在通信技術(shù)高度發(fā)展的今天，短波通信由于有著通信距離遠(yuǎn)、機(jī)動(dòng)性好、頑存性強(qiáng)以及具有多種通信能力等不容忽視的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，仍然是無線電通信的主要技術(shù)手段之一。短波通信也存在著信道的時(shí)變色散特性和高電平干擾等弱點(diǎn)。為了提高短波通信的質(zhì)量，最根本的途徑是“實(shí)時(shí)地避開干擾，找出具有良好傳播條件的信道”，完成這一任務(wù)的關(guān)鍵是采用自適應(yīng)技術(shù)。

通常人們將實(shí)時(shí)信道估值RTCE（Real Time Channel Evaluation）技術(shù)和自適應(yīng)技術(shù)合在一起統(tǒng)稱為短波自適應(yīng)技術(shù)。從廣義上講，所謂自適應(yīng)，就是能夠連續(xù)測(cè)量信號(hào)和系統(tǒng)變化，自動(dòng)改變系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，使系統(tǒng)能自動(dòng)適應(yīng)環(huán)境的變化和抵御人為干擾。因此，短波自適應(yīng)的含義很廣，它包括自適應(yīng)選頻、自適應(yīng)跳頻、自適應(yīng)功率控制、自適應(yīng)數(shù)據(jù)速率、自適應(yīng)調(diào)零天線、自適應(yīng)調(diào)制解調(diào)器、自適應(yīng)均衡、自適應(yīng)網(wǎng)管等等。從窄義來講，我們一般說的高頻自適應(yīng)，就是指頻率自適應(yīng)。短波自適應(yīng)通信技術(shù)主要是針對(duì)短波信道的缺陷而發(fā)展起來的頻率自適應(yīng)技術(shù)，通過在通信過程中，不斷測(cè)試短波信道的傳輸質(zhì)量，實(shí)時(shí)選擇最佳工作頻率，使短波通信鏈路始終在傳輸條件較好的信道上。

一、短波自適應(yīng)通信技術(shù)的作用

短波自適應(yīng)通信技術(shù)有如下的作用：

1、有效地改善衰落現(xiàn)象

信號(hào)經(jīng)過電離層傳播后幅度的起伏現(xiàn)象叫做衰落，這是一種最常見的傳播現(xiàn)象。衰落的主要原因有：多徑傳播、子波干涉、吸收變化、極化旋轉(zhuǎn)和電離層的運(yùn)動(dòng)等等。衰落時(shí)，信號(hào)的強(qiáng)度變化可達(dá)幾十倍到幾百倍，衰落的周期由十分之幾秒到幾十秒不等，嚴(yán)重地影響了短波通信的質(zhì)量。采用自適應(yīng)通信技術(shù)后，通過鏈路質(zhì)量分析，短波通信可以避開衰落現(xiàn)象比較嚴(yán)重的信道，選擇在通信質(zhì)量較穩(wěn)定的信道上工作。

2、有效地克服“靜區(qū)”效應(yīng)

在短波通信中，時(shí)常會(huì)遇到在距離發(fā)信機(jī)較近或較遠(yuǎn)的區(qū)域都可以收到信號(hào)，而在中間某一區(qū)域卻收不到信號(hào)的現(xiàn)象，這個(gè)區(qū)域就稱為“靜區(qū)”。產(chǎn)生“靜區(qū)”的原因有二，詳見下表1-2所示。采用短波自適應(yīng)通信技術(shù)，可通過自動(dòng)鏈路建立功能，系統(tǒng)可以在所有的信道上嘗試建立通信鏈路，找到不在“靜區(qū)”的信道工作。

表1-2：短波通信靜區(qū)產(chǎn)生的原因

3、有效地提高短波通信抗干擾能力

短波電臺(tái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信，主要是靠電離層反射來實(shí)現(xiàn)的，因此電離層的變化對(duì)短波通信影響很大，特別是太陽表面出現(xiàn)的黑子會(huì)發(fā)射出強(qiáng)大的紫外線和大量的帶電粒子，使電離層的正常結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。對(duì)于不同的短波頻率，電離層對(duì)其反射能力不同，而電離層的變化對(duì)不同頻率的電波的影響也不相同；同時(shí)，短波通信過程中還存在著外界的大氣無線電吸聲和人為干擾，這些因素已成為影響高頻通信系統(tǒng)順暢的主要干擾源。采用自適應(yīng)通信技術(shù)，可使系統(tǒng)工作在傳輸條件良好的弱干擾或無干擾的頻道上。目前的短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)，已具有“自動(dòng)信道切換”的功能，當(dāng)遇到嚴(yán)重干擾時(shí)，通信系統(tǒng)做出切換信道的響應(yīng)，提高了短波通信的抗干擾能力。

4、有效地拓展短波通信業(yè)務(wù)范圍

由于采用了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)不僅可以進(jìn)行傳統(tǒng)的報(bào)話通信，而且，在外接數(shù)字調(diào)制解調(diào)器和相應(yīng)的終端設(shè)備，如計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)等，可以進(jìn)行數(shù)字、傳真和靜態(tài)圖像等非話業(yè)務(wù)通信。

