PPT《第4章 应急电台》

第4章 应急电台 4.

1 短波通信4.2 短波自适应应急电台4.3 对讲机习题四 4.1 短波通信按照国际无线电咨询委员会(ITU)的划分,短波是指波长在10~100 m、频率为3~30 MHz的电磁波.利用短波进行无线电通信称为短波通信,又称高频(HF)通信.实际上,为了充分利用短波近距离通信的优点,短波通信实际使用的频率范围为1.5~30 MHz. 4.1.1 短波通信概述 1. 短波通信的特点 1) 通信距离远 如果利用短波传播,短波单次反射最大地面传输距离可达4000 km,多次反射可达上万千米,甚至环球传播.尤其是在低纬度区域,短波通信可用频带较宽,最高可用频率较高,受粒子沉降事件及地磁暴的影响较小,而卫星通信在此区域受电离层及对流层的影响较大,所以短波通信更加实用.在应急通信中,短波通信得到了广泛的应用.特别是短波频率自适应技术的发展,极大地提高了短波通信的可靠性和有效性. 一些实验结果表明,在一天内,万千米级的短波通信可通信时间大于90%.自适应技术保证了系统总是在最佳的信道上工作,大大减少了发射功率,节省了能源,改善了电磁环境. 2) 技术成熟 短波通信元器件要求低、技术成熟、制造简单、设备体积小、价格便宜,在工业、商业、交通、邮政等各部门及军事领域中,都得到了广泛的应用. 3) 顽存性强 短波通信设备目标小、架设容易、机动性强,即使遭到损坏也容易修理.由于其造价相对较低,可以大量装备,因而系统顽存性强.卫星通信系统虽然同样具有远距离通信能力,而且容量大,传输可靠,但是其设备复杂,价格相对较高,且安装调试相对复杂. 4) 信道拥挤 由于短波通信的信道拥挤、频带窄,因此要采用特殊的调制技术,如单边带调制.这种方法比调幅节省一半带宽,由于抑制了不携带信息的载波,因而节省了发射功率.但是,短波信道的时变和色散特性,使通信中可用的瞬时频带变窄,限制了传输速率. 5) 天线匹配困难 由于短波波段为1.5~30 MHz,相对波长为10~200 m,覆盖了多个倍频程.因此,研制高速全频段跳频且阻抗匹配良好的宽带天线的难度很大. 2. 短波通信的发展 自从1921年发生在罗马的一次意外事故,使短波被发现可实现远距离通信以来,短波通信发展迅速,成为世界各国远程通信的主要手段,但是,在20世纪20年代到60年代期间,短波通信一直不能提供稳定的服务,其根本原因是短波传播的规律还没有被完全了解和掌握.到了80年代,人类对短波的传播规律有了比较完整的认识,其中关于电离层反射、多径衰落、传播损耗、可用频率范围、电离层的不规则性、电离层骚动、电离层倾斜、波导传播和散射传播的激励和理论均趋于成熟.国际电信联盟于1982年公布了关于短波传播的系列报告,这些成为短波通信系统设计的基本依据. 国际电信联盟也发布了典型地形条件下地波的传播曲线.地波传播的研究取得了重大的进展,解决了平面、球面、海面、陆地及考虑到地表粗糙度的传播分析方法,研究了大气尘埃对地场波的影响,提出了非齐次球型地面与人造建筑地面上地波损耗的计算方法.实际测量和理论计算有很好的一致性,在系统设计中发挥了重大作用.以上这些研究成果为短波通信奠定了坚实的基础,促进了技术的发展和广泛的应用. 1) 实时信道估计技术的成熟和自适应频率的选择 实时信道估计技术(RTCE)和自适应频率选择技术是最近十几年来最热门的短波通信新技术.由于短波信道的不均匀和时变特性,如果采用的频率不当,就无法实现有效的通信.在掌握了电离层的变化规律和短波在其中的传输规律之后,20世纪60年代中期,美国国防通信局首先研究出能够为通信用户提供最佳信道的自动频率选择与预报的公共用户无线电传输探测系统(CURTS).该系统每隔10分钟就能将计算机处理过后的频率报表分送给各用户,但因其设备庞大,造价昂贵,没有被广泛使用. 20世纪70年代中期,BARRY公司研制了一种简便的战术通信实时选频系统,它能实时测量信道的传输参数;