无线电短波通信在信息化时代的应用

王丹阳

（广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州 510000）

0 引 言

无线电短波通信广泛应用于政府信息传输、外交互动、气象勘测、工商业经营生产、航空、航海以及军事指挥等方面，发挥着重要作用。随着信息化时代的发展，无线电短波通信应用迎来了新的发展契机，分析无线电短波通信在信息化时代的实际应用尤为重要。

1 无线电短波通信

1.1 无线电短波通信的概念

无线电短波通信以地波和天波2种方式为主，其中地波传播距离短，天波传播距离长。地波传输频率一般保持在5 MHz以下，受天气影响较小，传播比较稳定。天波是无线电波经电离层反射回地面，传播中受电离层变化与多径传播影响不稳定，但传播距离长。实际应用中，短波通信以天波为主要传播方式。

1.2 无线电短波通信的发展历史

无线电短波实现远距离通信以来，无线电短波应用发展迅速，通过传送电报、电话、传真以及语音等方式，广泛应用于政府、军事以及外交领域。20世纪60年代，随着卫星通信的兴起，无线电短波通信受到严重冲击。但是，短波通信具有成本低、易实现以及不易摧毁等优势，在通信市场中仍占有一席之地。

1.3 无线电短波通信的特点

无线电短波通信与卫星通信和地面微波等通信方式相比，具有其独有的特点，如表1所示。无线电短波通信的应用优势主要表现在建设运维费用低、可移动、灵活性高以及抵御能力强等方面。它的应用劣势主要表现在通信容量小、传输稳定性差以及存在噪声干扰等方面。

表1 无线电短波通信应用的优缺点

2 无线电短波通信应用方向

2.1 现代短波信道技术

在信息化时代，无线电短波通信的应用方向一般分为2类。一是基于短波变参信道特点应用，解决短波空间信息不稳定性和通信质量问题，强化短波数据通信可靠性与有效性，形成围绕短波实时选频与频率自适应技术为主体的信道自适应技术。二是基于无线电短波通信隐蔽性与抗干扰性差的缺陷，利用电磁斗争特点和规律形成无线电短波通信电子防御技术。该技术适用于电子战环境，通过无线电短波通信的抗测向、抗侦查、抗击毁以及抗干扰强化防御能力，提高无线电短波在电子战中的生存能力。以无线电短波扩频通信技术为主体，即通过短波扩频、自适应跳频技术以及短波直接序列扩频技术提高短波通信电子防御能力。如图1所示，软件无线电短波平台结构中包含天线、高速处理段以及低速处理段3个部分。

图1 软件无线电短波电台结构

2.2 现代短波通信终端技术

现代短波通信终端技术针对无线电短波通信具有严重电磁干扰问题，通过短波调制解调技术与差错控制技术增强数据传输可靠性与数据实际传输效率，有效满足用户对高速数据业务需求。

2.3 短波通信装备数字化与网络技术

随着微电子技术的发展与应用，规模集成电路和微处理器等技术在短波通信设备中的应用逐渐广泛，使得无线电短波通信设备逐渐向集成化、小型化以及通用化方向发展。基于无线电设计思路，由模拟/数字转换器（Analog to Digital Converter，ADC）、数字/模拟转换器（Digital to Analog Converter，DAC）以及中央处理器（Central Processing Unit，CPU）组成硬件基础，结合硬件平台，以短波调频电台组技术与短波数据通信网络技术为主体，实现无线电短波平台的数字化、软件化以及模块化。

2.4 软件无线电

软件无线电最早源于美国电信系统会议，是指开放式、标准化以及模块化可编程通用硬件平台。短波通信频率、调制方式、数据率以及通信协议等无线电短波通信功能，利用软件编程实现，强化无线电短波通信系统的兼容性、开放性以及灵活性特点。宽带模数变换器靠近射频天线，建立通用开放的硬件平台，包括可编程数字滤波器，结合宽带ADC实现信道分析。软件编程实现通信频段选择，如高频（High Frequency，HF）、 甚 高 频（Very High Frequency，VHF）以及超高频（Super High Frequency，SHF）等。软件编程传送信息抽样、量化、运算、处理以及变换，实现射频电台收发功能。灵活运用无线电短波通信模块能够提升软件无线电短波通信传播条件自适应能力，提高软件无线电自适应天线调零、扩频以及跳频等多种抗干扰能力，强化无线电短波应用范围。软件无线电技术的应用推动了无线电短波通信由固定到移动、由模拟到数字以及由硬件到软件的转变，为信息化时代的高速发展提供了技术支持[1-3]。

