短波通信的频率选择

短波通信的频率选择

老笨所在的工作单位在上世纪90年代初建立了一个短波单边带通信网,以解决手机通信站点未能覆盖的地区的移动条件下的远程通信问题。为此，曾开了一期操作人员培训班。由设备供应商主讲电台的操作与使用。老笨负责主讲短波通信的频率选择。在培训中老笨尽可能用比较通俗易懂的方式来讲解，但多数人没有听懂。系统建好后，曾多次有过固定台对移动台（车载）之间建立起2000公里的话音沟通（发射功率约100W）。随着手机通信覆盖地域的不断扩展，这套耗资百万的系统用了几年后现在已经废掉了。

现将当年的培训提纲上至矿坛，为老笨加点积分。

简述短波段无线电波的传播规律与短波无线电通信的频率选择及预测

一、引言：

在无线电通信中，无线电发射机的天线辐射载有信息的电磁波，到达接收点无线电接收机的天线，要经过一段自然路径。无线电波在自然环境中的传播主要有三个路径常用于无线电通信：视距传播、地波传播、天波传播。不同波长的无线电波在以上三种传播路径中有不同的传播规律。短波无线电波（2—30Mhz）的传播有不同于其它频段的特殊规律，只有透彻认识和运用其特殊规律，才能发挥短波无线电通信设备的应有效能，建立稳定可靠的通信联系，提高通信质量。

二、无线电波的传播路径：

（1）视距传播：视距传播是指电波在发射天线与接受天线互相“看得见”的距离内的传播方式。电波在靠近地面的低空大气层中以近似直线的路径传播(见图-1），在发射功率一定的情况下，其通信距离相当大的程度上取决于收发双方的天线高度，多用于超短波通信，本文不多作讨论。

（2）地波传播：地波是指沿地球表面传播的电波。当电波沿地表传播时，在地表面产生感应电荷，这些电荷随着电波的前进而形成地电流。由于大地有一定的电阻，电流流过时要消耗能量，形成地面对电波的吸收。地电阻的大小与电波频率有关，频率越高，地的吸收越大。因此，地波传播适宜于长波和中波作远距离广播和通信；小型短波电台采用这种方式只能进行几公里至几十公里的近距离通信。地波是沿着地表面传播的，基本上不受气候条件的影响，因此信号稳定，这是地波传播的突出优点。

（3）天波传播：天波是指地面发出的经电离层折射返回地面的电波。短波无线电台站可以较小的发射功率，不依赖任何地面系统利用天波路径独自建立数百公里甚至数千公里的通信联系，是为有别于其它通信方式的突出优势。但是，电离层随昼夜、季节、年度而变化，导致天波传播状况依时间变化。因此，依赖电离层反射所建立的短波无线电天波通信是不稳定、不可靠的（相对于其他传播路径而言）。远程短波通信要求设备操作人员对短波波段无线电波的传播规律有深入的了解和较多的实践经验，并且依赖于通信各方的配合默契。本文主要讨论短波通信的地波和天波传播。

三、短波的地波传播：

利用地波路径，可在一定距离内建立稳定可靠的短波通信联络。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的影响及使用的载波频段。在发射功率、天线架设、地形地物均已确定的情况下，载波频率成为决定通信距离的唯一可选因素。鉴于频率越低大地对电波的吸收越小，短波电台的地波通信宜选用短波频率的低段（2 — 6 Mhz）。很明显，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，信号/ 噪声比将降低到无法保证可靠通信的程度，导致通信中断。对于短波通信而言，其噪声主要来自产生于大气的天电和周围工业设备的电气干扰。

一般来说，在一方天线高架的情况下，选择合适的载波频率，小型短波电台利用地波路径可在数十公里范围内建立可靠的通信联络。

四、短波的天波传播：

（1）关于电离层：短波无线电远程通信依赖于高空电离层反射的天波路径，了解电离层的生成、结构和变化规律，了解电离层不同时段对不同频段的短波段电波的反射规律，对短波无线电通信有至关重要的意义。由于太阳紫外线照射、宇宙射线的碰撞，使地球上空大气中的氮分子、氧分子、氮原子、氧原子电离，产生正离子和电子，形成所谓电离层，其分布高度距地面几十公里至上千公里。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，各层的中部电子密度最大，各层之间没有明显的分界线。

各层的电子密度D〈E〈F1〈F2 ):由于电离层的形成主要是太阳紫外线照射的结果，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，其中昼夜变化的影响最大。

D 层：高度60—80公里，中午电子密度最大，入夜后很快消失；

E 层：高度100—120公里，白天电子密度增加，晚上相应减少；

F1 层：高度180公里，中午电子密度最大，入夜后很快消失；

F2 层：高度200—400公里，下午达到最大值，入夜逐渐减少，黎明前最小。

（2）电离层对电波的折射和反射：

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。可以将每一层划分为许多薄层，每一薄层的电子密度可视为均匀的。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900，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900 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900 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。

（3）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，消耗能量。这部分能量来自电波，此为电离层对电波的吸收。吸收的大小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。当吸收大到一定程度时，电波强度将不能满足短波接收机的信号/噪声比要求，导致通信中断。

五、短波天波通信的频率选择与预测：

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通信质量的关键性问题，若频率太低，则电离层吸收增大，不能保证必须的信噪比，若频率太高，电波不能从电离层反射回来。一般来说，选择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。很明显，通信频率不能高于最高可用频率，否则电波将穿出电离层。最高可用频率与电子密度有关，电子密度越大，最高可用频率越高。电离层电子密度主要随时间变化，所以最高可用频率也随之变化。其次，对一定电离层高度而言，通信距离越远，则电波入射角也就越大，就是说最高可用频率越高。但应注意，由于电离层电子密度是经常变化的，其最高可用频率不能保证每时每刻可靠反射电波，因此实际使用的频率为最佳工作频率。经验说明，最佳工作频率约为最高可用频率的85%。附表列出了我国南方夏季不同通信距离在不同时段的最高工作频率及最佳工作频率。

需要说明的是，表中所列的工作频率并非确定的准确频率，而是在此频率附近即可。实际应用时，可从表列最佳工作频率向下1-2Mhz的范围内选取合适的工作频率，以适应不同的季节及地域。

