短波通信技术论文

2022-04-11 版权声明 我要投稿

【摘要】在科学技术不断发展的背景下,通信技术行业也取得了巨大进步。卫星通信技术、超波通信技术等都在现在通讯行业、军事领域和医疗部门得到广泛应用。其中短波通信技术却在通信技术领域独树一帜,与卫星通信和超波通信相比,短波通信技术具有较长的发展历史,属于比较传统的通信技术方式,但是仍在通信技术行业占有重要的地位,所以继续发展短波通信技术具有很大的现实意义。以下是小编精心整理的《短波通信技术论文 (精选3篇)》的文章,希望能够很好的帮助到大家,谢谢大家对小编的支持和鼓励。

短波通信技术论文 篇1:

短波通信技术概括及通信频率选择

【摘要】 随着我国信息技术的发展与经济的进步,短波通信技术取得了飞速发展,被广泛应用于通信行业各领域中。现代短波通信技术的应用深刻的影响着军事、航空、海运、等各行业,极大的推进了我国信息技术的发展,满足着人类的通信需求。基于此,本文简要介绍了短波通信发展的要求,阐述了我国短波通信技术的发展现状及、常用的通信装备、短波电波的传播途径,并就短波通信电台的通信频率选择及通信技术的发展前景做了简单分析,希望能对短波通信技术的应用有所帮助。

【关键词】 短波通信 频率选择

在现代社会中,通信技术在社会发展中起着非常关键的作用,尤其是短波通信技术更是不可或缺。短波通信不受有源中继体及网路枢纽的控制,在山区、海洋、戈壁等任何地域都可覆盖,是战时唯一的可靠的实用远程通信手段,是世界各国军用远距离通信的首要选择;是抗震救灾、应急处突是通信方式的重要通信手段。同时,短波通信技术成本较低,架设机动灵活,因此,即使是在各种新型通信技术不断涌现的今天,无线短波这种传统的通信手段依然获得了快速发展并不断拓展应用空间。

一、短波通信发展要求

高度信息化是当今通信技术的总体特点,其对通信系统及通信技术的要求也越来越高。短波通信设备正朝着数字化、集成化、一体化、网络化的趋势发展,其未来主要的业务将是图像与数据的整合。随着电磁环境的日益恶化及无线电通信业务的发展,短波通信应在如下几方面开展深入研究:

1.1高速、大容量通信

传统的短波通信发展较慢,主要制约因素是容量有限,如电报速率在200b/s以下,这很难满足当今以图像为主流的现代通信需要。而要适应社会发展对短波通信技术的要求,就必须不断提升短波通信的传输速度及容量。

1.2可靠通信

电离层反射、传播损耗、电离层倾斜、电离层骚动、散射传播及波导传播的随机性、多径衰落等诸多因素对短波通信产生的不利影响,因此,需要不断提高短波通信的可靠性。

1.3抗干扰通信

短波通信具有隐蔽性差的特点,其信道保密性能不足,缺乏必要的抗干扰能力。因此,要不断提升短波通信的抗干扰性能。

二、我国民用短波通信技术发展的现状

2.1 HF.90H超小型跳频短波电台

HF.90H是引进的澳大利亚技术,其突出特征是运用智能边带跳频技术,突破了语音跳频技术中易被识破及跟踪、不安全不隐蔽的弊端。该技术运用SSB边带跳频模式传送语音信号,其瞬时频率与噪音类似,且跳频编码在语音起伏中,跳频频率很难确定。普通的短波信道经常有噪声及干扰信号存在,而HF.90H频带适应性较强,可自动排除噪音信道,大大提高了通信质量。

2.2 CHESS系统

CHESS系统利用数字信号处理技术及DSP芯片为基础,其跳频宽带能到2.56MHz,跳频速率可达5000HOPS/S,同时具有非常高的数据传输速率。该系统最显著的特点是运用了差分跳频技术,以及将编码与频率调制技术相结合,对频率编码后,控制了跳频的频率,可以实现通过频带换取音噪比及信干比。

