高频通信技术的新发展( 二 )


高频通信与现代通信技术相结合还有很大潜力可挖 , 现列举三点:
1.高频频率资源有很大潜力
高频通信根据不同通信距离选定工作频率 。频率资源有限 , 从1.5至30MHz只有28.5MHz带宽 。但有限频率资源却没能很好利用[1] , 以3000km距离通信为例 , 其最高可用频率(MUF)在中午时间有可能达到40~50MHz , 但不稳定 , 天天变化很大 , 即使月中值大部分也超过30MHz , 在清晨傍晚最高可用频率月中值大约在10MHz左右 , 由于高频通信双方同步换频困难 , 因此选择工作频率就尽量躲开变化不定的频率高端 , 尽量选在最佳可用频率(OWF或FOT)以下 , 一般只选日频、夜频 , 因此实际工作频率又大幅下降 。在工作频率日频选在18.2MHz.夜频为6.5MHz 。因此有大量高端的频率资源没能很好利用 , 大多数电台工作在20MHz以下 , 实际愈接近高频的高端 , 例如20~30MHz大气和工业干扰噪声愈低、多径干扰愈小 , 更接近单模区 , 因此衰落愈慢 , 同时天线效率也愈高 , 这些对数据传输就更为有利 。所以我们要研究如何开发高频高端的利用方法 。
2.高频信道是“多孔性”的
高频信道十分拥挤 , 这是大家的共识 , 尤其在夜间 , 可利用的频带更窄 , 高频频段除了民用广播长期占用某些频率外 , 其他商用、军用电台为了压制邻近电台干扰 , 减少衰落影响 , 往往采用加大功率、强行占用的手段 , 把小电台赶走 , 就更加重了高频拥挤程度 , 但是仔细分析高频信道的状况 , 除了上面所述高频频率资源没很好利用外 , 即使在拥挤的低端(一般在20MHz以下) , 也还是有许多频率资源可以利用[4] 。可以看到 , 在最拥挤的13MHz以下取100个间隔100kHz的3kHz带宽信道进行24小时监测 , 从七天统计结果看仍有3.85%(夜间)至28%(白天)的信道干扰电平小于1μv 。而从1μv的干扰升为10μv干扰的时间分布 。90%的信道超过2分钟 , 80%的信道超过5分钟 , 这说明即使在最拥挤的频率低端还是“有隙可乘”的 , 不但频率上有缝隙 , 而且时间上也有缝隙(以分钟为单位) , 这就是高频信道频率和时间的“多孔性” 。这就说明在高频信道上想找一个24小时空闲的干净信道是很困难的 。但找一个较短时间(数分钟)的空闲频率还是可能的 , 条件之一是要去选(选频) , 第二是选到以后要马上用(快速通信) 。由于高频通信大部分为短时间的业务(广播除外) , 报文之间的空隙就更多了 。假如你采用瞬间通信(零点几秒)方式 , 那将会是“游刃有余”了 。当然 , 这在现行系统是做不到的 , 必须研究相适应的新通信体制 。

;3.瞬间通信的特点
瞬间通信(BurstCommunication)也称猝发通信或快速通信[5] 。通常指在零点几秒的时间内发送一份电文或数据的通信方式 。瞬间通信实际也是数字通信的一种 , 但为了通信时间短 , 它不能像数据通信那样用长时间去同步 , 也不适合于反馈式纠错 , 通常它适用于隐蔽通信 。在现代战争中 , 低速率无线通信电波在空中停留时间长 , 轻易受到干扰 , 甚至招致反辐射导弹的袭击 。由于高频很拥挤 , 必须先识别才能干扰 , 而瞬间通信极少先验概率 , 电波在空中瞬间即逝 , 是利用高频“多孔性”的有力工具 , 它不易被干扰 。瞬间通信在发射较长报文时可利用分组技术 , 并采用跳频方式 , 这将给侦察和干扰带来许多困难 。
三、高频自适应瞬间通信系统的原理与应用
从以上分析可看出 , 高频通信还有很大潜力可挖 。要研究用新的高频通信体制代替常规的高频通信体制:即用瞬间高速通信代替传统的电传和人工报等低速通信方式;用成熟猜测软件得出最佳可用频率(OWF)为基础 , 存储在双方计算机中 , 并在其上下以空闲信道实时选频(RT-FCS)和“即选即通”的方式 , 探测并建立实时通信信道的方法 , 代替传统的以“日频”、“夜频”为基础的预先分配信道方法 , 并尽可能提高工作频率 , 以提高高频通信效率:用计算机在收发双方存储预先约定的跳频图谱及约定的收发频率、时间差值 , 以达到双向同步抗干扰通信;用分组通信方式将较长报文分割为若干适合瞬间通信长度的报文 , 在收端再联接起来并具有存储转发功能 。概括起来可以说 , 该系统采用了瞬间高速数传技术、空闲信道实时选频技术、计算机控制下的时分体制、分组通信技术、群跳频技术等若干新技术 , 组成高频自适应瞬间通信系统(HF-AdaptiveBurseCommunicationSystem , HF-ABCS) 。

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