（2）不能低于最低可用频率：在短波通信中，频率越低，电离层吸收越大。当低到一定程度以致不能保证通信所必须的信噪比时，通信质量严重下降导致通信中断。能保证最低所需的信噪比的频率称为最低可用频率。根据经验，不同距离、不同时段的最低可用频率一般比相应的最佳工作频率低3—4Mhz。此外，频率为1.4Mhz附近的电波可与电离层中自由电子的振动发生谐振，产生较大的谐振吸收。所以天波通信时工作频率不应低于2Mhz。

（3）一日之内适时改变工作频率：原则上说，最低可用频率至最佳工作频率之间的频段可作为工作频率。但是，这一频段在一昼夜之间是随时变化的，而电台的工作不可能随时变化。实际工作中一昼夜内只改频1—2次。在一段时间内只用一个频率，通常选日频、夜频各一个。改频时间通常是在电离层电子密度变化急剧的黎明和黄昏时刻适时进行。

六、短波通信的“盲区”：

短波通信的盲区亦称“静区”。盲区现象是短波无线电通信很难回避的问题。在地波最远覆盖范围与天波最近反射区之间有一段所谓“盲区”。在一方天线高架的情况下，盲区从数十公里的距离开始出现，大约在150—200公里处消失，从理论上说，在此区域内收不到任何信号。但是，当前的一些新的天线技术已部分解决了这一问题，在理论上的盲区内可建立沟通，只是信噪比差些而已。在此区域内，适当降低工作频率，减少大地对电波的吸收，同时使仰角较大的电波能被电离层反射下来，可能会使信噪比状况有所改善。

七、关于“频率自适应技术”：

（1）传统短波通信选频方式的固有缺陷：合理选频对中远程短波通信至关重要，这一点已有说明。传统的中远程短波通信的选频模式是：通信指挥人员根据长期频率预测和短期频率预测以及电离层随季节、昼夜变化规律和通信距离指定“时间—频率表”，各台站之间以定时、定频方式进行通信联络。但是，问题在于要准确地预测电离层的传输频率，并使通信效果始终保持良好状态非常困难。其主要原因是：短波信道（电离层）是一种典型的随机变参数信道，它的信道特性随时间、空间和工作频率而随机变化。而预测所得到的频率是在既往资料的基础上，运用统计学方法得到的，是人们一厢情愿的“最佳频率”。它可能与当时当地的实际电离层传输频率有较大的偏差，并且无法考虑到诸如多径效应、多普勒频移和各种干扰等因素，是一种比较粗糙的办法。以这种方法预测的工作频率有时只能作为参考。实际工作中，很大程度上要依赖通信系统指挥人员和各台站操作人员的经验、技巧、随机应变能力和通信各方的配合默契。而这种能力和默契的取得，有赖于专业化训练和长时间的磨合，并非易事。

（2）问题的解决办法：为使现有的装备能充分发挥其应有的作用，应尽可能减少通信系统对人员条件的依赖，采取技术措施使设备操作（关键是频点选择）自动化、“傻瓜”化。当前，中远程短波通信自动选择可用工作频点的所谓“频率自适应技术”及产品已经成熟，并得到了广泛应用。短波自适应通信方式是现代短波通信的象征，使短波通信系统具有自动适应通信条件变化的能力（还有功率自适应技术，本文不作讨论）。它采用微处理机控制技术，使短波通信机实现自动频率选择、自动信道存储、自动天线调谐，能实时选择出当时当地最佳的短波通信信道，克服短波信道的时变性，能非常有效地改善通信效果，简化了人工选频的复杂操作，非专业人员也能使用。需要指出的是，自动选频是在事先预置的一组频点中选择最佳可用频率，如预置频点不当，当然无法从中选出合适的频率。

（3）频率自适应系统的工作过程为：在链路建立前，主叫方先在一组预置频率上发送测试码，被叫方接收并测量信号质量，对各信道的通信质量评分，按优劣排序。然后，向主叫方发出应答信号，反馈各可用信道评分排序信息。主叫方收到应答信号后，向被叫方发出确认信号，双方建立频率库，进入自适应扫描状态。此时，通信各方发射机处于寂静状态，接收机对已存入频率库的各频点循环扫描。当需要进行通话时，主叫台在频率库中选取最佳信道发出呼叫信号，被叫目标台收到呼叫信号后发送应答信号，主叫台收到应答信号后发出确认信号。至此，链路建立完成，可以进行通信。如果主叫台在最佳信道上呼叫不通，链路未能建立，则自动转入排序第二位的信道上执行呼叫，依此下去，直到链路建立。电台之间的通信链路在某一信道上建立之后，在进行通信的同时，电台仍在对该信道的通信质量实施监测，当通信质量下降到低于门限值时，通信各方自动转入下一信道工作。以上过程在很短时间内自动完成，无需人工干预和操作。

频率自适应技术使短波通信的质量产生了质的飞跃，将人的因素对通信系统的影响降低到最低限度，赋予短波通信以新的生命（在此前，短波通信因其前述的固有缺陷而趋于没落），得以充分发挥其它通信手段所不具备的独特优势。

时段频率距离500公里1000公里2000公里0 时最高可用频率 5.4Mhz 7Mhz 11.5Mhz

最佳工作频率 4.6Mhz 6Mhz 10Mhz

4 时最高可用频率 5.3Mhz 5.9Mhz 7Mhz

最佳工作频率 4.5Mhz 5Mhz 6Mhz

8 时最高可用频率8.3Mhz 11.8Mhz 21Mhz

最佳工作频率7Mhz 10Mhz 18Mhz

12 时最高可用频率18.8Mhz 23Mhz 33Mhz

最佳工作频率16Mhz 20Mhz 30Mhz

16 时最高可用频率16Mhz 21Mhz 32Mhz

最佳工作频率14Mhz 18Mhz 28Mhz

20 时最高可用频率9.5Mhz 11.8Mhz 18Mhz

最佳工作频率8Mhz 10Mhz 16Mhz

24 时最高可用频率 5.4Mhz 7Mhz 11.6Mhz

最佳工作频率 4.6Mhz 6Mhz 10Mhz

超短波综述

超短波综述 1.超短波的概念、特点、优势 2.超短波的工作原理优势 3.超短波现有应用情况介绍 4.结合我单位的实际情况超短波能做到的业务等 5.超短波的发展前景 一、超短波的概念 1.1无线通信的划分 通常无线通信按工作频段可分为以下几个频段：极长波、超长波、特长波、甚长波、长波、中波、短波、超短波和微波。表1-1列出了无线通信各工作频段所对应的频段名称、频率范围、波段名称和波长范围。 超短波通信是指利用波长为10~1m（频率为30~300MHz）的电磁波进行的无线电通信。由于超短波的波长在1~10m之间，所以也称为米波通信。整个超短波的频带宽度是270MHz，是短波频带宽度的将近10倍。由于频带相对较宽，被广泛应用于电视、调频广播、雷达探测、导航、移动通信、军事通信等领域。 表1-1无线通信按工作频段的划分