總之，采用短波自適應(yīng)技術(shù)，能充分利用頻率資源、降低傳輸損耗、減少多徑影響，避開強(qiáng)噪聲與電臺(tái)干擾，提高通信鏈路的可靠性。

實(shí)現(xiàn)頻率自適應(yīng)必須研究和解決以下兩個(gè)方面的問題：

l 準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)地探測(cè)和估算短波線路的信道特性，即實(shí)時(shí)信道估值（RTCE）；

l 實(shí)時(shí)、最佳地調(diào)整系統(tǒng)的參數(shù)以適應(yīng)信道的變化，即自適應(yīng)技術(shù)。

頻率自適應(yīng)根據(jù)功能的不同可分為以下兩類：

一是通信與探測(cè)分離的獨(dú)立系統(tǒng)：通信與探測(cè)分離的獨(dú)立系統(tǒng)是最早投入實(shí)用的實(shí)時(shí)選頻系統(tǒng)，也稱為自適應(yīng)頻率管理系統(tǒng)。二是探測(cè)與通信為一體的頻率自適應(yīng)系統(tǒng)：融探側(cè)與通信為一體的短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)，是近年來微處理器技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物。該系統(tǒng)對(duì)短波信道的探測(cè)、評(píng)估和通信一并完成。這兩類系統(tǒng)的特點(diǎn)匯總在下表1-4內(nèi)。

表1-4：分離系統(tǒng)和一體系統(tǒng)的特點(diǎn)

二、短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)的基本功能

高頻自適應(yīng)通信系統(tǒng)是在20世紀(jì)80年代初出現(xiàn)的一種新型短波通信系統(tǒng)。短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)是利用信令技術(shù)溝通電離層，自動(dòng)選擇和建立線路的通信系統(tǒng)。短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)的基本組成如下圖2。雖然短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)產(chǎn)品繁多，但基本功能大同小異，它的基本功能可歸納為以下四個(gè)方面。

圖2：短波自適應(yīng)系統(tǒng)基本組成框圖

1、RTCE功能

短波自適應(yīng)通信能適應(yīng)不斷變化的傳輸媒質(zhì)，具有實(shí)時(shí)信道估值RTCE（Real Time Channel Evaluation）功能。這種功能在短波自適應(yīng)通信設(shè)備中稱為線路質(zhì)量分析，簡(jiǎn)稱LQA（Link Quality Analysis）。為了簡(jiǎn)化設(shè)備，降低成本，LQA都是在通信前或通信間隙中進(jìn)行的，并且把獲得的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在LQA矩陣中。通信時(shí)可根據(jù)LQA矩陣中各信道的排列次序，擇優(yōu)選取工作頻率。因此嚴(yán)格地講，已不是實(shí)時(shí)選頻，從矩陣中取出的最優(yōu)頻率，仍有可能無法溝通聯(lián)絡(luò)。考慮到設(shè)備不宜過于復(fù)雜，LQA試驗(yàn)不在短波波段內(nèi)所有信道上進(jìn)行，而僅在有限的信道上進(jìn)行。因?yàn)?/span>LQA試驗(yàn)一個(gè)循環(huán)所花費(fèi)的時(shí)間太長(zhǎng)，所以通常信道數(shù)不宜超過50個(gè)，一般以10個(gè)~20個(gè)信道為宜。

2、自動(dòng)掃描接收功能

為了接收選擇呼叫和進(jìn)行LQA試驗(yàn)，網(wǎng)內(nèi)所有電臺(tái)都必須具有自動(dòng)掃描接收功能。即在預(yù)先規(guī)定的一組信道上循環(huán)掃描，并在每一信道停頓期間等候呼叫信號(hào)或者LQA探測(cè)信號(hào)的出現(xiàn)。

3、自動(dòng)建立通信線路

短波自適應(yīng)通信系統(tǒng)能根據(jù)LQA矩陣全自動(dòng)地建立通信線路，這種功能也稱ALE（Automatic Link Establishment）。自動(dòng)建立通信線路是短波自適應(yīng)通信最終要解決的問題。它是基于接收自動(dòng)掃描、選擇呼叫和LQA綜合應(yīng)用的結(jié)果。這種信道估計(jì)和通信合為一體的特點(diǎn)，是高頻自適應(yīng)通信區(qū)別于CURTS探測(cè)系統(tǒng)和Chirp探測(cè)系統(tǒng)的重要標(biāo)志。

4、信道自動(dòng)切換功能

短波自適應(yīng)通信能不斷跟蹤傳輸媒質(zhì)的變化，以保證線路的傳輸質(zhì)量。通信線路一旦建立后，如何保證傳輸過程中線路的高質(zhì)量就成了一個(gè)重要的問題。短波信道存在的隨機(jī)干擾、選擇性衰落、多徑等都有使已建立的信道質(zhì)量惡化，甚至達(dá)到不能工作的程度。所以短波自適應(yīng)通信應(yīng)具有信道自動(dòng)切換的功能。也就是說，即使在通信過程中，遇到電波傳播條件變壞，或遇到嚴(yán)重干擾，自適應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)能作出切換信道的響應(yīng)，使通信頻率自動(dòng)跳到LQA矩陣中次佳的頻率上。

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