高原地区中短波通信的传输特性分析及短波安全研究

达 瓦

（西藏自治区广播电视局092台，西藏日喀则 857800）

0 引言

随着信息技术的不断发展，中短波通信在高原地区的应用范围越来越广。然而，高原地区的环境复杂多变，导致中短波通信在该区域的传输质量和信息安全面临挑战。因此，对于高原地区中短波通信的传输特性和安全问题进行研究，对提高通信质量和信息安全水平具有重要意义。

1 高原地区中短波通信概述

高原地区中短波通信是一种应用广泛的通信方式，具有广域覆盖、抗干扰能力强等特点。但是，由于高原地区的环境条件较为恶劣，这种通信方式也存在一些问题。基于此，围绕中短波通信的基本特点、高原地区中短波通信的应用和传输特性展开讨论[1]。

1.1 中短波通信的基本特点

中短波通信是一种利用无线电波进行远距离通信的技术。它的波长较短，能够穿过电离层到达远处的接收设备，中短波通信具有以下特点。一是广域覆盖。中短波通信能够覆盖比较广泛的区域，使得信息传输不受地域限制。二是抗干扰能力强。中短波通信能够抵御一些环境干扰，如电磁干扰，使得通信质量得到保证。三是通信成本低。相较于其他通信方式，中短波通信的成本较低，并且不需要建设复杂的通信网络。

1.2 高原地区中短波通信的应用

在高原地区，中短波通信被广泛应用于政府及军事通信、边境巡逻和监测、天气预报和救援等领域。例如在青藏高原区域，中短波通信被广泛应用于地震预警、气象数据传输、草原监测和动物迁徙等方面的研究等。此外，中短波通信也广泛应用于远程教育和医疗服务等公共服务领域。

1.3 高原地区中短波通信安全的影响因素

影响高原地区中短波通信安全的因素较多，因为高原地区的气候条件较为恶劣，如低温、强紫外线辐射、干燥的气候等，这些因素都会对通信设备的安全运行产生不利影响。低温可能导致设备性能下降，紫外线辐射和干燥的气候可能会使材料老化，进而导致物理、化学反应的发生，使得设备的绝缘性能降低甚至失效，从而产生安全隐患。另外，高原地区的昼夜温差较大，可能会对通信设备的接口材质、膨胀系数等产生影响，使得设备内外受热不均衡，出现热胀冷缩现象，容易导致接口间隙接触不良、信号不稳定，给设备的安装、拆卸带来困难。再加上高原地区的空气密度较低，可能会对通信设备内的空气流通产生影响，导致散热困难，绝缘强度降低，从而影响设备的安全运行[2]。

2 高原地区中短波通信传输特性分析

中短波通信在高原地区的传输质量不稳定，会受到多种因素的影响，例如大气电离层的高度、密度、温度、地球物理环境、天气状况等。这些因素会导致信号衰减或干扰，从而影响通信质量。

2.1 突发衰落特性

突发衰落是指信号的瞬时电场强度大幅度下降的现象。在高原地区，突发衰落现象较为常见，因而会严重影响中短波通信的信号传输。相关研究发现，突发衰落在高山地区的发生频率和持续时间明显高于平原地区，而且突发衰落的强度也较大。突发衰落的影响因素较为复杂，可能由以下因素引起。一是梯度层的存在。梯度层是指在大气中，两个水平面之间存在温度、密度等物理量的变化，容易导致突发衰落。例如，当中短波信号经过大气顶部垂直向下的梯度层时，就容易出现突发衰落。二是天气变化。天气变化容易导致信号的衰减。例如，在梅雨季节或冬季多雾的地区，中短波信号容易受到较大的干扰。

2.2 频率选择衰落特性

频率选择性衰落是指信号在传输过程中，不同频率成分的失真程度不同，从而导致信号质量下降。在高原地区，频率选择性衰落现象主要由电离层造成。电离层由一些带电粒子组成，具有不同的密度，会对不同频率的成分产生不同程度的反射和吸收。而高山地区电离层高度发生变化较为频繁，还会受到地面物理环境的影响，使频率选择性衰落现象更加严重[3]。

