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短波电台通信性能改善的若干方法分析

作者

努尔艾力·艾合麦提

新疆维吾尔族自治区广播电视局91628台

引言:短波电台属于无线电通信设备,工作波长在 100\~10 米,通常用于移频报、等幅报、传送话音等方面。短波电台主要依靠电离层反射进行传播,传播距离远,可在 1000 公里内进行通信,在传播条件良好的情况下,长距离通信仅需少量设备作为支持。然而,短波电台的通信性能受到电离层状态的影响,所以为了确保短波电台的通信质量,需要不断探索短波电台通信性能的改善方法,从而更好地应对复杂多变的通信环境。由此可见,对短波电台通信性能改善的若干方法进行探究具有重要现实意义。

1.短波电台通信技术的特点

短波电台可借助电离层反射进行超远距离传播,覆盖的地理区域广,每次跳跃可达 4k 公里,频繁多次的反射,在全球范围内均可进行覆盖。相较于其他通信方式,短波电台不会受到网络枢纽的制约,在自然灾害、战争环境下,短波电台可构建独立的通信链路,继续发挥通信作用,于复杂的环境下保持良好通信效果。短波电台的设备简单,无需依靠中继站、卫星网络,容易进行后期维护,且由于其无需繁琐的设备作为支持,成本相对较为低廉。短波电台的应用具有较强的灵活性,可依据实际的通信需求,调整通信频率与方式,从而使其适用于不同场景中。

短波电台通信技术也具有一定的缺陷。在使用短波电台时,带宽选择存在局限性,通信容量、通信速率不高。同时,短波电台的通信质量受到电离层状态变化的影响,电离层扰动、吸收均可导致通信质量下降,严重还会出现通信中断的情况。另外,短波电台通信还会受到无线电噪声、雷电天气的影响,极易引发数据传输错误,影响短波电台通信的可靠性。因此,当前需要重视短波电台通信性能的改善,充分发挥短波电台通信的优势。

2.短波电台通信性能改善的若干方法

2.1 自适应选频技术

自适应选频技术可有效改善短波电台通信性能,采用该技术可动态化调整短波电台功率、频率等传输参数以及结构特性,从而更好地适应不断变化的电离层,将电离层所致的影响降到最低。自适应选频技术中可通过调频来补充缺陷,在信号传输阶段,持续性测试通信质量,依据测试结果来选择适用性及通信效果最强的功率、频率,并在该技术中通过构建自动链路,弥补短波电台固有通信道路的缺陷问题,以此来保障短波电台的通信效果。

现阶段所选用短波电台自适应选频技术中,将探测到的优质频率信息作为基础,但是在选频的过程中发现通信系统相互独立、信息交互不足等多种问题,所以在选频时,可能会出现无法将最佳频率选择出来的情况。针对上述问题,在自适应选频技术中,需引入智能化技术进行优化。智能化技术中利用大数据分析、AI 学习算法等,于自适应选频系统中,针对探索的频率信息进行深度、智能分析,从而高效、精准地选择出最佳频率。同时,智能化技术的应用可开展信息交互,避免信息孤岛的情况出现,使短波电台在复杂多变的电力层环境下,仍可利用最佳通信频率来提高通信质量。

2.2 瞬时通信传输技术

瞬时通信技术主要是通过优化传输路径与传输方式,改善短波通信的稳定性。工作原理是先储存传输速率正常的信息,之后再将储存信息的速率提高 10\~100 倍瞬间发出,接收端在收到信息数据时,将其恢复到原来的速率。军事领域长时间应用短波电台通信技术,可能会被拦截、干扰,但是瞬时通信传输技术的传输速率快,且传输时间随机,信号难以被监听、干扰,所以在军事领域中具有至关重要的作用。在先进科学技术的推动下,我国监听、干扰方式多样,瞬时通信技术可有效解决这一问题,且该技术整合先进编码算法、解码算法,通信抗干扰性能、保密性能更佳。另外,瞬时通信技术支持多种通信协议、通信接口,各种型号的设备均可进行连

接,满足不同场景的通信需求。

2.3 数字信号处理技术

数字信号处理技术可将声音、视频、图片等模拟信息转化为数字信息,应用在短波电台通信中则可将模拟信号转化为数字信号。数字信号处理技术将大部分的干扰因素清除,对短波电台信号予以增强、去噪、纠错处理,将转化后的数字信息在电脑中识别出来,从而有效提高短波电台通信质量以及抗干扰能力。数字信号处理中,滤波算法、纠偏编码算法、数字版权加密保护、数字语言编码属于常用技术。滤波算法可消除短波通信信号的噪音干扰问题,使信号在传输时更清晰。纠错编码算法可纠正传输阶段存在的错误,保障数据精准传输。数字版权加密技术应用在 30MHz 以下频率中,利用该技术可将短波通信覆盖范围扩大,且在该技术中,功率明显低于传统发电机,电台的整体经济效益会得到显著提高。数字语言编码的应用可提升传输速率,避免编码使用不统一,导致接收的频率信息不连续,且针对 Opus 编码而言,其无需花费资金,整体经济效益高。另外,数字信号处理技术结合人工智能、大数据等先进技术,可对通信信号进行智能优化,动态调整通信信号的特性,确保短波电台稳定、可靠。

2.4 空间分集技术

空间分集技术是改善短波电台通信技术的有效方法,该技术的应用主要是将接收天线设置在不同区域,从而接收不同版本的短波电台信号。由于传输路径不同,因此各版本衰落特性有所差异,对各版本的信号进行处理、合并,可有效改善信号强度与稳定性。空间分集技术中通过合理的天线布局,可确保接收的信号全面、多样,且该技术中利用先进信号处理算法,将接收的信号进行准确合并,取得最佳的通信效果。然而,在使用空间分集技术改善短波电台通信性能时,应考虑建设成本、可行性等多种因素,以实际的通信需求为依据,合理布置天线数量,利用所适应的信号处理技术,充分测试系统性能,从而更好地满足短波电台通信需求。

结束语:综上所述,短波电台通信具有传输距离远、覆盖面广、适应性强等多种优势,但是其通信性能极易受到干扰,所以当前应采取自适应选频技术、瞬时通信传输技术、数字信号处理技术、空间分集技术等改善方法,提高短波电台通信性能,充分发挥短波电台的应用价值。

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