文档介绍:第2章 现代短波通信
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短波在电离层中的传播特性
衰落
在短波通信中,即使在电离层的平静时期,也不可能获得稳定的信号,接收到的信号强度总呈现忽大忽小的随机起伏,这种现象称为信和等增益合并由于电路比较简单而被广泛应用,尤其是选择式和等增益合并的混合合并方式最流行。即当各种信噪比都比较接近时,采用等增益合并;当某路信噪比很低时将该路自动切断,不参与合并。
分集接收技术
短波数据通信技术
短波通信中的差错控制技术基本上有两类:一类称为反馈纠错方式,即根据线路接收端的要求而自动重发的检错方式,简称ARQ方式;另一类称为前向纠错方式,简称FEC方式。在这两类的基础上又派生出混合纠错HEC方式。
差错控制技术
短波自适应选频技术
在短波通信系统中,工作频率的选择非常重要,如果不能正确地选择工作频率,通信质量就很难保证,有时甚至不能正常通信。
传统的短波无线电通信采用人工选择频率的方式。这种利用人工选频建立短波通信线路的方法,不仅时效低,而且对短波通信使用人员的专业素质要求很高,需要依靠操作员的长期工作经验,通信的质量无法得到可靠的保证。
长期频率预报是根据太阳黑子数来预测通信电路的最高可用频率,由于这种方法基于月中值的概念,所以工作频率不能够实时跟踪电离层的变化,实际短波通信的效果是不理想的。
短波自适应选频技术
要实现高质量的短波通信必须采用自适应技术。
这里说的短波自适应技术,主要是针对短波信道的缺陷而发展起来的频率自适应技术,通过在通信过程中,不断测试短波信道的传输质量,实时选择最佳工作频率,使短波通信链路始终在传输条件较好的信道上。
自适应选频技术包括以下几个方面:实时信道估值,自适应信号处理和自适应信号控制。
短波自适应选频技术
典型的短波自适应选频系统能够使无线电台在最佳信道上自动建立通信,这是通过线路质量分析、自动线路建立和自动转换信道三个环节来实现的。
自适应选频的基本原理
1、线路质量分析
线路质量分析(LQA)是一种实时选频技术。对信道进行LQA就是对信道参量进行测量和统计分析,然后按测试结果对信道进行评分和排序。LQA的结果存储在LQA矩阵表中,当装配有自适应控制器的电台要进行选择性呼叫时,便根据LQA的结果,自动地在最佳信道上进行。
短波自适应选频技术
自适应选频的基本原理
2、自动线路建立(ALE)
ALE是短波自适应通信最终要解决的问题,其过程如下:
(1)主呼台选择性呼叫
(2)被呼台预置信道扫描
3、自动转换信道
在进行通信的同时,电台仍然对该信道的通信质量不断进行监测。当该信道突然遭受到强烈的无线电干扰,致使信道质量下降到低于门限值时,通信双方将自动转入下一个信道工作。
短波自适应选频技术
实时信道估值(Real Time Channel Evaluation ,RTCE),就是实时地获取一组信道参数,通过这些参数来定量描述信道的状态和对传输某种通信业务的能力。
对于数据通信系统来讲,需要测试的信道参数有:接收信号功率的强弱、噪声功率及其分布、多径延时、多普勒展宽、给定时段内接收的错误码元的数目、自动差错重发(ARQ)系统中给定时段内请求重发的次数等。
实时信道估值(RTCE)技术
短波自适应选频技术
RTCE有这样几种具体方法:
1 电离层脉冲探测RTCE
2 调频连续波探测RTCE
3 CHEC探测RTCE
4 导频探测技术
5 误码计算技术
6 8移频键控(8FSK)信号探测
实时信道估值(RTCE)技术
短波自适应选频技术
在短波自适应选频通信系统中,自适应信号处理器是系统的核心部件,实时探测的电离层信道参数都在这里计算处理。
目前,国际上研制成功的高速编程信号处理器,采用FFT算法来提取多种电离层信道参数,估算各种传输速率所需的各种质量等级的频率,供通信实时应用。
自适应信号处理技术
短波自适应选频技术
在短波自适应通信系统中,自适应控制器是系统的指挥中心,是系统成败的关键。
自适应控制系统是一种特殊的非线性控制系统,系统本身的特性(结构和参数)、环境及干扰特性存在某种不确定性。在系统运行期间,系统本身只能在线地积累有关信息,进行系统结构有关参数的修正和控制,使系统处于所要求的最佳状态。
自适应控制技术
短波扩频与跳频通信
短波直接序列扩频通信系统通常以话音频带的带宽(3kHz左右)来传送扩频信号,因此又称为短波窄带扩频系统。
短波通信中这种窄带扩频系统用得不