信息化条件下短波通信抗干扰技术与应用分析

2021-07-02黄志权

通信电源技术 2021年5期

冯强，黄志权

（92146部队，广东湛江 524001）

0 引言

相对于长波通信来讲，短波通信具有十分显著的优点。比如，在应用的过程当中，短波通信的设备使用较为方便，更加灵活，而且资金投入较低，抗毁性也较强，同时也是目前通信行业广泛使用的技术。对短波通信造成干扰的技术主要包括电离层的高度、密度以及气候条件的变化等内容，在短波通信过程中可以利用跳频技术及分集技术等，降低其他因素对短波通信造成的影响。

1 短波通信的特点概述

1.1 短波通信技术的优点

由于短波通信过程中常利用天波或者地波进行信息传播，相比于其他数据传输技术，短波通信系统所使用的设备体积更小，能够很好地满足移动通信中对于具体设备操作及设计的要求。另外，短波通信系统制造的成本更低，维护操作更加简易，也可以随时根据突发的通信状况进行控制，这大大保障了通信的安全功能。其次，在实际应用短波通信的过程中，对于短时间组网的操作工程可以进行更简易地改进，并使整个短波通信系统最小限度受到外界因素的影响。

1.2 短波通信技术的缺点

随着短波通信被广泛普及于国内通信领域，其弊端也渐渐浮现出来，主要体现在短波通信所携带的信息容量太少，使用频段范围较窄，对正常传输所需外界条件更加苛刻等。这就导致短波通信传输过程中波动呈现不稳定状态，因此专业领域研究人员应加大对于通信抗干扰能力的革新与研究力度[1-5]。

2 信息化条件下干扰短波通信的影响因素

2.1 产业干扰短波通信

其主要影响因素在于工作过程中所使用的设备问题。比如，会出现整体电力网络干扰，而这其中产业干扰影响大小的原因与周遭外界环境的噪音强度大小有着直接的关系，另外供电系统功率大小也会直接影响短波通信的传输。

2.2 大气噪音干扰短波通信

大幅减低短波通信效率的主要原因之一便是大气噪音干扰。由于大气层中会伴随放电的自然现象，而且其放电还具有方向性特征，因此这会导致短波通信的正常传输受到阻碍。另外，在某些特殊地区，其中放电的方向性还会有季节性变化，这又对短波通信传输造成了更大的挑战。

2.3 电台干扰短波通信

电台干扰也是造成短波通信异常的一大原因，因为电视台或者广播站进行信号传播时与短波通信的无线电波波段有很大相似之处，所以就非常容易发生干扰情况[6]。

2.4 人为因素干扰短波通信

人为因素干扰短波通信的具体原因如下，通常使用短波通信干扰是为了战争中地方的上下交流沟通，因此会普遍使用单频、多频或者使用部分频段进行干扰。

3 信息化条件下短波通信抗干扰技术

3.1 短波通信自适应抗干扰技术

该技术的工作原理是通过对多个链路进行分别的扫描和处理，并以此为依据建立探测命令和呼叫信号，以实现对短波通信信号的搜寻，再根据工作内容的具体需求，选择适合的频率，使链路得到完整建立。其次，由于自适应技术在短波通信中的应用十分广泛，因此其调整的主要对象是短波通信系统中的各项参数，主要会通过优化系统框架实现本身抗干扰能力的提升，而该技术意味着短波通信系统能够更好地适应外界环境，并随时根据需要建立合适的链路，这样可以使通信质量得到保证[7]。自适应抗干扰技术原理如图1所示。

图1 自适应抗干扰技术

3.2 短波通信直接序列扩频抗干扰技术

直接序列扩频抗干扰技术的基本原理是在空中使用高速音频代码，并对数据代码进行一些修改，调制射频，并将信号带宽扩展到伪波。为了确保宽带信号和通信数据恢复，可以使用诸如新频率所产生的噪声及空气管道噪声的干扰[8]。

3.3 短波通信分集抗干扰技术

该技术是对通信过程中所涉及到的频率和参数等内容进行多次的接收和重新组合，并将传输过程中的重要数据内容进行优化，从而提高整体的传输能力和抗干扰能力的过程。而且，在实际的通信过程中，对于复杂的短波信号和通信环境以及密集的信号传输情况，都能够利用分集抗干扰技术来补充信号强度，这会保证通信的质量和效率得到提高。

