無線電短波通信在信息化時代的應用

王丹陽

（廣州海格通信集團股份有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引 言

無線電短波通信廣泛應用于政府信息傳輸、外交互動、氣象勘測、工商業經營生產、航空、航海以及軍事指揮等方面，發揮著重要作用。隨著信息化時代的發展，無線電短波通信應用迎來了新的發展契機，分析無線電短波通信在信息化時代的實際應用尤為重要。

1 無線電短波通信

1.1 無線電短波通信的概念

無線電短波通信以地波和天波2種方式為主，其中地波傳播距離短，天波傳播距離長。地波傳輸頻率一般保持在5 MHz以下，受天氣影響較小，傳播比較穩定。天波是無線電波經電離層反射回地面，傳播中受電離層變化與多徑傳播影響不穩定，但傳播距離長。實際應用中，短波通信以天波為主要傳播方式。

1.2 無線電短波通信的發展歷史

無線電短波實現遠距離通信以來，無線電短波應用發展迅速，通過傳送電報、電話、傳真以及語音等方式，廣泛應用于政府、軍事以及外交領域。20世紀60年代，隨著衛星通信的興起，無線電短波通信受到嚴重沖擊。但是，短波通信具有成本低、易實現以及不易摧毀等優勢，在通信市場中仍占有一席之地。

1.3 無線電短波通信的特點

無線電短波通信與衛星通信和地面微波等通信方式相比，具有其獨有的特點，如表1所示。無線電短波通信的應用優勢主要表現在建設運維費用低、可移動、靈活性高以及抵御能力強等方面。它的應用劣勢主要表現在通信容量小、傳輸穩定性差以及存在噪聲干擾等方面。

表1 無線電短波通信應用的優缺點

2 無線電短波通信應用方向

2.1 現代短波信道技術

在信息化時代，無線電短波通信的應用方向一般分為2類。一是基于短波變參信道特點應用，解決短波空間信息不穩定性和通信質量問題，強化短波數據通信可靠性與有效性，形成圍繞短波實時選頻與頻率自適應技術為主體的信道自適應技術。二是基于無線電短波通信隱蔽性與抗干擾性差的缺陷，利用電磁斗爭特點和規律形成無線電短波通信電子防御技術。該技術適用于電子戰環境，通過無線電短波通信的抗測向、抗偵查、抗擊毀以及抗干擾強化防御能力，提高無線電短波在電子戰中的生存能力。以無線電短波擴頻通信技術為主體，即通過短波擴頻、自適應跳頻技術以及短波直接序列擴頻技術提高短波通信電子防御能力。如圖1所示，軟件無線電短波平臺結構中包含天線、高速處理段以及低速處理段3個部分。

圖1 軟件無線電短波電臺結構

2.2 現代短波通信終端技術

現代短波通信終端技術針對無線電短波通信具有嚴重電磁干擾問題，通過短波調制解調技術與差錯控制技術增強數據傳輸可靠性與數據實際傳輸效率，有效滿足用戶對高速數據業務需求。

2.3 短波通信裝備數字化與網絡技術

隨著微電子技術的發展與應用，規模集成電路和微處理器等技術在短波通信設備中的應用逐漸廣泛，使得無線電短波通信設備逐漸向集成化、小型化以及通用化方向發展。基于無線電設計思路，由模擬/數字轉換器（Analog to Digital Converter，ADC）、數字/模擬轉換器（Digital to Analog Converter，DAC）以及中央處理器（Central Processing Unit，CPU）組成硬件基礎，結合硬件平臺，以短波調頻電臺組技術與短波數據通信網絡技術為主體，實現無線電短波平臺的數字化、軟件化以及模塊化。

2.4 軟件無線電

軟件無線電最早源于美國電信系統會議，是指開放式、標準化以及模塊化可編程通用硬件平臺。短波通信頻率、調制方式、數據率以及通信協議等無線電短波通信功能，利用軟件編程實現，強化無線電短波通信系統的兼容性、開放性以及靈活性特點。寬帶模數變換器靠近射頻天線，建立通用開放的硬件平臺，包括可編程數字濾波器，結合寬帶ADC實現信道分析。軟件編程實現通信頻段選擇，如高頻（High Frequency，HF）、 甚 高 頻（Very High Frequency，VHF）以及超高頻（Super High Frequency，SHF）等。軟件編程傳送信息抽樣、量化、運算、處理以及變換，實現射頻電臺收發功能。靈活運用無線電短波通信模塊能夠提升軟件無線電短波通信傳播條件自適應能力，提高軟件無線電自適應天線調零、擴頻以及跳頻等多種抗干擾能力，強化無線電短波應用范圍。軟件無線電技術的應用推動了無線電短波通信由固定到移動、由模擬到數字以及由硬件到軟件的轉變，為信息化時代的高速發展提供了技術支持[1-3]。

