現代短波通訊技術的應用

【摘要】 本文首先介紹了短波通訊的概念，并結合中石油管道局在北非撒哈拉沙漠國家長輸石油管道施工中，采用自適應短波單邊帶電臺的應用體會，闡述了短波通訊的特點和現代短波通訊中的新技術進展情況，并著重闡述了常用的實時選頻技術，自適應技術，跳頻技術，差錯控制技術，最后展望了短波通訊未來的應用。

【關鍵詞】 短波通訊

一、引言

經過技術改造的短波通訊設備，多年來在沒有通訊社會依托的北非撒哈拉沙漠石油管道工程施工通訊中被采用。本設備采用了目前應用較多的自適應選頻技術、誤碼差錯控制等現代控制技術。實踐證明，采用現代短波通訊技術能夠提供高質量、高可通率通訊線路，可以說短波通訊比衛星通訊更為可靠。

二、短波通訊的概念與應用

短波通訊是指利用頻率為3MHZ—30MHZ（波長為10-100米）的電磁波進行的無線電通訊。短波通訊能實現幾千公里甚至上萬公里距離的信息傳送。因此從20世紀初一直到60年代中期，短波通訊一直是遠距離通訊特別是洲際通訊的主要手段。短波通訊可以傳送電報、電話、傳真、低速數據和語言廣播等多種信息。在衛星通訊出現之前，短波在國際通訊、防汛救災、海難求援以及軍事通訊等方面發揮了獨特的重要作用。短波通訊也稱為高頻（HF）無線電通訊，它被廣泛應用于政府，軍事、外交、氣象、石油勘探商業等部門用以傳送語言、文字、圖象、數據等信息。

三、現有短波通訊的缺點

短波通訊的質量隨時都受電離層特性的影響，電離層時高時低經常變動。是一種不穩定的時變媒體。而且具有多種復雜的時變因素，如晝夜、季節的變化，太陽黑子活動等。都會對電離層造成影響。從而導致信號傳輸質量的不穩定，產生干擾以及數據傳輸誤碼等。此外，短波通訊受帶寬限制，信道非常擁擠，信道之間的相互干擾十分嚴重，而且現有短波通訊無法抵御竊聽和各種有意干擾。

四、現代短波通訊中的新技術

近年來，為了克服現有短波通訊存在的缺點，現代短波通訊系統采用了許多新的技術，以求在發射功率不大的情況下，使系統性能達到高質量水平。

4.1 時實選頻技術

時實選頻系統目前有兩類：一是自適應頻率管理系統，它在短時間內對全頻段快速掃描和探測，不斷預報各頻率可用情況。二是融探測與通訊為一體的頻率自適應系統，安采用收發雙方可靠呼應技術，線路質量分析（LQA）技術和自動線路建立（ALE）技術，使短波通訊頻率隨信道條件變化而自適應地變化，確保信道始終在質量最佳信道上進行。自適應選頻能充分利用頻率資源降低傳輸損耗，減少多徑影響，避開強噪聲與電臺干擾。提高通訊鏈路的可靠性。因此，現代短波模擬通訊已普遍采用了自適應時實選頻技術。

4.2 自適應技術

自適應技術是指實時或頻繁地利用各種探測技術，根據探測結果自動調整設備參數，達到最佳通訊效果。短波自適應通訊的核心是自動選擇最佳的工作頻率，自動選用無線電信道和自適應數據傳輸。應用自適應選頻、收發、調制解調、編碼、均衡以及天線等多種自適應技術。在嚴重干擾條件下，短波通訊自動改變工作頻率、數傳速率、調制方式、編碼和糾錯、編碼方式，最大限度地降低誤碼率。自適應技術克服了多種時變帶來的復雜影響，提高了現代短波通訊中數據傳輸的質量。

4.3 跳頻技術

跳頻（FH）是指載頻按照數字碼系統規定的時頻圖形，使頻率相應跳變的一種擴頻技術，可以對抗多徑干擾，鄰近頻道干擾，人為瞄準式干擾，可以提高短波通訊的保密性和可靠性，傳統的短波慢跳頻跳速為10H/S—100H/S。自適應技術與跳頻技術結合，實現自適應跳頻，能在質量良好的信道上進行跳頻，跳頻信道駐留時間可隨意變動。

現代短波跳頻有兩種自適應方式：一是頻率自適應跳頻，它基于對信道參數的探測，并適應信道質量的變化，自動在最佳頻率集上進行。二是干擾自適應跳頻，它基于對信道中干擾信號參數的估計，采用干擾自適應抑制和自動躲避干擾的跳頻。

4.4 差錯控制技術

現代短波通訊常用兩種差錯控制技術。一是自動請求重發（ARQ）技術，即收端進行檢錯并通知發端重發錯誤信息。因而也稱反饋糾錯，它對隨機差錯和突發差錯都有良好效果。二是正向糾錯（FEC）技術。它利用糾錯碼在收端進行自動糾錯，這需要大量的冗余碼，一般占碼元總數的25%～50%。

五、結束語

隨著微機、移動通訊和微電子技術的發展，短波通訊技術有了新的突破性進展，新技術使短波通訊很好地彌補了它的缺點，還使短波通訊設備更加小型化，更加靈活方便，進一不發揮了短波通訊設備簡單、造價低廉、機動靈活等固有的優點。短波通訊必將在應急通訊、抗災通訊等發揮更重要更廣泛的作用。