短波通信頻率選擇技術(shù)研究與實現(xiàn)

中國人民解放軍69016部隊 王利敏

短波通信過程中，信道會產(chǎn)生窗口效應(yīng)，如果短波通信頻率的選擇不合理，信道會干擾短波通信。由此可以看出，短波通信頻率的合理選擇是保證短波通信質(zhì)量和成效的關(guān)鍵。要想保證短波通信效率選擇的合理性就必須研發(fā)和引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，實現(xiàn)短波通信的目標(biāo)。

1.短波通信頻率選擇技術(shù)的分類

目前，短波通信頻率選擇技術(shù)的分類方式比較多。按照短波通信頻率選擇技術(shù)原來來分類，可以把短波通信頻率選擇技術(shù)分為：一是頻率預(yù)測技術(shù)，二是頻率探測技術(shù)。其中，頻率預(yù)測技術(shù)實際上就是通過構(gòu)建相關(guān)參數(shù)模型來分析短波通信頻率，是比較常用的短波通信頻率技術(shù)選擇方法。按照短波通信頻率選擇技術(shù)的實效性可以分為以下幾類：一是長期預(yù)測，二是中期預(yù)測，三是短期預(yù)測。按照短波通信頻率探測的方式可以分為以下幾類：一是垂直探測，二是斜向探測，三是斜向返回探測。按照短波通信頻率探測體制可以分為以下幾類：一是脈沖探測技術(shù)，二是導(dǎo)頻探測技術(shù)，三是錯誤計數(shù)技術(shù)，四是眼圖技術(shù)。事實上，頻率預(yù)測必須與頻率探測結(jié)合在一起，二者缺一不可。頻率探測是頻率預(yù)測的前提和基礎(chǔ)，頻率探測需要為頻率預(yù)測提供所需要的數(shù)據(jù)和參數(shù)。但是，在短波通信技術(shù)的實際應(yīng)用過程中，多種因素限制了短波通信技術(shù)的使用，不僅浪費了大量資源，還會暴露探測目標(biāo)，無法保證短波通信的安全性。當(dāng)然，要想保證短波通信的質(zhì)量和安全性，需要結(jié)合用戶的實際情況來控制頻率預(yù)測和頻率探測的結(jié)合度。

2.歷史短波通信頻率選擇技術(shù)研究

歷史短波通信頻率選擇分為以下幾種：一是地理位置范圍的選擇，二是時間范圍的選擇。其中，地理位置范圍的選擇實際上就是先確定一個固定的中心位置，比如短波通信站臺，并以短波通信站臺為中心來確定一定區(qū)域，所確定范圍的相關(guān)參數(shù)都可以確定為短波通信頻率選擇的依據(jù)。時間范圍的選擇實際上就是記錄某一時間段內(nèi)短波通信頻率的變化參數(shù)，并對比相關(guān)參數(shù)，最終選擇出最合理的短波通信頻率。

3.短波通信頻率選擇技術(shù)的實現(xiàn)

要想保證短波通信頻率選擇的合理性，就必須結(jié)合短波通信頻率的特點把預(yù)測技術(shù)和探測技術(shù)完美的結(jié)合在一起。由于短波通信多用于軍事領(lǐng)域，預(yù)測技術(shù)和探測技術(shù)的結(jié)合還必須考慮到軍事應(yīng)用的實際需求，真正發(fā)揮出短波通信在軍事領(lǐng)域的作用。

在進(jìn)行短波通信之前，需要對短波通信空間進(jìn)行頻率預(yù)測。技術(shù)人員首先需要借助定位技術(shù)對短波通信雙方的方向和距離進(jìn)行預(yù)測，保證雙方都在短波通信的頻率內(nèi)。但是，由于短波通信頻率探測的影響因素比較多，重購短波通信頻率預(yù)測方法能夠比較直觀的為技術(shù)人員提供所需要的相關(guān)參數(shù)和信息。噪音也是影響短波通信頻率的關(guān)鍵因素，對于噪音干擾，技術(shù)人員可以采用以下技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測：一是循環(huán)分析技術(shù)，二是快速變換技術(shù)。監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用可以及時發(fā)現(xiàn)噪音的干擾情況，并針對干擾情況技術(shù)采取對策，屏蔽掉嚴(yán)重的噪音頻點。單向短波通信頻率偵聽技術(shù)也是比較常用的短波通信頻率選擇技術(shù)，該技術(shù)主要作用是對短波通信信道特點進(jìn)行分析，并選出最佳的備選頻率組。雙向短波通信頻率探測技術(shù)主要是采用人工的方式對信號接收站的短波通信頻率進(jìn)行探測，對接收站小樣本參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計，獲取出有價值的信道數(shù)據(jù)信息。

