无线电短波通信在信息化时代的应用
2019-02-14郭丽华陈黎明王亚宁
郭丽华,陈黎明,王 蓉,王亚宁
(1.92146 部队,湛江 524001:2.海军航空大学,烟台 264001)
短波通信是波长在10m 至100m 之间、频率在3MHz~30MHz之间的无线电波通信。在实际应用中,短波通信频率会因为考虑到利用效率的问题而设定在1.5MHz—30MHz。
按照传统的应用模式,无线电短波在政府相关信息传输、外交信息互动、气象勘察预测、邮电交通、工商业经营生产等领域得到广泛的应用,除了可以传输语音信号之外,还可以传输文字图像等其他数据信息[1]。除此之外,在高空航行以及航海领域,无线电短波也是必不可少的,尤其是在军事指挥领域,无线电短波更是起着至关重要的作用。在没有卫星通信的时代,无线电短波在国际通信、救灾行动、包括军事行动的联络方面发挥了无可比拟的作用。
1 无线电短波通信的发展历史和特点
1.1 无线电短波发展历史
从技术发展的角度来看,当科技赋予短波远距离通信的能力时,他就被广泛使用在世界远距离通信行业中,在政府工作、军事行动以及外交行为中都起到了重要作用,作为电报、电话、传真、语音播报等信息的传播载体。无线短波通信的传播形式有两种:地波传输和天波传输。其中地波传输是一种受天气影响较小的近距离信息传播方式,因为其地波传输会随着工作频率的升高而产生更多损耗,所以地波工作频率需要控制在5MHz 以内。无线电波经过电离层的反射到达地面的部分被称为天波[2]。电离层可以反射倾斜投射的电磁波使之传播至几千千米外的地表。因为天波是依靠电离层反射的,故而其信号十分不稳定。
1.2 短波通信的特点
不同于卫星通信和地面微波,短波通信有十分独特的优点:
(1)短波通信不需要中继站就可以实现远距离传输。
(2)技术成熟、完善,建设周期短,基础建设和运行维护成本低。
(3)短波通信设备机动性强,使用方便,组网灵活。短波通信电路调度难度较低,如果需要进行固定通信,则装备可以固定;若需要实现移动通信,也可以将其装入车辆等移动装置。
(4)面临自然灾害或是战争时,短波通信抗毁性强。
(5)短波通信设备体积小,容易隐藏且方便携带。
正是因为这些优点,短波通信被广泛运用到各行各业中,但是短波通信有一些无法忽视的缺点:
(1)频带窄、容量小,短波通信的频率波段较窄,无法容纳大量通信信息。
(2)短波通信中天波通信的信道属于变参信道,是一种稳定性差的信号传输方式。
(3)多径效应导致信号衰落严重。
(4)大气和人为干扰严重,大气噪声以及工业生产噪音会对短波通信造成干扰。
2 高新技术的应用
1980年之后,各种高新技术进入人们视线,计算机、移动通信设备、微电子等科学技术的不断发展促进了短波通信的更新换代,渐渐使短波通信技术进入了新时代。无线短波新技术也得到了蓬勃发展,例如:
2.1 现代短波信道技术
基于现代高新技术的短波信道技术主要有两种形式:第一种是信道自适应技术,这种技术是针对短波变参信道稳定性较差的特点,通常用来提高短波通信的稳定性,减少因此造成的通信质量问题,这种技术主要由短波选频实时化和频率自适应组成。
第二种是短波通信电子防御技术,这种技术主要解决短波通信传播信息的过程中隐蔽性较差,面对各种因素的打击或阻碍造成通信抵抗能力不强的缺点。利用电子战中电磁斗争的性质和规律,提高短波通信反测向、反侦查、防截获、抗干扰的能力,增强短波通信在电子战中的存活能力。短波通信电子防御技术是由短波跳频技术、自适应技术以及扩频技术联合组成。
2.2 现代短波通信终端技术
传统短波通信技术容易受到严重的电磁干扰,所以为了解决这个问题以及满足生产生活中对高速传播信息的需要,现代短波通信终端技术应运而生。这项技术由短波调制解调技术和差错控制技术组成。
3 发展前景和趋势
虽然卫星通信相比短波通信来说具有频带更宽、稳定性更强的特点,但是相对来说,短波通信仍然具有不可替代性[3]。卫星通信的普及率并不高,通信线路并不能得到广泛安装使用,军事中采用卫星通信极易被对方摧毁,这是信息战中使用卫星通信最致命的弱点。因此,在全球范围内持续地研究短波通信仍然具有重要的意义,很多国家组织都在加强无线短波研究计划,未来的研究方向可以从以下两个方面进行。
(1)保密防干扰技术
在机动作战和部队行军过程中短波通信是惟一一种可靠的通信手段,所以对于短波通信来说,应该从如何防止机密信息被敌人盗取,提高短波通信技术防窃取防干扰能力方面进行研究。因此,该技术的发展应该致力于阻止敌方侦查,使敌方的信息干扰失效,利用信息加密技术和跳频技术增强短波通信生命力等等。
(2)组网技术
短波通信是一种开放型的通信技术,因此可以利用该技术的开放性实现实时聊天通讯的平台,该平台可以进行视频音频通话、发送E-mail 等,这需要短波通信组网技术的发展。目前该技术的难点在于如何进行频率重复使用以及组网各个节点的联合问题,以及网上实时选频如何实现的问题,除此之外,在大网中其他通信网络之间的接口协议拟定问题也亟待解决。
4 结束语
短波通信技术是一种设备方便快捷、拥有远距离通信能力、抗毁力较强、使用灵活的通信技术,伴随着信息化时代的到来,短波通信技术也会因其新的进步与发展再次受到人们的关注。未来,科技的飞速发展以及研究的不断深入将会给传统的短波通信技术注入新的血液,使之迸发出新时代的活力,使传统短波通信真正进入到世界先进通信技术行业。