1.2 超短波的传播方式 图1-1描绘了几种无线电波的主要传播方式，超短波通信主要依靠地波传播和空间波视距传播，。 优点：频段宽，通信容量大；视距以外的不同网络电台可以用相同频率工作，不会相互干扰；可用方向性较强的天线，有利于抗干扰；受昼夜和季节变化的影响小，通信较稳定。 缺点：通信距离较近；受地形影响较大，电波通过山岳、丘陵、丛林地带和建筑物时，会被部分吸收或阻挡，导致通信困难或中断。 (a ) 射线 (b ) (c ) 电离层(d )

图1-1 无线电波的主要传播方式 （a）直射传播; （b）地波传播; （c）天波传播; （d）散射传播 二、超短波通信的工作原理 超短波电台一般用于近距离通信，其形式主要是车载、机载、背负、手持等，一般要求其体积小、重量轻、功能多、抗干扰能力强。超短波电台经历多年的发展，其电路形式变化不大。但就具体电路而言，新技术、新器件大量地应用于超短波电台，使超短波电台的性能和功能得到明显的提高和改善，特别是扩频通信技术在超短波电台中的应用，使得电台的抗干扰能力、组网能力都有了质的变化。 传统超短波通信系统由终端站和中继站组成，终端站装有发射机、接收机、载波终端机和天线。中继站则仅有通达两个方向的发射机、接收机以及相应的天线。 （1）超短波发射机：一般采用间接调频法，即利用调相获得调频的方法。这样可用频率稳定度较高的晶体振荡器作主振器，而不必用复杂的频率控制系统。但为了减少寄生调幅和非线性失真，调制系数不能太大（一般小于0.5 rad）。因此，在这种发射机中要用多级倍频器，以获取所需的频偏，从而提高发射频率的边带功率。发射机末端使用高频率高功率放大器。在超短波低频段尚可用集中参数元件构成调谐回路，其高频端可用微带部件。 （2）超短波接收机：一般采用典型的调频式超外差接收机。主要由高频放大、本地震荡、变频（一次或二次）、中频放大、限幅、鉴频及基带放大等部件组成。超短波段外来干扰较多，需在接收机输入端加螺旋式滤波器，在中放级加输入带通滤波器以抑制干扰。中放后的调频信号，通过限幅器，可消去混杂近来的脉冲干扰或寄生调幅波，以改善信噪比。然后用鉴频器把原来的基带信号恢复出来，加以放大，再由载波终端机分路输出相应用户。 （3）载波终端机：将超短波发射机和超短波接收机的四线基带信号分路还原合并为多路二线语音信号，接通用户或接至市话交换机的设备。载波终端机只装载超短波终端站。 （4）天线：由于超短波波长较短，一般采用结构简单、增益较高、方向性较好的三单元或五单元八木天线。在接近微波段的高频段，也可采用角形面反射天线。 现代超短波通信系统的组成可归结为发信通道、接收通道、频率合成器、逻辑控制器、跳频单元、电源及其辅助电路等，如图所示。图中，发信通道部分主要由音频信号处理部分、锁相环调频单元、功放、滤波输出单元电路组成，其作用是将音频信号放大后送至锁相环对VCO调制，形成调频波，再经功率放大、

短波通信系统介绍

一、短波通信概述 (1) 二、短波通信的优势 (2) 三、短波通信的一般原理 (2) 3.1.无线电波传播 (2) 3.2 电离层的作用 (4) 3.3 短波频率范围 (4) 3.4 短波传播途径 (4) 四、单边带概念 (5) 4.1 单边带的定义 (5) 4.2 单边带的优点 (5) 五、优化短波通信的方法 (6) 5.1 正确选用工作频率 (6) 5.2计算机测频 (7) 5.3 正确选择和架设天线地线 (7) 六、短波电台天线知识 (7) 6.1了解天线的基本工作原理 (7) 6.2正确选择电台天线 (8) 6.3正确处理天线价格与质量的关系 (8) 6.4常用的天线 (9) 6.4.1用于全方位通信的三角组合型全向全角天线 (9) 6.4.2兼顾全向和定向两种用途的高增益三线式天线 (9) 七、工程施工要点 (10) 7.1正确架设天线和连接馈线 (10) 7.2电台和天线的匹配 (10) 7.3正确埋设接地体和连接地线 (11) 7.4选用先进优质的电台和电源 (11) 八、短波电台的应用 (12) 9.1 近距离盲区及解决方法 (13) 小知识： (14) 一、衡量天线性能因素 (14) 二、几种常用的短波天线 (15)

一、短波通信概述 短波通信是利用波长为100-10米(3-30兆赫兹)的电磁波进行的无线电通信，也称高频通信，主要靠天波传播，可经电离层一次或数次反射，最远可传至上万公里，如按气候、电离层的电子密度和高度的日变化，以及通信距离等因素选择合适的频率，就可用较小功率进行远距离通信。但是由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。目前，它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面。 由于采用大气空间及电离层为传输媒介无需投资，仅需配置短波收发信机和天线、馈线系统即可组成短波通信系统。该系统通信设备较简单，机动性大，因此，可用于电话、电报、传真和广播等业务，特别适合应急通信和抗灾通信。 短波通信载频低，可用频带窄，容量不大，并且稳定性较差，所以较少用于民用通信。但近几年，随着新技术的发展，利用计算机进行自动测量传播参数和自动选择最佳通信频率的高频自适应通信，不但使电报电话短波通信可随时保持畅通，而且还可以进行数据速率达4800比特/秒的低速数据通信。