三、常用短波通信电波传播途径分析

3.1天波传播

3.1.1电离层

天波主要依靠电离层反射进行传播,因此可研究总结电离层在不同时段对不同频率电波的反射规律,以提高短波通信质量。在整个电离层中,通常是D层、E层、F1及F2层对电波通信有较明显的影响,不同层次之间并没有明显的界限。D层高度在60-80千米,午间电子密度达到最高,夜晚逐渐消失;E层高度在100-120千米,白天电子密度高于晚上;F1层高度在180千米,与D层一样,中午电子密度最高而夜晚消失;F2层高度在200-400千米,电子密度是下午达到最高值,黎明降到最低值。

3.1.2电离层对电波的反射与折射

电离层的电波频率及其电子密度对折射率有直接影响,其中,电波频率与折射率呈现反向相关,即电波频率越高,电离层对电波具有的折射率越小;电子密度与折射率呈正向相关,即电子密度越高,电波折射率越大。电子密度是随着电离层高度的增加而升高的,同时导致电波折射率不断升高。在电波频率确定不变的前提下,电波的入射角度越大则越容易被反射回地面;当入射角小于某一数值时,电波会直接穿过电离层进入太空。电波的入射角度固定时,越高频率的电波需要达到更高层次的电离层才有可能被反射回地面,当频率达到一定数值时,在折射角不满足条件的情况下,电波会透过电离层进入太空。

3.1.3电离层吸收电波

在电波穿过电离层的过程中,电离层中的自由电子会处于运动状态,因此会消耗电波能量,这就是所谓的电离层吸收电波。电波频率与电子密度影响着电离层对电波的吸收程度。电波频率越低、电子密度越高,吸收能力就越强。

3.2地波传播

地波传播这一通信方式可以在特定距离内搭建起比较稳定可靠的网络。此网络的有效距离会受到电台的发射频率、传播路径及天线结构等因素影响,同时载波频段也会对其产生影响。假设前三个条件固定,载波频率就是影响通信距离的特定因素。这是因为载波频率越低,大地会吸收较少的电波,因此,应该选择低段的短波频率用于地波通信频率;地波传播距离越远时,通信信号越弱,当到达距离的临界点后,短波通信就无法保证其可靠性,造成信号中断。

四、短波通信电台通信频率的选择

由于电子密度及电离层的高度是不断变化的,因此对于短波电台来讲,选择合理的通信频率是保障通信质量的关键。若选择过低的通信频率,会造成电离层过度吸收电波,不能保证短波信号的信噪比;若选择过高的通信频率,则会造成电波穿过电离层,直接进入太空。因此,短波通信电台在选择通信频率时要综合考虑如下几点:

首先,在通信距离固定的前提下,短波通信频率要低于被电离层反射的最高频率,以避免电波透过电离层直接进入太空;

其次,当短波电台通信频率较低,电离层会较强的吸收电波,这时短波电波通信频率降低到某一区间,短波信噪比会大大下降,通信质量没有保证。正常来讲,短波通信的最低通信频率为3-4MHz;

再次,在选择通信频率时也要考虑时间段变化,日间与夜间的频率应该不同。

实践证明,在黎明及黄昏时电离层的电子密度变化较为频繁,应根据实际情况对电波频率进行相应调整。

五、短波通信技术的发展展望

随着短波通信技术的发展,其主要呈现出如下发展趋势:

首先,由单一自适应技术发展为全自适应技术。自适应主要是指频率的自适应,也被称为实时选频技术。在信息化时代,主要的通信方式是数据通信,因此单一频率自适应远远不能满足通信要求。短波通信新技术的问世推动了短波数据网的搭建与发展,同时频率自适应技术可同其他自适应技术构成全自适应通信系统,这也是短波通信技术的发展趋势。

其次,抗干扰技术由低速窄带发展为高速宽带。大部分短波跳频电台依然是模拟跳频电台,其在技术上一直没有攻克通信距离近、语音质量低等难题,且是窄带跳频。若想提高短波通信的抗干扰能力,必须提高跳频速率及信号带宽。这同时也可有效提高信息的传输速率。

再次,短波通信系统网络朝着第三代全自适应网络方向发展。通信系统网络化、通信数字化、通信业务综合化是未来短波通信系统的发展主流趋势,信息系统的建设应以有效性、可靠性、抗毁性为基本要求。为提高通信系统的智能化、自动化,短波通信设备应向第三代通信设备方向发展,以适应未来短波通信业务的发展要求。

