短波通信新技术与新体制

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短波无线电利用地波或低电离层进行几十公里到几百公里的中、近距离通信，利用电离层反射进行数千乃至上万公里的远距离通信。短波电台既可用于大型固定台（站），也可用于车载、舰载、机载或背负移动通信。短波通信设备简单，造价低廉，使用灵活机动，坚固耐用是最基本的军事通信手段，世界各国都不遗余力地进行研究。由于电离层是一种典型的时变传输媒介，存在瑞利衰落、多径效应、多普勒频移等复杂时变因素，使收端码元在时间上展宽，包络发生畸变，因而数据传输产生码间干扰和误码。

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短波信道是带宽受限的信道，射频频谱非常拥挤，信道间互相干扰严重。传统的短波通信以单边带（SSB）电话为主，兼容低速数据和电报。六十年代卫星通信问世后，短波通信一度处于发展低潮。随着微型计算机、移动通信和微电子技术的迅猛发展，促进了短波通信技术的更新，八十年代以来，人们利用微处理器、数字信号处理（DSP）、自适应技术、跳频技术，不断提高短波通信的质量和数据传输速率，增强自动化、新业务功能，提高自适应与抗干扰能力，使现代短波通信重新焕发青春。各国竞相推出和装备各种短波自适应和跳频电台，我国也研制出了短波自适应通信系统、频率管理预报系统、跳频系列电台。为适应信息时代数据信息量飞速增长、电磁环境进一步恶化，短波通信必须提高数传速率和抗干扰能力，有效利用短波频率资源，提高频带利用率，加强网络建设。

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实时选频与自适应技术实时选频采用实时信道评估技术，探测电离层传输和噪声干扰情况，即实时发射探测信号，根据收端对收到的探测信号处理结果进行信道评估，实现自动选择最佳工作频率。

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一、实时选频系统目前有两类：　　

(1)自适应频率管理系统－在短时间内，对全频段快速扫描和探测，不断预报各频率可用情况。　　

(2)频率自适应系统－融探测与通信为一体，采用收发双方可靠呼应技术、线路质量分析（LQA）技术和自动线路建立（ALE）技术，使短波通信频率随信道条件变化而自适应地改变，确保通信始终在质量最佳信道上进行。自适应选频能充分利用频率资源、降低传输损耗、减少多径影响，避开强噪声与电台干扰，提高通信链路的可靠性。短波模拟通信已普遍采用自适应实时选频。自适应技术指实时或频繁地利用各种探测技术，根据探测结果自动调整设备参数，达到最佳通信效果。短波自适应通信的核心是自动选择最佳的工作频率，自动选用无线电信道和自适应数据传输。运用自适应选频、收发、调制解调、编码、均衡以及天线等多种自适应技术，在严重干扰条件下，短波通信自动改变工作频率、数传速率、调制方式、编码和纠错编码方式、最大限度地降低误码率。

跳频（FH）是指载频按照数字码系统规定的时－频图形，使频率相应跳变的一种扩频技术，可以对抗多径干扰、邻道干扰、人为瞄准式干扰，提高通信的保护性和可靠性，传统的短波慢跳频跳速为10-100H/S。自适应技术与跳频技术相结合，实现自适应跳频，能在质量良好的信道上进行跳频，跳频信道驻留时间可随意变动。

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二、短波跳频有两种自适应方式：　　

(1)频率自适应跳频：基于对信道参数的探测，并适应信道质量的变化，自动在最佳频率集上进行。　　

(2)干扰自适应跳频：基于对信道中干扰信号参数的估计，采用干扰自适应抑制和自动躲避干扰的跳频。完整的自适应跳频通信系统，包括频率自适应和功率自适应控制，自适应跳频控制器完成跳频序列产生、被干扰频点的检测与自动更换、跳频同步及跟踪、信令协议及执行；自适应功率控制根据信道误码测量结果，自动调整输出功率，实现以最小的发射功率获得正常通信效果。     自适应数据终端，在数据传输过程中，运用选择自动请求重发（ARQ），使数传更可靠。自适应控制数据吞吐量是通过实时选择信道，调节帧长、调制解调速率、交织时延和发射功率量级，以获得最大数据吞吐量。

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窄带高性能调制解调短波窄带高速数传，按调制方式分为多音并行和单音串行两种体制。

单音并行体制：在话音通带内，把高速串行信道分裂成多个低速并行信道，以若干个副载波在基带有效带宽内并行传输信息，接收机输出的多路数据信息，分路后分别进行数据解调，得到多路低速数据信号，经过重新组合恢复成高速数据流。每个副载波承载的数据率相当低，码元长度相对于多径时延已足够大，能抗多径衰落影响。常用的多音有16、39、52音，每个单音受QPSK/8PSK调制。目前最高数据速率为2.4kb/s。新型多音并行调制解调器采用FEC、分集、多普勒频移校正和DSP技术。

单音串行体制：在一个话路带宽内，串行发送高速数据信号。发送端采用8PSK调制，接收端采用高效自适应均衡、序列检测和信道估值综合技术，消除了多径传播和信道畸变引起的码间制串扰，串行制不存在功率分散问题，在相同传输速率下，误码率比并行制改善1-2数量级，大大提高了传输质量，数传速率高达9.6kb/s。

格状编码调制（TCM）是一种不牺牲带宽有效性，而提供功率有效性，并与信道编码相结合的调制技术。编码器和调制器级联后产生的编码序列，具有最大的欧几里德自由距离，使编码对系统性能的改善达到最大；充分利用接收到的信道信息，在解调时，对接收信号进行软判决最大似然译码，从而得到系统的总体最佳性能。采用TCM技术的并行或串行调制解调器，明显优于纠错编码与调制各自独立的并行/串行解调器。

单连

楼主辛苦了，谢谢楼主分享

fanjx

楼主说的很好，学习了。

hljwsq

继续学习