數字短波組網及在船岸無線通信中的應用

摘 要：本文主要針對傳統數字短波組網的特點，來研究分析數字通道短波電臺和其組網能力。首先分析了短波通信的特點，然后探討了數字短波電臺在船岸無線通信中的使用，最后分析了如何提高水上數字短波通信。

關鍵詞：數字短波組網；無線通信；應用分析；技術

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A

1 概述

從我國漁業的發展來看，在船岸的無線通信系統不能及時發出預警信號，這導致漁船預警數字短波組網通信系統無法滿足漁船預警的需要。另外由于短波頻率極度匱乏，而導致供不應求，因此必須重新設計好水上數字短波綜合業務組網系統，以滿足水上作業的信息聯絡需求。本文將針對傳統數字短波組網的特點，來研究分析數字通道短波電臺和其組網能力。

2 短波通信的特點

2.1 傳統模擬短波通信的特點

短波是唯一不受網絡樞鈕和有源中繼體制約的遠程通信手段，一旦發生戰爭或災害，各種通信網絡都可能受到破壞，衛星也可能受到攻擊。無論哪種通信方式，其抗毀能力和自主通信能力與短波無可相比；在山區、戈壁、海洋等地區，超短波覆蓋不到，主要依靠短波；與衛星通信相比，短波通信不用支付話費，運行成本低。

短波通信是無線電通信的一種。波長在50m～10m之間，頻率范圍6MHz～30MHz。發射電波要經電離層的反射才能到達接收設備，通信距離較遠，是遠程通信的主要手段。由于電離層的高度和密度容易受晝夜、季節、氣候等因素的影響，所以短波通信的穩定性較差，噪聲較大。天波是由天線向高空輻射的電磁波遇到大氣電離層折射后返回地面的無線電波。

電離層只對短波波段的電磁波產生反射作用，因此天波傳播主要用于短波遠距離通信。電離層是大氣的一個電離區域，60km以上的整個大氣層都處于部分電離或者完全電離的狀態，部分電離的大氣區域。無線短波在電離層能夠改變傳播作用，產生折射、反射和散射。這樣便于地面接收。

短波通信受到電離層以及各種傳播媒介的影響，存在著頻率利用率低的特點，并且無法傳播數字語音和圖像數據等信息。短波通信近年來由于其自身的缺陷導致發展緩慢，并且漸漸被智能化、抗干擾、支持綜合業務的新型通信系統所取代。

2.2 現代短波通信的特點

與傳統模擬短波通信電臺相比，現代短波通信電臺更加有效。現代短波電臺通信已經由第二代向第三代通信發展，短波電臺也由低速、窄頻發展為高速、寬帶、抗干擾電臺。傳統的報刊話務業也開始支持圖像、數據、話音和傳真等綜合型業務。不僅如此，現代短波通信也開始轉向智能化、軟件化。

現代短波通信主要特點是數字化、網絡化，短波組網通信技術是其主要技術。由于傳統模擬短波通信已經無法滿足現代短波通信的需求，因此必須研發新型短波接收機。目前短波數字化接收機已經采取數字化控制技術對控制電路進行調制，并且廠方也能夠通過DSP軟件進行設備升級，以方便使用。

3 數字短波電臺在船岸無線通信中的使用

3.1 短波通信在船岸無線通信中的應用狀況

短波通信不斷應用于船岸無線通信。水上交通多采用水上無線電話，以HF、MF、VHF作為專用頻率，以方便船舶之間、船與岸臺之間的無線電話通信。全球海上遇險與安全系統包括地面通信系統和衛星通信系統，其中SSB收發信機、中高頻和NBDP是到地面通信系統的主要設備，而INMARSAT船站和C船站則為衛星通信系統的主要設備。

設立船岸無線通信設備主要是為了船舶之間的正常通信、海上遇險時緊急呼救以及保障船只的安全航行。我國是漁業大國，海域廣闊，眾多沿海省市多以漁業為生。漁民所用船只多為大馬力鋼質漁輪，船內配有短波通信電臺。另一方面，自從我國加入世貿組織，國際貿易不斷增多，漁業發展迅速，船舶需求里也不斷增加，因此短波通信電臺也不斷發展，以滿足船舶安全航行的需要。

3.2 短波通信在船岸無線通信中的分配狀況

船舶流通性比較強，為了確保船只在運行過程中能和岸臺保持隨時聯絡，那就必須確保頻率調節范圍覆蓋全球海清與，這樣能夠保證海岸電臺能夠和船舶之間進行無線通信。目前全球海上中高頻段大概有2400個，頻率調節范圍在0.5MHz-29.999MHz之間。

就我國目前而言，海岸短波電臺頻率稀缺，在短波通信需求不斷上升的同時，本就缺乏的短波電臺頻率更加受到限制。我國對高品固定電臺的頻率指配不僅在電臺頻率上受到限制，并且在發射功率上也有嚴格的限制。因此我國必須提高現有頻率的使用率，以提高短波無線電臺信息的傳輸速率和可靠性。

4 如何提高水上數字短波通信

數字短波通信在水上交通的應用必須解決好頻率問題，這樣才能更好地利用短波通信對水上船舶進行安全通信，以確保數據信息的可靠性和穩定性。目前，可以使用的主要技術有：高性能數字信道短波電臺、寬帶短波接收天線，前者可同于船岸雙方，后者多用于短波數字岸臺。另外也利用水上短波數字通信的調制解調協議來解決頻譜問題，PACTOR-III協議可以用來實現穩健傳輸，或者是采用寬帶調制解調器來轉換數據，以進行信息傳輸。

利用數字短波電臺組網進行信息傳輸也是可以采用的方法。數字短波電臺組網方案有單機組網方案、多通道電臺組網方案。單機組網方案是將獨立的計算機LAN或通信網用短波無線通信相連接。多通道電臺組網方案是將多個計算機LAN和電話網利用短波通信連接起來，這樣可以完成數據和話音的傳輸。

結語

船岸無線通信是采用數字短波組網來保證船舶與岸臺之間的日常通信和遇險呼救的重要手段，關系到漁民生命財產安全。從短波的基本原理出發，了解數字短波通信的缺陷，對這些缺點進行改正，設立數字短波組網系統，滿足水上短波通信的需求。目前對短波通信協議的研究還比較少，因此必須與以往經驗相結合，結合短波通信發展過程中所存在的問題，確保船岸數字短波通信組網的可靠性，這樣才能保障漁民出海的安全性。

參考文獻

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