芻議短波信道下語音傳輸關鍵技術

李小姍

摘 要：在通信行業中，短波通信因其獨特的特性，使自身在通信行業領域成為無可替代的存在，短波通信在商業以及個人手中被廣泛應用，使用安全可靠的傳播方式進行電波傳輸是短波通信的重要價值，本文對短波信道下的語音傳輸技術進行了深入研究。

關鍵詞：短波信道；語音傳輸；技術研究

中圖分類號：TN911 文獻標識碼：A

短波通信伴隨著電子計算機進入高效數字化信號的領先技術行列，在電子技術及移動通信等行業之中快速發展并推動自身的應用價值，短波通信在信息技術的領域方面不斷更新，并提高自身在通信領域的質量以及傳輸效率，使現代通信得到快速發展，短波信道下語音的可靠傳輸對應急通信領域具有十分重要的實際應用價值。

一、短波通信發展現狀

1.短波通信的發展過程

新聞以及廣播領域經常會應用到高頻通信的路徑，依靠電離層的反射進行音頻遠距離的傳送是高頻通信的一個特征，高頻高效率的通信方式是高頻通信的優點，高頻通信通道進行通信還是一種較為經濟的應急通信方式，高頻通信我們通常也將其稱為短波通信，短波通信以10m～100m以及3MHz～30MHz的速度進行頻率傳送，使用電磁波進行無線通信，短波通信在脫離中繼站點的情況下依舊可以實現遠距離通信，短波通信主要依靠的是天波經過的電離層的發射，因為天上的電離層通信通道變化無常，偶爾會帶來因為電磁波造成的相位相互疊加而造成的信號失真，還有信號不穩定所引起的分量疊加所造成的信號衰落，以及波長變長所引起的頻率低下等成分的影響，造成接收臺的互相疊重所引起的干擾，從而導致了通信質量的明顯下降。

2.衛星通信與短波通信的發展現狀

衛星通信是一種頻率寬，通信通道運行速度穩定，傳輸速度快而高效的通信手段，在衛星通信剛剛研發出的幾年間，短波通信的通信地位一度被衛星通信所占領，衛星通信的發展期，同樣也是短波通信的低谷時期。但是經過漫長的一段時間，我們發現到衛星通信的通信方式，并不能完全替代短波通信的存在，衛星通信的通信方式，需要在地面設立信號接收站，而且還要制造并發射衛星，因為成本龐大的原因，這種通信方式很少被普通平民使用到，而且，最重要的是這樣的通信方式并不適用于每一個人，很少有人會用到如此高速頻率的傳輸，并且用戶也無法隨時取消衛星通信的業務，對比這一點，短波通信的優點就顯現了出來，短波通信通信安全性高，收費相比衛星通信的收費是無法比較的，因此短波通信永遠也不會被衛星通信所代替。

二、第三代短波通信語音傳輸技術研究

1.第三代短波通信的概述

經過漫長的第三代短波通信方面的相關技術研究，在第二代短波通信的技術基礎上第三代短波通信有了很明顯的進步，在調理方式上運用更具保密措施的共享密鑰進行對其他路線路由器的連接，使用能夠更好地提高總線利用率的載波監聽技術，避免了與其他線路的沖突，按照地址信息將分組轉發到目的地的傳輸方式進行傳輸，使用BWX系列進行突發波形信號的接收工作，并將Internet網路中的電臺分成不同的小組進行傳輸，為了更好地完善Internet網路協議，還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，這些新技術給予短波通信的通信現狀質的提升。

2.第三代短波通信通信調試階段的要點

基于上述第三代短波通信優點的基礎上，在語音業務上我們實現了更快速的連接短波通信的線路，短波通信不同于以往依靠傳輸實時性的接收端的語音傳輸技術，而是采用了運用流式傳播技術在網絡播放的媒體格式的波形線路進行語音通信的實時傳輸，并將此作為接收端，系統運行過程和工作時序如下，首先在啟動波形調制器時，我們要注意在輸入端口待傳輸命令時，要在載荷數據傳輸結束前將波形調制器調試到前導序列，將數據開關調試至載荷數據的端口，然后再將前導端口填充到0BIT，將調試編碼器控制在前導序列階段，最后對波形調制器對前導序列進行計算，得出已經調試出的前導序列，再從該端口送出。

通信調試的最后階段也尤為重要，進行調制波形的狀態重置是調試短波頻率的最后一步，也是調試過程中最為關鍵的一個步驟，首先打開數據的數據序列擾碼產生器，然后進行擾碼操作，再到PSK的調制，最后進行數據調出的操作，這一步驟主要是為了將糾錯編程器的狀態歸位到起點，這個步驟使用波形單載波8共享密鑰調試，1/2碼率的卷積編碼進行調試，將頻率速度控制在2400波特，頻率的下載速率設置為600bps以及1200bps的速率進行音頻傳輸。在這里主要說一下1200bps的速率傳輸，我們都知道媒體數據流促進了波形軌道的延伸，讓數據傳輸時的速度更為穩定，在用音頻媒體進行數據傳輸時我們一般都會選擇性的使用波形線進行傳輸，

3.前導序列的同步

在固定速度下進行波形數據傳輸的期間所傳送的信息數據，我們將其稱為載荷數據，而導頻數據是在載荷數據中插入經過編碼過后的數據，導頻數據通常用來在通信通道幫助解調器進行實時跟蹤通信狀態，并計算出通信通道的狀態信息，最快速度傳輸進導頻序列，我們將這樣的序列稱為前導序列，前導序列通常用來幫助解調器捕捉信號從而對定時和載波進行同步。

三、短波語音傳輸鏈路的物理層幀格式

1.短波語音的傳輸鏈

在每一段載荷數據以及數據塊上插入一段導頻數據叫做短波語音傳輸鏈路的物理層幀格式，在這個格式上，每個塊都包含著一段擁有固定長度的載荷數據以及內插導頻符號。FEC編碼、格雷碼編碼、符號映射、擾碼以及PSK調制構成了發射端物理層，短波語音的具體傳輸過程如圖1所示。

2.單用戶多中繼節點分集接收

沿著地球表面表層進行數據的信號傳播我們通常稱之為地波，地波的信號傳播質量介于地球表面的介質特性，不同于地表的介質對電波傳輸的消耗程度，因此地波會對傳播過程中可能會出現的信號產生障礙甚至影響，相對地波而言，天波在電波上的傳播多因受到大氣噪音以及路徑不明確的阻力，通常會導致電波傳輸在時間上所引起的的延遲現象出現，以及對電離層的傷害，這樣的傳播方式對短波信號傳輸的質量具有很大的負面影響，善變的電離層而導致信號不穩定所引起的分量疊加所造成的信號衰落，波長變長所引起的頻率低下電磁波造成的相位互相疊加而造成的信號失真等因素的影響產生的信號干擾，接收端對收到的衰落信號進行合并處理是無線通信對抗信號衰落的有效措施，促進了我們對于分集接收技術的應用，分集接收技術是目前廣為應用提高短波語音通信的一項重要技術。

結論

我們要掌握對于第三代短波通信語音傳輸通信通道的接收端關鍵技術的相關知識，在對比不同接收信號性能同時，我們要注意信號通道差給系統造成的負面影響，注意單用戶在信號接收點不同分布的情況下，應該采取的信號接收方式，注意多用戶使用時的信號分配方法及在獨立信號下，基于系統對信號的速率變化和分配辦法的最佳策略。

參考文獻

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