2.3 空间衰落特性

空间衰落是指信号在传输过程中，受到多次反射、折射和干扰等影响，导致信号的幅度、相位发生变化。在高原地区，大气层的密度、温度、湿度等因素会改变中短波信号的传播速度，引发散射现象，进一步加剧空间衰落影响。此外，由于高山地区地形起伏较大，不同山峰之间的遮挡和反射也会对信号传输产生影响，导致信号的强度和相位变化。

高原地区中短波通信的传输特性受到多种环境因素的影响，因而传播信号的稳定性、可靠性和可控性较低[4]。通过充分的研究和分析这些效应的特点，可以更好地了解信号在传播过程中出现的问题，为中短波通信网络的发展提供技术支撑和理论依据。

3 高原地区中短波通信的安全问题

中短波通信在高原地区广泛应用，但是由于该地区气候、环境等自然因素的特殊性质，使得中短波通信存在更为复杂和严重的安全问题。在高原地区中短波通信中，频率干扰、脉冲干扰和间听干扰等成为影响通信安全性的主要因素。

3.1 频率干扰

高原地区存在地形起伏和电离层变化等环境因素，频率干扰是中短波通信的常见问题之一。频率干扰指中短波通信频率受到非正常干扰，使得通信信号的传输、解码产生障碍。这种干扰的形式多种多样，有人为的、自然的还有中外电台发射的干扰。在高原地区，频率干扰的主要原因包括天气因素、人为因素等。首先，天气因素。高原的天气异常多变，湿度、气压等因素会对电离层高度和电子浓度等产生影响，从而产生频率干扰[5]。例如在雷雨、降雪等天气情况下，频率干扰尤为常见。其次，人为因素。高山区域地形复杂，通信设备相对较少，可能会造成通信设备配置上的问题。此外，一些不法分子为了避免监控，可能会发送电磁波干扰信号，从而导致频率干扰问题的出现。为了降低频率干扰，可以使用多频率技术、加密通信、在设备周围设置屏蔽等方式，使设备能够更好地抵御干扰。

3.2 脉冲干扰

在高原地区中短波通信中，脉冲干扰是一种十分常见的干扰方式。它不仅会影响通信信道，还会影响设备的正常工作，强度较大时可能会对设备产生永久性损伤。其主要来源可能是雷电、高山地形。出现脉冲干扰后可能会导致通信质量下降，甚至会导致通信无法进行。另外，由于脉冲干扰难以被感知，对调试和检测工作造成了困难。可以通过在通信设备上设置管路防护装置，加强对设备周围环境的无线电监视，以减少脉冲干扰。

3.3 监听干扰

监听干扰是指来自周边环境的噪声或无用信息对正常通信信号的干扰。在高原地区中短波通信中，监听干扰的来源可能包括电气设备、人声、工业设备等。在高原地区中短波通信过程中，由于自然情况的变化，例如受到电离层高度变化的影响，通信质量很容易受到攻击[6]。与此同时，高山地形差异较大，其特殊地理环境也使得通信扰动性强，并且可能导致地形遮挡的现象发生。可以采取合理的通信方式，降低通信带宽，加强通信设备防干扰能力，改变设备安装位置等，以解决监听干扰。非专业人士对于监听干扰的理解可以转化为类似于烦人的噪音。

因此，在高原地区中短波通信中，频率干扰、脉冲干扰和监听干扰都是通信安全问题的主要因素。这些都会影响中短波通信设备的正常工作，甚至会造成设备损坏，影响通信的正常运作。针对上述问题，可以采取科学的方案和推广先进技术等多种手段进行防范，从而提高通信设备的安全性和可靠性。未来，随着科技的不断进步以及信息技术的发展，高原地区中短波通信的安全问题将会逐步得到解决，为人类的通信提供更好的服务。