六、结语

随着科技的发展,短波通信技术会逐渐发展为全自适应技术,且其信号带宽会不断拓宽,抗干扰性能等也会不断提升,通信过程将变得更为顺畅,相信短波通信技术在未来会有更广阔的应用前景。

参 考 文 献

[1] 李晋.短波通信发展现状与前景探析[J].大陆桥视野,2013(12)

[2] 付彦哲.浅析短波通信发展现状及的选频研究[J].科学与财富,2015(21)

作者:辛登松

短波通信技术论文 篇2:

浅析发展短波通信技术的现实意义

【摘 要】在科学技术不断发展的背景下,通信技术行业也取得了巨大进步。卫星通信技术、超波通信技术等都在现在通讯行业、军事领域和医疗部门得到广泛应用。其中短波通信技术却在通信技术领域独树一帜,与卫星通信和超波通信相比,短波通信技术具有较长的发展历史,属于比较传统的通信技术方式,但是仍在通信技术行业占有重要的地位,所以继续发展短波通信技术具有很大的现实意义。本文从短波通信技术的发展状况和发展短波通信技术的现实意义两方面进行分析。

【关键词】短波通信 发展现状 意义

短波通信技术是当代通信过程中所使用的重要通信方式之一。短波通信技术是通过电离层发射到相应的接收设备中,与其他通信方式相比,短波通信技术的发射距离和达到的空间范围比较远,且具有很多其他通信技术所不具备的特性,因此短波通信技术在无线通信技术行业占据无可替代的重要地位。

一、短波通信技术在当今社会的发展状况

随着我国开放水平的提高,各国之间在政治、文化、科学技术、军事等方面的沟通交流的机会增多,在通信技术方面,我国从国外学到先进的经验和更发达的技术。其中在研究卫星通信和超波通信技术的初级阶段,短波通信技术受到一些国家或者某些领域的忽视,在卫星通信刚刚起步的阶段短波通信技术的发展受到抑制,但是,在通信行业人才不断努力下,发现短波通信技术比卫星通信技术和超波通信技术在某些方面更具有明显优势。从短波通信技术最近几年的发展趋势来看,在整个世界范围都得到了突飞猛进的发展,不论是在技术还是在设备的配置上都投入了大量的人力、物力和财力,达到推动短波通信技术发展的目的。在各国的不懈努力下,短波通信技术的发展空间不断扩大,为人类的通信领域带来越来越多的贡献。

二、发展短波通信技术的现实意义

(一)与其他通信技术相比,短波通信技术具有经济实惠的特性。短波通信技术在设备上比较灵活,不依靠中心枢纽站来发射短波信号,在一般情况下,短波通信不设有枢纽站,同时短波通信技术下各个台站具有多功能效用,既能当作主站在特殊的情况下也可以把它作为从站。与其他通信方式相比尤其是与卫星通信方式相比,短波通信在设备的配置上价格更低廉,更加经济,同时短波通信工作的进行并不要求特定的经济环境,在实际操作时更加方便。短波通信技术不仅在自身的特点中具有明显优势而且从长远的眼光看,它具有经济实惠的特性,更适合进行推广,具有现实的经济意义。

(二)与其他通信技术相比,短波通信技术的安全性能更高。短波通信技术在进一步的研究中,被挖掘出更多的特性。其中短波是所有通信信号中唯一一个不受网络枢纽和有源中继体制约的通信手段,具有信号强、信号稳定、抵抗灾害和减少干扰的特性,在全世界范围内的政治、防空、军用通信等重要领域得到广泛应用。在短波通信方面,最显著的研究成果是利用短波的信号好、稳定性强等特点,在战争和灾难出现时,短波通信能够保持正常的工作状态,给求助消息的传播和外部与受灾地区的联系沟通,提供更好的保障,从而节省救援时间,减少人员和经济损失。在通信技术不断发展的同时,各个国家信息盗取的技术也在不断进步,我国的通信技术并不是世界领先的水平,所以对通信过程中的信息安全的保护尤其是军事安全的保护显得更加重要。与其他通信技术相比,短波通信技术对信息传播的安全性更有保障,短波在微波、超波、卫星等通信方式中的优势十分明显,短波通信不容易彻底被破坏,能在一定程度内承受外界带来的破坏,具有一定的承受能力,在信息的传播过程中更具有安全性,给军事和其他重要行业的信息传播带来更好的保障。