短波通信技术发展与分析解析

技术市场 从1924年实验室发现了电离层及短波通信实现以后,短波通信以其远距离通信、良好的机动性能、顽固性强及同时具备多种通信能力的特点在战术通信、军事领域、生产领域得到广泛的应用。上个世纪80年代之后,随着大规模的集成电路、电子信息技术、数字化信息处理技术、高速度数字信号处理器等一系列科学技术的发展,短波通信正式进入现代化的数字通信时代。就目前形势而言,短波通信技术虽然大量的应用低速跳频、低速数据传输、声码等,自身的通信能力拥有了一定的抗干扰性,但仍存在一些不足之处。随着数字科学技术的发展,数字信息处理技术、扩频通信技术及自适应技术的应用,短波通信技术中长期处于研究阶段的成果正在逐步地迈向实用阶段。 一、短波通信技术的特点分析 1.波形 短波通信西洞中的自动链路及数据传输将使用相同的突发波,进而起到提高系统灵活性的作用。 2.信道分离 短波通信系统把呼叫信道及数据流信道进行分离并让二者之间相邻,以便他们保持传输特性上相近。信息分离一方面可以让信息流量各自承担,另一方面可以保证信息传送过程中的高效率性及链路建立的快速性。 3.链路建立的同步性 第二代短波通信以异步方式建立链路系统,而第三代短波通信技术将异步方式和同步方式都采用。同步方式相比之于异步方式具有延时更小的特点,电台的驻留信道在在这种方式下某一时间内是确定的。 4.管理业务能力强

第三代短波通信技术对各种业务都具备良好的管理能力,在建立链路的同时可以自动的确定通信的双方所采用的抗干扰及数据体制。同时还具备快速建立链路、同步建立及信息携带的功能。 5.具有可靠地最低限度的通信能力 第三代短波通信技术技术与极低速技术结合在一起,在极其恶劣的环境下实现最低限度通信。极低速的链路建立能力可以达到-20dB,定调频和数据通讯在正常的情况下无法实现的极低速可以完成。 二、短波通信技术的发展趋势 目前的短波通信技术主要指的是频率自适应技术,而未来的短波通信技术将朝着更全方位的方向发展。 1.短波自适应数字通信技术 (1专用选频和通信系统建立。目前我们常用到的自适应选频与信道建立技术都是与通信结合在一起,这种方法的缺点是选频质量大大低于专用选频系统的频率质量。为了确保频率质量,为了提高短波通信质量,我们应该将专用选频系统和自适应通信系统结合在一起;(2传输速率技术。短波通信选定工作频率后,前提是采用传输速率自适应技术,才可能随时获得信道上最大数据吞吐量。我们在允许的误码率范围内应尽可能选择高的数据传输率。为便于确保通信质量,系统所采用的编码和调制方法应与信道条件相关联。当信道传播性良好的时候选择较高传输效率发送信息,反之较差的时候,降低传输速率。 2.高速调制解调技术 当前受到广泛应用的窄带短波电台一共有串行调制调解器和并行调制调解器。串行体制的调制调解器使用的是单载波进行信息发送,最高速率可达到9.6kb/s,这种体制的调制调解器对均衡提出了较高的要求。并行体制的调制调解器主要是将传输

《短波通信概述》word版

短波通信概述 尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。其原因主要有三：一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比；二、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波；三、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。 近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。 一、短波通信的一般原理 1.无线电波传播 无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为 10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10 米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米

~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又称为微波）。频率与波长的关系为：频率=光速／波长。 电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。 常见的传播方式有： 1）地波（地表面波）传播。沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越快），因而传播距离不远。但地波不受气候影响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。 2）直射波传播 直射波又称为空间波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。 在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组成：一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰（例如电视的重影）。限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天线要求尽量高架。

短波频率自适应通信的发展及信号监测

短波频率自适应通信的发展及信号监测 摘要 概要介绍了短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段，关键信号生成的原理及其监测与识别，详细论述了正在发展的第三代短波自适应通信系统的网络功能和技术特点。 引言 短波通信是一种历史悠久的远距离通信方式，通过电离层反射实现远距离通信。由于电离层的性能随时间、空间和电波频率变化，引起信号的幅度衰落、相位起伏等，会严重影响短波通信质量;同时天波反射存在严重的多径效应，也造成频率选择性衰落和多径时延，成为短波链路数据传输的主要限制。另外，短波频段可供使用的频带比较窄，通信容量小，大气和工业无线电噪声干扰严重，也大大限制了短波通信的发展。20世纪60年代以来，卫星通信以其信道稳定、通信质量好、容量大等优势，取代了许多原属于短波的重要业务。短波通信的投入急剧减少，其地位大为降低。 然而，与卫星通信、光缆等通信手段相比，短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，具有自身的特点，比如建设周期短，维护费用低；设备简单，容易隐蔽; 使用灵活，电路调度容易，临时组网便捷，抗毁能力强等。这些显著的优点，是其他通信手段不可比拟的。事实证明，曾经设想取代短波通信的卫星通信，并不能满足所有情况下的用户需求。20世纪80年代起，出于对卫星安全等方面的考虑，短波通信重新受到重视，许多国家加大了对短波通信技术的研究与开发。 近年来，由于电子技术的迅猛发展，促进了短波通信技术和装备的更新换代，原有的缺点得到了不同程度的克服，通信质量大大提高，形成了现代短波通信新技术、新体制，短波通信正走向复兴。这其中，最重要和显著的技术进步，就是短波自适应技术。 短波自适应通信的概念 短波通信主要依靠天波进行，而电离层反射信道是一种时变色散信道，其特点是路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化，因此，短波通信中工作频率是不能任意选择的。在相当长的时间内，短波通信频率的选择是根据频率预测资料来确定的[1]。但是，电离层的特性每天变化很大，频率预测资料是根据长期观测统计得出的，不能实时反映实际通信时信道参数，而且，长期预报也没有考虑多径效应和电台干扰等因素，造成实际短波通信质量不能令人满意。 统计表明，即使在夜间通信环境最坏的情况下，短波频段也有4%左右的无噪声信道，而中午约有27%的信道干扰很小或不存在干扰[2]。所以，实时避开干扰，找出具有良好传播条件的无噪声信道是提高短波通信质量的主要途径。实现这一目标的关键是采用自适应技术。 所谓自适应，就是能够连续测量信号和系统变化，自动改变系统结构和参数，使系统能自行适应通信条件的变化和抵御人为干扰。广义地讲，短波自适应包括频率自适应、功率自适应、传输速率自适应、分集自适应、自适应均衡及自适应调零天线等。由于选频和换频是提高短波通信质量最有效的途径，所以通常所说的短波自适应通信就是指频率自适应。 短波自适应通信经历了短波频率管理、2G-ALE两个成熟阶段，正向3G-ALE发展。 频率管理系统 短波自适应系统必须完成实时探测信道特性和干扰分布情况的双重任务，系统提供的最佳工作频率是测量和分析这两方面数据的结果，完成这一任务所采用的技术称为实时信道估值“RTCE”技术。实现短波自适应的基本方法就是利用RTCE(Real Time Channel Evaluation)技术来测量和分析各种信道参数，根据综合分析和计算结果，建立工作在最佳频率上的通信链路。 独立的信道探测系统可在一定区域内组成频率管理网格，在短波范围内对频率进行快速扫描探测，得到通信质量优劣的频率排序表。然后再根据需要，统一分配给区域

