的。 实时选频,短波信道,自适应选频算法,抗干扰通信 短波自适应通信技术主要是针对短波信道的缺陷而发展起来的频率自适应技术,通过在通信过程中,不断测试短波信道的传输质量,实时选择最佳工作频率,使短波通信链路始终在传输条件较好的信道上。 短波选频的目的是为了在当前十分拥挤的短波干扰信道中寻找出能可靠通信的频率,即“安静信箱”,这就用到了实时信道监测与分析技术。实时信道监测与分析主要解决的问题是利用干扰信道条件下频率和时间的“多孔性”分布特征,实时寻找未受干扰的“安静信箱”。然后使用这些被选出的安静信箱进行数据通信。 频率自适应根据功能的不同可以分为两类:通信与探测分离的独立系统和探测与通信为一体的频率自适应系统。融探测与通信为一体的短波自适应通信系统是近年来微处理器技术和数字信号处理技术不断发展的产物。该系统对短波信道的探测、评估和通信一起完成,能实时选择出最佳的短波通信信道,减少短波信道的时变性、多径性和噪声干扰对通信的影响,使短波通信的频率随信道变化自适应地变化,确保通信始终在质量最佳的信道上进行。 频率自适应系统根据是否发射探测信号可分为主动选频系统和被动选频系统,主动选频系统需要发射探测信号来完成自适应选频;被动选频系统不需要发射探测信号而是通过某种方法计算出信道中的可用频段,进而在该可用频段内再通过某种算法测量出若干个安静频率作为通信频率。由于被动选频不需要发射装置,接收简单、成本低。 通常在选择出可用频率(安静信箱)后所采用的通信方式是一种瞬间通信方式,这种通信方式是把自适应选频技术、高速调制解调技术和分组报文及分组跳频技术相结合的一种高频自适应抗干扰通信系统。当发送信息时,将数据信息分组后在瞬间突然发出,每次发送的信息时间短,频率更换频繁,而且每个频率点在短时间内不会重复使用,又因为可用频率(安静信箱)的选择具有随机性,因而通信过程具有随机性和短暂性,不容易被干扰、跟踪,从而达到抗干扰的目的。 通过对短波信道实际采集数据的统计分析,可知短波信道在任意时刻都有干扰较小的频点,验证了干扰信道条件下频率分布具有“多孔性”,各频点干扰电平具有“瞬时”稳定性,提出基于干扰电平最小的短波自适应实时选频的算法。

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