海上短波通信頻率優選技術現狀與分析

柳勇剛

【摘要】 短波通信是人類最早發現的無線通信方法，是遠距離通信必不可少的手段。本文首先簡要介紹了短波通信頻率優選技術的主要類型，對海上短波遠程通信頻率優選技術的應用現狀進行了總結，并探討了一種綜合了預測與探測功能的新模式，希望能夠為推動海上遠距離通信頻率優選技術的發展貢獻一份力量。

【關鍵詞】 頻率優選技術 短波通信 預測 探測 現狀分析

短波通信具有機動靈活、通信距離遠、通信能力強的特點，在現代軍事戰略通信中有著十分關鍵的作用。隨著短波通信技術研究的不斷深入，現代短波通信技術開始向數字化方向發展，但在實際應用過程中，人們發現通信頻率優選技術始終是制約短波通信效果的重要因素，盡管引入了較為先進的差錯控制技術，應用了調制解調器，短波信道仍然存在較強的窗口效應。在此背景下，有必要對短波遠程通信頻率優選技術的應用現狀進行分析，進一步探討有效的頻率優選手段。

一、頻率優選技術的類別分析

短波頻率優選技術按照其作用劃分，可分為頻率探測、頻率預測及認知無線電感知三種技術類型。其中，頻率優選預測與探測的主要目的是確定最佳通信寬帶，緩解頻譜源不足等問題。在短波遠距離通信過程中，頻譜源不足會對短波通信的系統容量產生影響。有相關研究指出，在時空領域上，短波頻譜存在很多頻譜空洞。頻譜空洞直接關系到短波頻率的應用效率，如何發現這些空洞，已經成為短波長距離通信頻率優選技術研究者們關注的重點。與此同時，無線電感應技術開始在短波通信中出現和應用，其主要原理是通過感知外界不斷變化的無線通信環境，借助一定算法來實時變更自身參數，對授權用戶的閑置頻率空穴進行動態跟蹤感知，進而達到充分利用頻譜資源的目的。

二、海上短波遠程通信頻率優選技術應用現狀

2.1頻率預測技術應用

短波頻率預測技術既包括長期預測，又包括短期預測，CCIR組織曾經提出了三種獨立的短波信道模型評估算法，分別為報告 894、報告252及報告252補編的方法。目前，國內短波頻率預測技術仍然是以短期預測、長期預測為基礎，在海上短波通信領域，出現了亞太法、自相關頻率預測以及神經網絡預測法等優選技術。其中亞太法是根據亞太地區39個主要電離層觀測站記錄的數據，運用f0 F2導出預測指數的一種頻率預測方法，自相關頻率預測技術則以電離層MUF的變化規律為基礎，通過預測其短期變化規律來進行準實時預報。

神經網絡預測是以神經網絡基本原理為依據而建立起的一種短波頻率預測模型，也具有實時預報的作用。目前，世界很多國家不同機構對短波頻率預測均有深入的研究，大多數研究成果都是以中長期預測為主，雖然也符合短波通信的要求，但不能全面反映實際時刻電離層的反射信道情況。

2.2頻率探測技術應用

在頻率探測技術不斷發展的背景下，很多探測信號體質開始用于短波通信實踐中，如脈沖探測、眼圖技術和錯誤計數等，在很大程度上提高了短波通信頻率探測的效率。其中，脈沖探測是出現時間最早、應用范圍最廣泛的一類探測方法，能夠同步接收和傳輸時間和頻率，在發端應用了脈沖探測發射機以在整個HF頻段上發送脈沖探測信號，接收端中的探測接收機校準時間與標準時間一致，因此能夠實現同步收發。在數字傳輸系統過程中，眼圖技術能夠比較全面地反映系統傳輸性能，因而可以通過眼圖分析來評估信道。錯誤計數技術是在控制發送數據的條件下，通過設置反碼加權，對信息支路進行放大加權處理，從而提高系統輸出結果中的誤碼率，該方法多用在數字通信系統中。

三、預測與探測組合應用的新模式

短波頻率探測的主要作用在于通過對電離層進行動態探測，為短波通信找到最佳通信頻率。一般情況下，岸海短波頻率的探測工作離不開艦載站與岸基站，艦載站與岸基站保持同步，共同接收電離圖，從而構建探測鏈路。同時，艦載站把優選頻率傳輸至岸基站，再由岸基站對本地區電磁環境作出分析，確立優選頻率后將其傳回艦載站。在定頻工作模式下，海上短波通信工程中，岸海短波數據的鏈傳效果往往難以得到保證，因此，可以考慮將數據鏈系統與短波通信頻率探測系統結合起來，最大限度地利用頻率探測系統功能，結合海區天氣狀況、地理情況及電磁頻譜占位情況選擇閑置、穩定的通信頻率，并對通信頻率進行實時分配，大幅度地提高短波通信效果。

四、結束語

短波通信的抗毀性能好，其在海上通信領域有著不可估量的應用價值。但是受現有科學技術水平的影響，短波通信頻率優選效果仍然有待改善。

短波通信工作者要不斷提升頻率預測和探測水平，綜合利用通信技術和網絡技術，改進通信設備，從而不斷提高通信頻率的應用率。

參 考 文 獻

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