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

短波通信的发展历程

短波通信的特点 短波按照国际无线电咨询委员会（CCIR，现在的ITU-R），的划分是指波长在l00m~l0m，频率为3MHz~30MHz的电磁波。利用短波进行的无线电通信称为短波通信，又称高频（HF）通信。实际上，为了充分利用短波近距离通信的优点，短波通信实际使用的频率范围为1.5MHz~30MHz。 短波通信的发展历程 自从1921年发生在意大利罗马的一次意外事故，短波被发现可实现远距离通信以来，短波通信迅速发展，成为了世界各国中、远程通信的主要手段，被广泛地用于政府、军事、外交、气象、商业等部门，用以传送电报、电话、传真、低速数据和图像、语音广播等信息。在卫星通信出现以前，短波在国际通信、防汛救灾、海难救援以及军事通信等方面发挥了独特的重要作用。 短波通信可以利用地波传播，但主要是利用天波传播。地波传播的衰耗随工作频率的升高而递增，在同样的地面条件下，频率越高，衰耗越大。利用地波只适用于近距离通信，其工作频率一般选在5MHz以下。地波传播受天气影响小，比较稳定，信道参数基本不随时间变化，故地波传播信道可视为恒参信道。天波是无线电波经电离层反射回地面的部分，倾斜投射的电磁波经电离层反射后，可以传到几千千米外的地面。天波的传播损耗比地波小得多，经地面与电离层之间多次反射（多跳传播）之后，可

以达到极远的地方，因此，利用天波可以进行环球通信。天波传播因受电离层变化和多径传播的严重影响极不稳定，其信道参数随时间而急剧变化，因此称为变参信道。天波不仅可以用于远距离通信，而且还可以用于近距离通信。在地形复杂，短波地波或视距微波受阻挡而无法到达的地区，利用高仰角投射的天波可以实现通信。 与卫星通信、地面微波、同轴电缆、光缆等通信手段相比，短波通信也有着许多显著的优点： 1）短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，因而建设和维护费用低，建设周期短； 2）设备简单，可以根据使用要求固定设置，进行定点固定通信。也可以背负或装入车辆、舰船、飞行器中进行移动通信； 3）电路调度容易，临时组网方便、迅速，具有很大的使用灵活性； 4）对自然灾害或战争的抗毁能力强。通信设备体积小，容易隐蔽，便于改变工作频率以躲避敌人干扰和窃听，破坏后容易恢复。 这些是短波通信被长期保留，至今仍然被广泛使用的主要原因。短波通信也存在着一些明显的缺点： 1）可供使用的频段窄，通信容量小。按照国际规定，每个短波电台占用3.7kHz的频率宽度，而整个短波频段可利用的频率范围只有28.5MHz。为了避免相互间的干扰，全球只能容纳

短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段

概要介绍了短波自适应通信产生和发展的三个主要阶段，关键信号生成的原理及其监测与识别，详细论述了正在发展的第三代短波自适应通信系统的网络功能和技术特点。 引言 短波通信是一种历史悠久的远距离通信方式，通过电离层反射实现远距离通信。由于电离层的性能随时间、空间和电波频率变化，引起信号的幅度衰落、相位起伏等，会严重影响短波通信质量;同时天波反射存在严重的多径效应，也造成频率选择性衰落和多径时延，成为短波链路数据传输的主要限制。另外，短波频段可供使用的频带比较窄，通信容量小，大气和工业无线电噪声干扰严重，也大大限制了短波通信的发展。20世纪60年代以来，卫星通信以其信道稳定、通信质量好、容量大等优势，取代了许多原属于短波的重要业务。短波通信的投入急剧减少，其地位大为降低。 然而，与卫星通信、光缆等通信手段相比，短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，具有自身的特点，比如建设周期短，维护费用低；设备简单，容易隐蔽;使用灵活，电路调度容易，临时组网便捷，抗毁能力强等。这些显著的优点，是其他通信手段不可比拟的。事实证明，曾经设想取代短波通信的卫星通信，并不能满足所有情况下的用户需求。20世纪80年代起，出于对卫星安全等方面的考虑，短波通信重新受到重视，许多国家加大了对短波通信技术的研究与开发。 近年来，由于电子技术的迅猛发展，促进了短波通信技术和装备的更新换代，原有的缺点得到了不同程度的克服，通信质量大大提高，形成了现代短波通信新技术、新体制，短波通信正走向复兴。这其中，最重要和显著的技术进步，就是短波自适应技术。 短波自适应通信的概念 短波通信主要依靠天波进行，而电离层反射信道是一种时变色散信道，其特点是路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化，因此，短波通信中工作频率是不能任意选择的。在相当长的时间内，短波通信频率的选择是根据频率预测资料来确定的[1]。但是，电离层的特性每天变化很大，频率预测资料是根据长期观测统计得出的，不能实时反映实际通信时信道参数，而且，长期预报也没有考虑多径效应和电台干扰等因素，造成实际短波通信质量不能令人满意。 统计表明，即使在夜间通信环境最坏的情况下，短波频段也有4%左右的无噪声信道，而中午约有27%的信道干扰很小或不存在干扰[2]。所以，实时避开干扰，找出具有良好传播条件的无噪声信道是提高短波通信质量的主要途径。实现这一目标的关键是采用自适应技术。 所谓自适应，就是能够连续测量信号和系统变化，自动改变系统结构和参数，使系统能自行适应通信条件的变化和抵御人为干扰。广义地讲，短波自适应包括频率自适应、功率自适应、传输速率自适应、分集自适应、自适应均衡及自适应调零天线等。由于选频和换频是提高短波通信质量最有效的途径，所以通常所说的短波自适应通信就是指频率自适应。 短波自适应通信经历了短波频率管理、2G-ALE两个成熟阶段，正向3G-ALE发展。