3 無線電短波通信在信息化時代的應用思路

信息化時代，衛星通信可以給用戶提供更寬的頻帶和更穩定更高質量的通信線路，但并不能完全取代無線電短波通信，不是所有用戶都能得到衛星提供的通信線路。例如軍事通信中，衛星通信存在易被摧毀與修復困難等問題，嚴重影響信息戰的正常開展。針對無線電短波通信現狀與優勢，結合信息化時代需求，形成有針對性的應用思路顯得尤為關鍵。

3.1 自適應跳頻

分析無線電短波通信在信息時代的應用，從短波自適應跳頻電臺應用入手，以軍事通信方向應用為主。無線電短波通信受到多路徑時間延遲、幅度衰落以及天氣變化等影響，通信信道條件存在很大變化。軍事通信領域應用要求有良好的可靠性，從自適應跳頻技術入手，有效分析波段頻率占有率，為干擾信道進行自動跳頻，解決自然干擾問題，避免無線電短波頻譜被大量占用。自適應跳頻能夠自動改變跳頻序列，對適應軍事行動面臨的各類惡劣環節應用效果良好。但是，實際應用時可用頻率存在難以實時預測的問題，需要加強研究和思考，以確保無線電短波通信的應用效果。

3.2 自適應編碼調制技術

隨著衛星通信與地面通信信道傳播質量的提升，無線電短波應用對信道傳播質量要求變得更高。信息時代應用無線電短波通信時，要強化信道傳播質量和保持較高的信息傳播速率，以確保無線電短波的應用質量和效果。無線電短波通信信息輸送質量和速率要時刻保持最佳狀態。基于自適應編碼調制技術，在無線電短波通信中增設對信道質量的實時檢測，實現無線電短波通信收發兩端的同時變速，使得系統編碼與調制方法隨信道質量轉變，確保無線電短波通信始終保持最佳狀態。

3.3 保密抗干擾

目前，無線電短波通信應用在軍事領域時，可在衛星通信無法使用時完成戰時狀態的通信和指揮調度。隨著信息化時代的發展，無線電短波通信的保密性與抗干擾能力始終未達到完全狀態。因此，應從保密抗干擾強化入手，圍繞不易被偵查、不易被截獲破譯以及抵抗干擾等目標入手，在無線端短波原有的構建基礎上，應用加密與跳頻技術，強化無線電短波通信的對抗性能，為后續電子戰應用奠定基礎[4-6]。

3.4 組網技術

信息時代，人們對通信系統的要求不僅包括通信質量，更要考慮功能多樣化與實時性，如實時聊天、信息郵件發送以及線上音視頻等。因此，分析無線電短波通信在信息時代的應用，從通信組網入手，優化無線電短波通信技術，圍繞無線電短波通信頻率復用、網絡各節點連結以及通信網絡實時選頻等目標進行優化，以確保其在信息時代的應用效果。

3.5 高速調制解調器

隨著信息時代的到來，用戶對無線電短波通信的質量要求不斷提高，如語音傳輸圖像信息和動態視頻傳輸等方面的需求。分析無線電短波通信在信息時代的應用，通過應用高速調制解調器有效強化無線電短波通信的整體容量，滿足信息時代應用需求。通過多載波并行通信，結合帶內多通道模式，提高無線電短波通信傳輸速度、效率和通信容量，滿足用戶的圖像信息和動態視頻實時傳輸的需求[7-10]。利用并行調制解調器的方式，運行速率可達到64 kb/s。與傳統串行調制解調器相比，傳輸速率有了很大提升，但存在性能不穩定問題，需進一步完善與創新，保證無線電短波通信在信息時代的應用質量。

4 結 論

信息時代雖然給無線電短波通信帶來了沖擊，但其具有設備簡單、通信距離遠、抗干擾性強以及靈活性高等優勢，是衛星通信和地面微波通信不能代替的，仍具有存在的意義和價值，尤其是軍事領域方面。隨著電子戰與信息戰的到來，無線電短波通信具有顯著的應用優勢。合理優化無線電短波通信技術，滿足信息化時代的需求，對短波通信發展具有重要意義。