4 高原地区中短波通信的安全研究

随着科技的发展和实际应用场景需求的变化，高原地区中短波通信的安全问题日益凸显。在高原地区中短波通信中，频率干扰、脉冲干扰和间听干扰等是影响通信安全性的主要因素。针对这些安全问题，研究安全传输技术、干扰消除技术和加密技术等，可以有效提高高原地区中短波通信的安全性。

4.1 安全传输技术

安全传输技术是一种基于加密技术的网络安全技术，用于保障数据在传输过程中的安全。在高原地区中短波通信中，安全传输技术可以有效保证数据传输的完整性和保密性。安全传输技术的核心是加密和解密，其目的是防止被未经授权的人窃听，防止中间人攻击等。在中短波通信中，数据加密可以分为对称加密和非对称加密两种方法。对称加密是一种数据传输时加密和解密使用相同密钥的技术，其密钥只能在通信双方之间共享。而非对称加密则需要使用两个不同的密钥，一个用于加密，另一个用于解密。在保障消息机密性的同时，还需要保障消息的完整性和可靠性。除了基本的加密和解密技术外，还可以采用数字签名等技术，以保证数据从发送方到接收方的完整性和真实性。数字签名是一种用于确定特定文档或信息，由特定个人或组织签署或认可的技术。

4.2 干扰消除技术

在高原地区中短波通信中，干扰是产生安全问题的重要因素。需要使用干扰消除技术，以保证通信的正常进行。干扰消除技术主要有两个方向，一个是通过提高硬件条件进行干扰消除，另一个是通过软件技术进行干扰消除。硬件技术是最直接的干扰消除技术，包括地面防护装置、屏蔽装置、防雷减灾装置等。通过合理配置硬件设备，可以有效地抵抗干扰。软件技术主要包括频率扫描检测和信号处理技术等。在频率扫描检测中，通过对用户的位置和电波的传播环境等进行扫描和分析，以找到干扰源，针对性地进行干扰消除。在信号处理技术中，利用数字信号处理技术进行信号处理，可以将受干扰的信号恢复到原来的状态。

4.3 加密技术

加密技术是保护信息安全的一种重要手段，其目的是在不影响信息传输和利用的情况下，对信息进行保密和控制。在高原地区中短波通信中，加密技术的应用可以有效加强通信的安全性。目前，加密技术主要分为对称密钥算法和公钥加密算法两种。对称密钥算法，即加密和解密采用同一个密钥，安全性相对较低。公钥加密算法则采取了不同的密钥，分为公钥和私钥。公钥由通信双方公开，私钥由通信双方各自保存，安全性相对较高。加密技术还包括散列算法、数字签名等技术，用于保证信息传输的完整性和真实性。在高原地区中短波通信中，采用加密技术可以有效防止信息被攻击者窃取，保护敏感信息安全[7]。

高原地区的复杂天气和地形会导致中短波通信面临许多安全问题。安全传输技术、干扰消除技术和加密技术等技术的应用，可以有效提高通信的安全性，有效抵抗各种形式的干扰，从而保证通信的安全运行。随着科技的不断发展和进步，未来中短波通信技术将会更加智能、安全，为人类的通信服务提供更加优质的保障。

5 结语

高原地区中短波通信的传输特性受到地形地貌、气象条件、电离层变化以及人为干扰等多重因素的影响，容易出现信号反向传播、衰减、散射等问题。这些问题使得短波通信面临较大的传输安全隐患，例如频率干扰、脉冲干扰、监听干扰等。为了解决这些问题，分别从安全传输技术、干扰消除技术和加密技术3 个方面提出解决方案，并详细阐述这些技术在高原地区中短波通信中的应用，有利于提高高原地区的中短波通信的抗干扰能力和安全性，保证通信的正常传输。未来，随着科技的不断进步和应用场景需求的变化，短波通信技术的安全性将会更加重要，各种新技术和新算法的应用也将逐渐普及，为中短波通信更加安全、可靠运转提供技术支持。