短波通信系统介绍

一、短波通信概述 (3) 二、短波通信的优势 (3) 三、短波通信的一般原理 (4) 3.1.无线电波传播 (4) 3.2 电离层的作用 (5) 3.3 短波频率围 (6) 3.4 短波传播途径 (6) 四、单边带概念 (7) 4.1 单边带的定义 (8) 4.2 单边带的优点 (8) 五、优化短波通信的方法 (8) 5.1 正确选用工作频率 (9) 5.2计算机测频 (9) 5.3 正确选择和架设天线地线 (10) 六、短波电台天线知识 (10) 6.1了解天线的基本工作原理 (10) 6.2正确选择电台天线 (11) 6.3正确处理天线价格与质量的关系 (11) 6.4常用的天线 (12) 6.4.1用于全方位通信的三角组合型全向全角天线 (12) 6.4.2兼顾全向和定向两种用途的高增益三线式天线 (12) 七、工程施工要点 (13)

7.1正确架设天线和连接馈线 (13) 7.2电台和天线的匹配 (14) 7.3正确埋设接地体和连接地线 (15) 7.4选用先进优质的电台和电源 (15) 八、短波电台的应用 (17) 9.1 近距离盲区及解决方法 (18) 小知识： (19) 一、衡量天线性能因素 (19) 二、几种常用的短波天线 (20)

一、短波通信概述 短波通信是利用波长为100-10米(3-30兆赫兹)的电磁波进行的无线电通信，也称高频通信，主要靠天波传播，可经电离层一次或数次反射，最远可传至上万公里，如按气候、电离层的电子密度和高度的日变化，以及通信距离等因素选择合适的频率，就可用较小功率进行远距离通信。但是由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。目前，它广泛应用于电报、、低速传真通信和广播等方面。 由于采用大气空间及电离层为传输媒介无需投资，仅需配置短波收发信机和天线、馈线系统即可组成短波通信系统。该系统通信设备较简单，机动性大，因此，可用于、电报、传真和广播等业务，特别适合应急通信和抗灾通信。 短波通信载频低，可用频带窄，容量不大，并且稳定性较差，所以较少用于民用通信。但近几年，随着新技术的发展，利用计算机进行自动测量传播参数和自动选择最佳通信频率的高频自适应通信，不但使电报短波通信可随时保持畅通，而且还可以进行数据速率达4800比特/秒的低速数据通信。 二、短波通信的优势 尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。其原因主要有三：

第三代短波通信技术的发展趋势

第三代短波通信技术的发展趋势 【摘要】随着通信技术的不断发展，很多新型的短波通信技术已经问世，且更新换代的速度非常快。第三代短波通信技术就是其中的代表，它是在1999年美军公布了一系列第三代短波通信协议的基础上发展起来的，目前已经有很多成熟的技术在实践当中。本文将介绍目前广泛应用于第三代短波通信系统中的同步管理、频率管理、数据传输和物理调制解调等方面的先进技术，然后阐述第三代短波通信发展的新趋势。 【关键词】短波通信;多方互动;集团化;加密软件 第三代短波通信技术是在1999年美军公布了一系列第三代短波通信协议（即MIL-STD-188-141B，简称“HF-3G”）的基础上发展起来的，相对于第二代短波通信技术，它在很多层面上都得到了改良，通信技术也得到了进一步的保障，通信的稳定性得到了增强。 一、第三代短波通信技术的发展现状 短波通讯实际上是通过电离层的反射进行通信的，在第三代短波通讯中，电离层仍是非常重要的传输介质。不过相比于第二代短波通讯技术，第三代短波通信技术能够有效地规避电离层对通信信号的反射、散射等影响信号稳定性的作用力，极大程度地保障短波通信信号质量和传输效果。特别是随着短波通信技术的不断发展与变革，很多新技术运用到短波通信中来，有效地提升了短波通信的质量和传输效果。如信道编码技术、差分跳频技术、短波网组技术等。可以说，随着短波通信技术的不断发展，短波通信的质量和传输效果等都得到了明显的提升。特别是同步技术在第三代短波通信中的运用，使第三代短波通信技术的管理模式更加先进。在第三代短波通信中两种主要的工作模式：同步模式和异步模式。同步模式中有两种情况，外部同步源和无外部同步源。使用外部同步源是采用外部GPS（全球定位系统）模块来实现同步。在没有外部同步源的情况下，则需要用同步管理协议来实现时钟同步。同步模式的使用使第三步短波通信的建链速率比第二代短波通信大大提高。除短波通信的管理技术实现变革外，在第三代短波通讯中，为有效地强化短波通讯传输的质量，最大化的保障传输效果，第三代短波通信数据传输技术在进行信息传输时，可以根据信息传输的实际需求来针对性地选择信道的容量。可以说，第三代短波通信技术在保障信道传输的稳定性方面有较强的深入研究，能够最大程度地减少干扰性因素的影响。 总之，第三短波通信技术是在第二代短波通信技术的基础上，不断发展，不断变革而产生的一种新型的短波通信技术。随着科学技术的发展，第三代短波通信技术也呈现出了很多新的发展趋势。 二、第三代短波通信技术的发展趋势 第三代短波通信技术是在第二代短波通信技术的基础上发展而来的，在通信

短波通信概述

短波通信概述 短波通信是无线电通信的一种。波长在50米～10米之间，频率围6兆赫～30兆赫。发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备，通信距离较远，是远程通信的主要手段。由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响，所以短波通信的稳定性较差，噪声较大。目前，它广泛应用于电报、、低速传真通信和广播等方面。 尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。其原因主要有三：一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一旦发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比； 二、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波； 三、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。 近年来，短波通信技术在世界围获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。 一、短波通信的一般原理 1.无线电波传播 无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。无

线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10 米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又称为微波）。频率与波长的关系为：频率=光速／波长。 电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。 常见的传播方式有： (1)地波（地表面波）传播 沿与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于能量逐渐被吸收，很快减弱(波长越短，减弱越快)，因而传播距离不远。但地波不受气候影响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。 (2)直射波传播 直射波又称为空间波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。 在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组成：一路由发射天线直达