3 无线电短波通信在信息化时代的应用思路

信息化时代，卫星通信可以给用户提供更宽的频带和更稳定更高质量的通信线路，但并不能完全取代无线电短波通信，不是所有用户都能得到卫星提供的通信线路。例如军事通信中，卫星通信存在易被摧毁与修复困难等问题，严重影响信息战的正常开展。针对无线电短波通信现状与优势，结合信息化时代需求，形成有针对性的应用思路显得尤为关键。

3.1 自适应跳频

分析无线电短波通信在信息时代的应用，从短波自适应跳频电台应用入手，以军事通信方向应用为主。无线电短波通信受到多路径时间延迟、幅度衰落以及天气变化等影响，通信信道条件存在很大变化。军事通信领域应用要求有良好的可靠性，从自适应跳频技术入手，有效分析波段频率占有率，为干扰信道进行自动跳频，解决自然干扰问题，避免无线电短波频谱被大量占用。自适应跳频能够自动改变跳频序列，对适应军事行动面临的各类恶劣环节应用效果良好。但是，实际应用时可用频率存在难以实时预测的问题，需要加强研究和思考，以确保无线电短波通信的应用效果。

3.2 自适应编码调制技术

随着卫星通信与地面通信信道传播质量的提升，无线电短波应用对信道传播质量要求变得更高。信息时代应用无线电短波通信时，要强化信道传播质量和保持较高的信息传播速率，以确保无线电短波的应用质量和效果。无线电短波通信信息输送质量和速率要时刻保持最佳状态。基于自适应编码调制技术，在无线电短波通信中增设对信道质量的实时检测，实现无线电短波通信收发两端的同时变速，使得系统编码与调制方法随信道质量转变，确保无线电短波通信始终保持最佳状态。

3.3 保密抗干扰

目前，无线电短波通信应用在军事领域时，可在卫星通信无法使用时完成战时状态的通信和指挥调度。随着信息化时代的发展，无线电短波通信的保密性与抗干扰能力始终未达到完全状态。因此，应从保密抗干扰强化入手，围绕不易被侦查、不易被截获破译以及抵抗干扰等目标入手，在无线端短波原有的构建基础上，应用加密与跳频技术，强化无线电短波通信的对抗性能，为后续电子战应用奠定基础[4-6]。

3.4 组网技术

信息时代，人们对通信系统的要求不仅包括通信质量，更要考虑功能多样化与实时性，如实时聊天、信息邮件发送以及线上音视频等。因此，分析无线电短波通信在信息时代的应用，从通信组网入手，优化无线电短波通信技术，围绕无线电短波通信频率复用、网络各节点连结以及通信网络实时选频等目标进行优化，以确保其在信息时代的应用效果。

3.5 高速调制解调器

随着信息时代的到来，用户对无线电短波通信的质量要求不断提高，如语音传输图像信息和动态视频传输等方面的需求。分析无线电短波通信在信息时代的应用，通过应用高速调制解调器有效强化无线电短波通信的整体容量，满足信息时代应用需求。通过多载波并行通信，结合带内多通道模式，提高无线电短波通信传输速度、效率和通信容量，满足用户的图像信息和动态视频实时传输的需求[7-10]。利用并行调制解调器的方式，运行速率可达到64 kb/s。与传统串行调制解调器相比，传输速率有了很大提升，但存在性能不稳定问题，需进一步完善与创新，保证无线电短波通信在信息时代的应用质量。

4 结 论

信息时代虽然给无线电短波通信带来了冲击，但其具有设备简单、通信距离远、抗干扰性强以及灵活性高等优势，是卫星通信和地面微波通信不能代替的，仍具有存在的意义和价值，尤其是军事领域方面。随着电子战与信息战的到来，无线电短波通信具有显著的应用优势。合理优化无线电短波通信技术，满足信息化时代的需求，对短波通信发展具有重要意义。