(三)与其他通信技术相比,短波通信技术的覆盖范围更加广泛。从整个通信行业来看,大部分通信方式需要中继站的支持进行正常的通信工作,所以对一般通信方式来说,整个通信的覆盖范围受到中继站的制约。同时其他通信方式中,信号的传播严重受到天气、距离甚至周围环境的制约,这些都给信息的传递带来一定的困难。通过对短波的进一步研究,短波不受到天气、障碍物、周围环境和距离的约束,在任何条件下进行短波通信工程都可以顺利进行,短波通信在地球的任何一个角落都能到达,并不存在信号传播的盲区。所以在特殊环境下的通信工作大部分要靠短波通信来完成,其中需要在山区深处进行的通信工程、在广袤的沙漠中进行的通信工作、在海洋深出进行的通信活动等等,这些特殊的地理条件和恶劣的周围环境都使得超短波、卫星、或其他先进的通信方式覆盖不到,从而依靠传统的短波进行正常的通信工作。我国地理环境十分复杂,所以在我国短波通信技术得到了新的推广,现代化的短波通信技术让我国的通信覆盖面积不断增大,使各项工作的进行更加方便,先进的设备也不断充实了我国通信行业,使我国的无线通信网更加全面更加稳定,对新时代通信技术的发展就有很大的现实意义。

三、结论

短波通信技术虽然曾一度被忽略被冷落,但随着技术的发展和人们对通信技术的研究了解,人们对短波通信技术有了新的评估和定位,随着研究的深入,短波通信技术的优势不断显现,在我国甚至世界范围内得到极大的发展和肯定。经济实惠、安全性能高并且覆盖面积很广的优点和特性被逐一运用到现代政治、军事、导航和通信领域,为各方面的发展带来巨大的进步,给通信工作带来相当大的便利。但事实上短波通信技术也存在一定的不足和自身的缺陷,与超短波的通讯设备相比,短波通讯设备体积很大而且噪声比较多,与当代年轻人对时尚、潮流的追求不太符合,更多人倾向于选择轻便实用的超短波通信工具,但是短波通信技术在通信行业及世界范围内都占有不可替代的重要地位,并有很多发达国家投入财力去研究短波通信技术,开拓其功能,更好地推动各个领域的发展。科学技术的发展需要合作,短波通信技术的研究仍需要不懈的努力,人们对短波通信技术更了解才能更好地运用,发展短波通信技术具有深远意义。

参考文献:

[1]潘志勇. 关于短波通信信息技术未来发展的思考[J].科技信息.2012(5)

[2]董彬虹. 短波通信的现状及发展趋势[J].信息与电子工程.2009(1)

[3]李红平. 短波自适应通信技术[J].现代通信.2011(3)

作者:卢伟

短波通信技术论文 篇3:

短波通信技术的发展及应用

摘 要:当前我国通信技术发展迅速,短波通信能够满足短距离的通信需求,并具有通信牢靠性、数据传输速度、抗干扰能力、网格化方面的优势。本文主要对短波通信技术的发展及应用进行探讨。

关键词:短波通信;通信组网;通信技术;技术发展

引言

短波通信具有简单易用、传输距离远、建设周期短、建设和维护费用低、抗毁性强等优点,在应急通信领域,尤其是在军事通信领域得到了广泛应用。近年来随着短波通信相关技术的不断提升,特别是在组网技术上有了重大突破,短波通信重新得到人们的重视、研究和应用。

1短波通信应用现状

1.1固定频率通信网

固定频率通信网的组网方式较为简单,各站点的短波通信业务均在固定频率上开展。此类通信网络中各通信站点所使用的固定频率是通过长期的预报选取的可用或者最佳频率。这种组网方式类似于广播型通信网,也就是传统通信中的由单一节点传播向多个方向/节点传播转变。但是其由于信道易受影响,通信稳定性、隐蔽性较差,抗干扰能力较传统短波通信方式提升有限,因此未被大范围使用,正在随着技术的发展而被逐渐淘汰。