技術(shù)人員在應(yīng)用短波通信頻率選擇技術(shù)時可以根據(jù)獲取到的數(shù)據(jù)信息建立分析矩陣，對所有需要分析的短波通信頻率進(jìn)行探測。矩陣短波通信頻率探測方法不需要以頻率預(yù)測為基礎(chǔ)，而是可以直接利用探測技術(shù)進(jìn)行短波通信頻率分析和選擇，技術(shù)人員可以通過分析短波通信頻率來確定短波通信頻率之間的關(guān)聯(lián)性，并合理確定短波通信頻率探測方法，這樣可以大大提高短波通信頻率探測效率，節(jié)省時間和人力。技術(shù)人員在應(yīng)用短波通信頻率探測技術(shù)之前要結(jié)合實際情況建立模型，合理確定模型的樣本數(shù)量，并對小樣本進(jìn)行探測，多次探測，最終保證探測結(jié)果的真實性和準(zhǔn)確性。傳統(tǒng)的短波通信頻率探測技術(shù)具有以下缺點：一是探測時間比較長，二是通信目標(biāo)容易暴露，三是探測方法比較老舊，不夠靈活。目前，短波通信頻率探測和預(yù)測技術(shù)的結(jié)合可以有效解決傳統(tǒng)短波通信頻率選擇技術(shù)應(yīng)用中出現(xiàn)的問題。

短波通信頻率系統(tǒng)主要包括以下幾個部分：一是用戶終端，二是選擇頻率通信控制器，三是信道設(shè)備。其中，用戶終端主要由以下幾個部分組成：一是操作系統(tǒng)，二是軟件用戶界面，三是短波通信頻率選擇模塊，四是數(shù)據(jù)信息儲存模塊，五是數(shù)據(jù)分析模塊。通信控制器主要由以下幾個部分組成：一是單元板，二是GPS模塊。用戶終端主要應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行信息交互，不同的平臺和用戶可以共享短波通信設(shè)備，實現(xiàn)短波信息傳輸。

我國地域遼闊，要想實現(xiàn)陸地和領(lǐng)海之間通信就必須建立多個短波通信站臺。目前，我國短波通信方式有以下幾種：一是點對點通信，二是點對面通信，三是面對面通信。其中，點對點通信是點對面和面對面通信的前提和基礎(chǔ)，點對面和面對面短波通信實際上就是從眾多的通信信道中選擇出最適合的信道。雖然我國短波通信頻率選擇技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用多年，但是我國短波通信頻率在選擇的過程中還是存在誤差，這會影響到整個短波通信的質(zhì)量和效率。如今，我國把短波通信頻率選擇和通信系統(tǒng)連接在一起，避免短波通信頻率選擇誤差的出現(xiàn)。短波通信主要是利用電磁波在信道之間進(jìn)行傳輸，但是電磁波在傳輸?shù)倪^程中會受到多種外部因素的影響出現(xiàn)損耗的情況，最終完成多途徑的傳播。短波通信頻率選擇模塊的設(shè)計方法有以下幾種：一是短波通信頻率分值的計算，二是路徑分值的計算，三是路徑寬度的計算，四是路徑頻率均值的計算。在新形勢下，我國必須加大短波通信頻率選擇技術(shù)的開發(fā)和研究力度，真正發(fā)揮出短波通信頻率選擇技術(shù)在各個領(lǐng)域的作用。

4.結(jié)語

人們的生活離不開通信，國家發(fā)展更離不開通信。短波通信是主要的通信方式，短波通信更多的被應(yīng)用于我國海域，實現(xiàn)海洋和陸地的通信，在海洋和陸地分別建立多個通信站臺。雖然短波通信應(yīng)用時間比較早，但是短波通信質(zhì)量的影響因素也比較多，最終無法實現(xiàn)短波通信目標(biāo)。其中，短波通信頻率選擇的合理性對短波通信質(zhì)量影響較大。為了保證短波通信質(zhì)量，我國一直在引進(jìn)和研發(fā)短波通信頻率選擇技術(shù)，更好的保證短波通信質(zhì)量，滿足不同用戶的實際需求。目前，短波通信頻率探測和預(yù)測技術(shù)是應(yīng)用比較廣泛的短波通信頻率選擇技術(shù)，在特殊情況下，二者需要結(jié)合在一起，缺一不可，而且需要按照固定的順序開展短波通信頻率選擇工作。但是，在一定條件下，探測技術(shù)和預(yù)測技術(shù)也可以獨立使用，技術(shù)人員可以建立短波通信頻率模型，并通過對短波通信頻率模型參數(shù)的分析來確定最佳的短波通信頻率，大大提高了短波通信頻率選擇效率，節(jié)省人力和物力。

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