短波通信系统发展及关键技术分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/782885919.html, 短波通信系统发展及关键技术分析 作者：费玉婷李建龙 来源：《科学与信息化》2020年第22期 摘要虽然短波频率资源较少，且不具备稳定的通信质量，但是短波能够进行远距离的通信，并且在通信的过程中不需要使用基础设施和中介。除此之外，短波設备的体积较小，具有较强的机动性，且不需要大量成本的投入，对于环境的要求较低，即使是面对特殊的环境也可以在短时间内利用其自身的特点在无线通信中发挥作用。在物理数字信号处理技术不断发展的影响下，短波通信传输技术在一定程度上推动了短波通信系统的发展和进步，特别是在民航、紧急通信和军事应用领域等。 关键词短波通信系统;发展;关键技术 引言 受到通信技术持续发展的影响，短波传输的速率也日益增加，短波通信系统也得到了广泛的应用。短波通信不需要借助基础设施和中继设备就可以完成远距离的通信，因此短波通信系统在通信行业的发展过程中占据重要的地位。我国通信行业应当重视短波通信系统的发展并科学的应用其关键的技术手段来推动行业水平的进一步提升。 1 国内短波通信现状 短波通信可广泛用于军事和民用通信。在军事领域，远程通信主要分为两类：卫星通信和短波通信。然而，如果遇到特别危机的情况，卫星系统可能无法稳定的运行，那么这就需要发挥短波通信的作用，相比之下短波通信具有较强的灵活性以及抗扰动性，能够在复杂的环境下稳定运行。正是因为短波通信具有这样的特性才使得其在军事领域的通信中得到广泛的应用。我国国土面积大，地形较为复杂，常出现自然灾害，因此对于一些复杂的环境来说传统的通信方式无法稳定有效的运行。短波通信具有较强的自适应能力，且耗费较低，因此，在民用通信中也经常会运用到短波通信系统。我国在使用短波通信的过程中主要是应用点传递的方式进行通信，这主要是因为点传递式的通信能够在危急的情况以及复杂的现场环境下有效地实现通信。另外，例如在抢险和抗震救灾的工作中就可以直接利用点传递式短波通信将地震灾区的情况传递到地震灾后的指挥中心。此外，由于点传递式短波通信的传播速度较慢所以无法在紧急的情况下得到应用[1]。 2 短波通信系统关键技术的分析 ①协议体系结构。对于短波组网技术来说，其核心的内容就是能够兼容各种短波电台组网的短波协议栈结构，且对于传输体制来说也有重要的作用。提出协议栈结构以此来制定短波通

l短波通信的发展历史及现状

l短波通信的发展历史及现状 短波通信(Short-wave Communication)，也被称为高频通信，一般指的是利用波长范围为100m到10m(相应的频率范围为3MHz 到30MHz)的电磁波的无线通信。短波的传播方式主有两种：一个为地波，另一个为天波。其中地波沿着地球表面进行传播，这种方式的传播距离主要由地表介质特性决定。因为地波的衰减随着频率的升高而增强，短波以地波方式传播时，使用常用的发射功率，短波的传播距离最多只有几百公里，所以地波不是短波通信中使用的主要传播方式。然而地波传播不需要经常改变无线通信的工作频率，但需考虑障碍物的影响，这也是其与天波传播方式不同的地方。 1901年，意大利无线电工程师马可尼在英国与纽芬兰之间(距离为3400Km)，实现了跨越整个大西洋的无线电通信。在这以后，因为无线电短波通信设备的价格低廉、便携性强、操作简单和灵活等优点，无线电短波通信迅速发展成为远距离无线通信的主要技术。从第二次世界大战开始一直到20世纪6O年代的这一段时间是短波无线通信发展的黄金时期，该技术广泛地应用于军事、广播、商业、气象等诸多领域，世界上许多国家并建立了覆盖本地区或世界性的专用通信网或公用通信网。但自从20世纪60年代以后，卫星通信等新兴远距离通信技术的出现使得短波通信的缺点越来越多地暴露出来：带宽较窄，射频频谱资源紧张，存在信道间干扰问题，易被窃听等等。相反的是，新型卫星通信技术

具有信道稳定、可靠性高、通信质量好、信道容量大等优点，许多本来是属于短波通信的重要业务逐步被卫星通信所取代。在20世纪60至7O年代，短波无线通信技术的研究与应用陷入低谷。但电子战、卫星战等战争方式的出现，使得人们发现一旦发生战争，各种通信系统都有可能被破坏，就是卫星也不能避免，如果过分依赖卫星作为中继站进行无线通信，在战时卫星一旦被摧毁，那么整个通信系统将瘫痪，后果是不堪设想的。短波自身的特点决定其是唯一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段，该技术的抗打击能力和自主通信能力超出其他通信方式，再加之卫星通信技术成本很高，而短波通信技术起点较低、价格低廉，一般的国家均能进行部署和使用。短波无线通信和卫星通信一样，都能够实现全球的通信，基于以上原因，人们对短波无线通信的发挥的作用又重新予以重视。 随着微电子技术、计算机技术和数字信号处理技术的不断发展，短波无线通信技术在自适应收发信机、自适应调制解调器、自适应均衡及检测、白适应天线阵等方面上取得了突破，使得短波无线通信技术有可能解决高干扰电平、衰落和多径传播等信道时变特性方面的问题，向着数字化、低误码率、高速率的方向继续发展。 2现有短波通信存在的缺陷 2．1地球电离层对短波通信的影响太阳的辐射使得地球大气层中的氮原子、氧原子失去电子，变成离子这些离子态的气体在地

短波通信发展综述复习过程

短波通信发展综述 邹光辉 短波通信又称高频（HF）通信，使用频率范围为3-30MHZ，主要利 用天波经电离层反射后，无需建立中继站即可实现远距离通信。同时由于电离层的不可摧毁特性，短波通信始终是军事指挥的重要手段之 一。由于短波通信在军事通信上的不可替代性，从20 世纪80 年代初,短波通信进入了复兴和发展的新时期。许多国家加速了对短波、超短波通信技术的研究与开发，推出了许多性能优良的设备和系统。短波通信再次占领一定的地位, 随着技术的进步, 对于通信的一些缺点, 不少已找到克服和改进的办法。短波通信的可靠性、稳定性、通信质量和通信速率都已提高了一个新水平。 一、由单一自适应技术向全自适应技术方向发展 短波通信存在着短波信道的时变色散特性和高电平干扰的弱点。因此, 为了提高短波通信的质量, 最根本的途径是“实时地避开干扰找出具有良好传播条件的无噪声信道”。完成这一任务的关键是采用自适应技术。所谓自适应, 就是能够连续测量信号和系统变化, 自动改变系统结构和参数, 使系统能自适应环境的变化和抵御人为干扰。因此短波自适应的含义很广。现已发展的自适应技术有自适应选频与信道建立技术、功率自适应技术、传输速率自适应技术、自适应调制解调技术、自适应分集技术、自

