刍议短波信道下语音传输关键技术

李小姗

摘 要：在通信行业中，短波通信因其独特的特性，使自身在通信行业领域成为无可替代的存在，短波通信在商业以及个人手中被广泛应用，使用安全可靠的传播方式进行电波传输是短波通信的重要价值，本文对短波信道下的语音传输技术进行了深入研究。

关键词：短波信道；语音传输；技术研究

中图分类号：TN911 文献标识码：A

短波通信伴随着电子计算机进入高效数字化信号的领先技术行列，在电子技术及移动通信等行业之中快速发展并推动自身的应用价值，短波通信在信息技术的领域方面不断更新，并提高自身在通信领域的质量以及传输效率，使现代通信得到快速发展，短波信道下语音的可靠传输对应急通信领域具有十分重要的实际应用价值。

一、短波通信发展现状

1.短波通信的发展过程

新闻以及广播领域经常会应用到高频通信的路径，依靠电离层的反射进行音频远距离的传送是高频通信的一个特征，高频高效率的通信方式是高频通信的优點，高频通信通道进行通信还是一种较为经济的应急通信方式，高频通信我们通常也将其称为短波通信，短波通信以10m～100m以及3MHz～30MHz的速度进行频率传送，使用电磁波进行无线通信，短波通信在脱离中继站点的情况下依旧可以实现远距离通信，短波通信主要依靠的是天波经过的电离层的发射，因为天上的电离层通信通道变化无常，偶尔会带来因为电磁波造成的相位相互叠加而造成的信号失真，还有信号不稳定所引起的分量叠加所造成的信号衰落，以及波长变长所引起的频率低下等成分的影响，造成接收台的互相叠重所引起的干扰，从而导致了通信质量的明显下降。

2.卫星通信与短波通信的发展现状

卫星通信是一种频率宽，通信通道运行速度稳定，传输速度快而高效的通信手段，在卫星通信刚刚研发出的几年间，短波通信的通信地位一度被卫星通信所占领，卫星通信的发展期，同样也是短波通信的低谷时期。但是经过漫长的一段时间，我们发现到卫星通信的通信方式，并不能完全替代短波通信的存在，卫星通信的通信方式，需要在地面设立信号接收站，而且还要制造并发射卫星，因为成本庞大的原因，这种通信方式很少被普通平民使用到，而且，最重要的是这样的通信方式并不适用于每一个人，很少有人会用到如此高速频率的传输，并且用户也无法随时取消卫星通信的业务，对比这一点，短波通信的优点就显现了出来，短波通信通信安全性高，收费相比卫星通信的收费是无法比较的，因此短波通信永远也不会被卫星通信所代替。

二、第三代短波通信语音传输技术研究

1.第三代短波通信的概述

经过漫长的第三代短波通信方面的相关技术研究，在第二代短波通信的技术基础上第三代短波通信有了很明显的进步，在调理方式上运用更具保密措施的共享密钥进行对其他路线路由器的连接，使用能够更好地提高总线利用率的载波监听技术，避免了与其他线路的冲突，按照地址信息将分组转发到目的地的传输方式进行传输，使用BWX系列进行突发波形信号的接收工作，并将Internet网路中的电台分成不同的小组进行传输，为了更好地完善Internet网路协议，还需要依靠到新一代的同步呼叫通信通道，在第三代短波通信上，这些新技术给予短波通信的通信现状质的提升。

2.第三代短波通信通信调试阶段的要点

基于上述第三代短波通信优点的基础上，在语音业务上我们实现了更快速的连接短波通信的线路，短波通信不同于以往依靠传输实时性的接收端的语音传输技术，而是采用了运用流式传播技术在网络播放的媒体格式的波形线路进行语音通信的实时传输，并将此作为接收端，系统运行过程和工作时序如下，首先在启动波形调制器时，我们要注意在输入端口待传输命令时，要在载荷数据传输结束前将波形调制器调试到前导序列，将数据开关调试至载荷数据的端口，然后再将前导端口填充到0BIT，将调试编码器控制在前导序列阶段，最后对波形调制器对前导序列进行计算，得出已经调试出的前导序列，再从该端口送出。

通信调试的最后阶段也尤为重要，进行调制波形的状态重置是调试短波频率的最后一步，也是调试过程中最为关键的一个步骤，首先打开数据的数据序列扰码产生器，然后进行扰码操作，再到PSK的调制，最后进行数据调出的操作，这一步骤主要是为了将纠错编程器的状态归位到起点，这个步骤使用波形单载波8共享密钥调试，1/2码率的卷积编码进行调试，将频率速度控制在2400波特，频率的下载速率设置为600bps以及1200bps的速率进行音频传输。在这里主要说一下1200bps的速率传输，我们都知道媒体数据流促进了波形轨道的延伸，让数据传输时的速度更为稳定，在用音频媒体进行数据传输时我们一般都会选择性的使用波形线进行传输，

3.前导序列的同步

在固定速度下进行波形数据传输的期间所传送的信息数据，我们将其称为载荷数据，而导频数据是在载荷数据中插入经过编码过后的数据，导频数据通常用来在通信通道帮助解调器进行实时跟踪通信状态，并计算出通信通道的状态信息，最快速度传输进导频序列，我们将这样的序列称为前导序列，前导序列通常用来帮助解调器捕捉信号从而对定时和载波进行同步。

三、短波语音传输链路的物理层帧格式

1.短波语音的传输链

在每一段载荷数据以及数据块上插入一段导频数据叫做短波语音传输链路的物理层帧格式，在这个格式上，每个块都包含着一段拥有固定长度的载荷数据以及内插导频符号。FEC编码、格雷码编码、符号映射、扰码以及PSK调制构成了发射端物理层，短波语音的具体传输过程如图1所示。

2.单用户多中继节点分集接收

沿着地球表面表层进行数据的信号传播我们通常称之为地波，地波的信号传播质量介于地球表面的介质特性，不同于地表的介质对电波传输的消耗程度，因此地波会对传播过程中可能会出现的信号产生障碍甚至影响，相对地波而言，天波在电波上的传播多因受到大气噪音以及路径不明确的阻力，通常会导致电波传输在时间上所引起的的延迟现象出现，以及对电离层的伤害，这样的传播方式对短波信号传输的质量具有很大的负面影响，善变的电离层而导致信号不稳定所引起的分量叠加所造成的信号衰落，波长变长所引起的频率低下电磁波造成的相位互相叠加而造成的信号失真等因素的影响产生的信号干扰，接收端对收到的衰落信号进行合并处理是无线通信对抗信号衰落的有效措施，促进了我们对于分集接收技术的应用，分集接收技术是目前广为应用提高短波语音通信的一项重要技术。

结论

我们要掌握对于第三代短波通信语音传输通信通道的接收端关键技术的相关知识，在对比不同接收信号性能同时，我们要注意信号通道差给系统造成的负面影响，注意单用户在信号接收点不同分布的情况下，应该采取的信号接收方式，注意多用户使用时的信号分配方法及在独立信号下，基于系统对信号的速率变化和分配办法的最佳策略。

参考文献

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[2]秦绪彬.短波广播数字化信道接收机的设计[J].数字技术与应用， 2016（2）：37.