1.2跳频扩频通信技术

跳频通信是扩频通信的一个分支,它的突出优点是抗干扰性强,因而很适用于军事领域。当20世纪70年代末第一部跳频电台问世以后,就预示着其发展势头锐不可当。系统的工作频率在不停地跳变,在每个频点上驻留时间仅为毫秒甚至微秒级(如美军的短波CHESS系统),因此在一个相对的时间段内,就可以看作在一个宽的频带内分布了传输信号。其实现方法是载频信号以一定的速度和顺序,在多个频率点上跳变传递,接收端以相应的速度和顺序接收并解调。这个预先设定的频率跳变的序列就是PN码。在PN码的控制下,收发双方按照设定的序列在不同的频点上进行通信。

1.3频率自适应通信组网

频率自适应通信技术实在固定频率通信组网基础上发展起来的,通过自适应技术能够实现点对点以及点对网通信频率的适应,经过研究与发展之后已经形成了成熟的通信链路标准协议,而且组网以及系统设备也已发展成熟。通過自适应电台以及频率点组进行短波通信线路质量分析,最终确定短波通信最佳频率,然后进行自动选择呼叫,完成短波通信信道扫描,形成完善的短波通信。这种自适应通信技术与传统通信技术相比极大提高了信道质量,在整个短波通信领域中得到广泛应用。

2短波通信技术的发展及应用

2.1高效的调制解调技术

一种新型高效的调制方法,即正交频分复用调制法,也叫OFDM,其优势有以下几点:a.抗频率选择性衰落。为了加快信号调制解调的效率,可以在OFDM系统中减少子信道之间相互干扰,增加内部工作通过串并转换高速流数据带来的子载波上数据符号来实现。简单来说就是,减少内部损耗,增加短波信号质量。b.实现简单。可以通过IDFT/DFT来实现OFDM系统,即使内子载波数量很多,该系统也能比较轻松地实现,因其实现简单优势,目前应用比较广泛。C.较高的短波频谱利用率。与频分复用系统相比,在OFDM系统内各子载波之间信道频谱可以实现重叠,存在正交性实现对频谱的利用,所以OFDM系统可以实现短波通信频谱资源利用率最大化。

2.2短波通信抗干扰技术

随着科技水平的提高,我国短波通信干扰技术究已经来到了新的领域。目前,短波通信中抗干扰技术发展方向主要有三:第一,综合抗干扰体制技术,通过利用频率自适应技术、跳频滤波器,来提升抗干扰能力;第二,利用高速数据处理技术作为抗干扰的核心技术,充分发挥高传输速和高利用率的优势;第三,抗干扰技术体制向宽带方向发展,这也是短波通信技术发展的必然方向。

2.3融合组网是短波通信发展的大趋势

众所周知,单一的短波组网方式所构建的短波网络不可避免地存在这样或者那样的缺点,诸如网络接入速度、信道不对称性、业务传输可靠性、网络稳定性等问题。尽管近年来技术的飞速发展已经极大地弥补了单一组网方式技术方面的不足,但单一短波组网方式仍然无法完全解决上述网络性能问题,从而限制了其大量推广应用。目前,各国各行业部门的短波通信网络“烟囱林立”,不同时期不同通信体制的短波通信用户并存、业务无法互通,单一模式的短波通信组网方式显然没法满足不同通信体制下,各式各样短波用户业务互联互通的需求。前面所提到的广域分集组网方式已经不是纯粹的短波组网方式,而是短波无线通信网络与IP承载网络有线网络互相融合之后产生的一种新的组网通信方式。因此,融合组网是短波组网通信的发展必然趋势。

结语

综上所述,随着互联网技术的不断发展,特别是自适应技术、数字信号处理技术、智能化处理器的出现并运用于短波通信技术中,使短波通信进入了一个全新的发展阶段。短波通信技术未来的发展将朝向多功能,智能化方向发展;因其短波通信技术自身特殊优势,未来的短波通信技术发展和应用将是一门重要的学科和广阔的市场。

参考文献:

[1]唐艳.短波通信组网技术研究[J].中国无线电,2015(12):49-51.

[2]郭奇锋.浅析基于IP技术的短波通信组网实现[J].无线互联科技,2016(11):6-7,10.

[3]李智琴.信息化条件下短波通信抗干扰技术与应用分析[J].科技创新与应用,2017(14):91.

作者:邓国晶

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