适应信道均衡及辨识技术、自适应编码技术、自适应调零天线技术。 传统意义上的自适应主要是指频率自适应, 是以事实信道估值为基础, 采用自动链路建立和链路质量分析技术, 因此也称为实时选频技术。在未来信息时代, 网络数据通信将成为主要的通信方式, 但是单一的频率自适应还无法满足网络数据通信的要求, 由于短波通信中各种新技术的出现, 特别是分组交换和各种自适应短波通信技术的发展, 为短波数据网的发展打下了基础, 频率自适应技术可与其他自适应功能综合构成全自适应短波通信系统。未来通信的需求促进了短波自适应通信系统正向全自适应技术的方向发展。 二、由窄带低速数据通信向宽带高速数据通信发展 针对短波通信存在的保密（或隐蔽）性不强、抗干扰能力差的弱点以及电磁环境的特点和规律, 为了提高短波通信干扰能力,发展起来了短波通信电子防御技术。这类技术以短波扩频通信技术为主体, 包括短波自适应跳频技术、短波直接序列扩频技术等。传统的绝大多数短波跳频电台都是传输模拟话音的模拟跳频电台, 此类短波跳频电台在技术上存在话音质量差、通信距离短、跳数低（通常为几十跳）等问题, 而且几乎都是窄带跳频。为提高抗干扰能力, 一方面必须提高跳频速率, 另一方面可以增加信号带宽, 使信号淹没于噪声之中。通常采取纠错、交织、加密等措施, 但与此同时, 又会使信息的有效传输速率降低。

短波通信原理

短波通信原理 尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘太，还在快速发展。其原因主要有三： 一、短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段，一但发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比； 二、在山区、戈壁、海洋等地区，超短波覆盖不到，主要依靠短波； 三、与卫星通信相比，短波通信不用支付话费，运行成本低。 近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网，使之更加先进和有效，满足新时代各项工作的需要，无疑是非常有意义的。 这里简要介绍短波通信的一般概念，优化短波通信的经验，以及一些热门的新技术。1、短波通信的一般原理 1.1.无线电波传播 无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。 无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又称为微波）。频率与波长的关系为：频率=光速／波长。 电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。 常见的传播方式有： 地波（地表面波）传播 沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。地波的传播途径如图1.1 所示。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越快），因而传播距离不远。但地波不受气候影响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。直射波传播 直射波又称为空间波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波通信就是利用直射波传播的。 在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组成：一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰（例如电视的重影）。 限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天线要求尽量高架。 天波传播 天波是由天线向高空辐射的电磁波遇到大气电离层折射后返回地面的无线电波。电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。

关于短波通信技术发展

关于短波通信技术发展 摘要：在经过长达数十年发展历程之后的短波通信技术，从初始的初级阶段到 现在的成熟应用，经过多年来不断的技术创新。如今已经被广泛运用于各个领域，尤其是日常及军事领域。短波通信技术具有与其他相似技术与众不同的特性，其 技术优势必将是不可比拟的，必将成为当今科学研究的热点之一。短波通信技术 发展分析，以其优异的技术特性来成为未来通信的发展趋势。 关键词：短波通信；特征；发展方向 引言：自2000年以来，科学发展飞跃式的前进，经济的快速发展带动了一系列的行业， 其中通信类行业发展更是速度惊人，科学技术作为第一生产力，通信技术顺应了市场的发展。经济的推动力下，通信行业不断地成长与发展。1925年左右，研究人员通过实验发现了电离 层和短波，短波通信具有比其他同类产品更好的机动性和顽固性在三十年前宣告加入数字通信，开启了数字通信的新纪元。当今，短波通信技术应用范围日益广泛，能力不断提高，不 断改善和强化，在数字化越来越先进的今天，数字媒介，频率扩容通信技术的不断发展，短 波通信技术不断地向更加实用性发展。 一、短波通信概述 短波通信(也称高频通信,Nigh frequency,HF)是国际上军、民最常用的基本通信手段之一,且具有明显的优势和特点。随着反卫星武器的逐步成熟,军用短波通信及其装备的地位越来越重要,装备规模很大,应用很广。 短波通信作为战略指挥通信、战役指挥通信、战术指挥通信以及协同通信的重要手段之一,在有些情况下(比如在卫星通信中断时)甚至是中、远程指挥通信的唯一手段。随着短波通 信战技性能的进一步提高,短波通信的作用地位越来越重要,主要表现在指挥通信和协同通信 两个方面。 指挥通信主要分战略通信、战役通信和战术通信三个层次,还有特殊需求的专线通信等。 指挥通信距离近至几十千米,远至数千千米。由于短波的地波和天波特性,其通信距离能满足 指挥通信对通信距离的要求。 在协同通信方面,短波通信比VHF、UHF频段电台表现出了距离上的优越性,因为飞机上天、舰艇出海时,其协同通信下不能依靠VHF、UHF解决问题,比如超低空突防的武装直升机、远程 轰炸机等,短波通信几乎是唯一的手段。 二、自适应频率 短波信道(电离层)是一种典型时变色散信道，其路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随 频率、地点、季节、昼夜的变化不断变化，因此，短波通信中工作频率是不能任意选择的。 统计表明，即使在夜间通信环境最坏的情况下，短波频段也有4%左右的无噪声信道，而中午约有27%的信道干扰很小或不存在干扰。所以，实时避开干扰，找出具有良好传播条件的无 噪声信道是提高短波通信质量最有效的途径。实现这一目标的关键是采用短波自适应频率技术，目前自适应频率经历了短波频率管理、2G-ALE两个成熟阶段，正向3G-ALE发展。 2.1频率管理系统 短波频率管理系统是在一定区域内组成频率管理网格，在短波范围内测量和分析各种信 道参数和干扰分布，根据综合分析和计算结果，得到通信质量优劣的频率排序表，统一分配 给区域内各短波通信用户，使用户在最佳工作频率上的建立通信链路。短波频率管理实质是 对区域内的用户提供实时频率预报，采用的技术称为实时信道估值RTCE(Real Time Channel Evaluation)技术。频率管理系统的特点是通信与探测分离，探测设备昂贵，这一发展过程也 称为短波自适应技术的1G-ALE阶段。 2.2 2G-ALE通信系统 20世纪80年代中期，出现了在通信系统中直接采用RTCE技术，对短波信道进行探测、 评估和通信一并完成的短波自适应电台。这种电台能够实时选择出最佳的短波通信信道，使 得短波工作频率随信道条件变化而改变，确保了通信始终在质量最佳的信道上进行。2G-ALE 通信系统具备如下功能：