3.4 短波通信跳频抗干扰技术

该技术的原理如图2所示，根据通信需要设备可以自动选择频率，跳至干扰最弱的频率进行通信作业。跳频技术的动态化修正避免了人工操作的麻烦和滞后性，通过对通信过程的把控和具体环境的了解就使得调整可以做到实时进行，并最大限度降低了各种因素的干扰。不过跳频技术的应用利弊共存，会有部分短波通信的距离较长，此时就需要保持信号的强度，因为频繁的跳频会导致信号强度的下降。

图2 跳频抗干扰技术

3.5 短波通信混合扩频抗干扰技术

在现代化军事领域的应用和发展过程中，常利用混合扩频技术进行通信的抗干扰。这是由于该技术的抗干扰性能较强，利用该混合扩频技术在较差的环境中也能够保证通信的稳定畅通。混合扩频技术能够将跳频系统和混合扩频抗干扰技术相结合，并充分发挥了两项系统的优点，也弥补了两项技术在应用过程中的不足之处。另外，该项技术在应用的过程中，跳频系统能够排除对信号产生影响的因素，以此来达到抗干扰的目的。此外，通过混合扩频抗干扰技术能够分析影响通信系统的因素，将原本产生影响的因素变为自身有益的信号源，以此来提高自身的抗干扰能力[9]。

4 信息化条件下短波通信抗干扰技术的应用

4.1 短波通信自适应技术的应用

自适应技术的应用已有一定的实践经验，在该技术的应用中首先要考虑的是短波通信的整体框架，并了解其基本功能，之后针对性地将自适应技术应用到该系统中。由于当前是信息时代，因此信息化条件下的短波通信拥有了更多的应用条件和调整空间，其应用也可以在自动化的条件下得到进一步加强。另外，通过使用现代技术能够实现不同软件技术和自适应技术的融合，使其更大限度地发挥适应功能。

4.2 短波通信跳频技术的应用

在目前的短波通信技术应用过程中，利用跳频技术能够针对不同的环境进行具体分析，以此满足通信的需求。另外，随着短波通信技术的快速发展，可以将非线性动力学混沌理论与跳频技术相结合，进一步提高通信系统整体的抗干扰能力，而且调频速度与频率的采集质量也得到了有效提高，可以达到每秒5 000跳以上，最高能够达到19 000 bit/s。此外，在电子集成技术高速发展的推动下，短波通信的实用性及广泛性都获得了认证，所以调频技术的应用也可以通过分析短波通信波段去实现未受到干扰跳频的自动搜索，这会解决通信网络的干扰与拥堵问题[10]。

4.3 短波通信分集技术的应用

该技术的关键是要了解短波通信的具体情况及调整的空间和余地，而鉴于分集技术对抗干扰能力的提升主要是通过选择信道，并针对性的加强信号，以充分把握该环节，从而实现分集技术的有效应用。

4.4 短波通信差错控制技术的应用

实际上，该技术是作为基础来进行应用的。因为一旦在通信过程中出现问题，就需要利用纠错技术来分析和研究问题，所以在目前的发展过程中，纠错技术可以利用加密技术来提高整体的抗干扰能力，并使信号传输的保密性和工作效率得到有效提高。另外，通过将两项技术相结合，可以使得整体技术能够在更加复杂的工作环境下应用，还会有效提高短波通信的质量和效率。再者，应用该技术能够充分发挥出短波通信抗干扰技术高传输速率与高利用率的优势，从而不断改善所接收的信号，并避免问题的发生。

5 信息条件下短波通信抗干扰技术的案例应用分析

在信息化极速发展的大背景下，我国对短波通信技术的重视度越来越高，主要运用了直接序列扩频技术、调频技术、分集技术、跳时技术、自适应技术以及差错技术等多种技术来提高抗干扰能力。而本次主要简述分集技术在信息条件下对短波通信抗干扰技术的应用分析。首先，鉴于短波通信信道的设计及其使用情况的不同，在不同信道的运行中会出现信号强弱差异，为增强部分信道在使用过程中存在的不足，可以结合当时的实际情况来减少对信道的耗费和磨损。其次，分集技术能够在无需增加宽带和传输功率的情况下完善和优化短波系统，此项操作较为简单，也具备适用性较好等特点。最后，如遇传输信号差和众多外界因素干扰的情况下，选择这种技术可以有效保障信号的正常运行和传输，因为它可在不对通行信道做任何改变的情况下提高信道的传输质量，增加抗干扰能力。