海上短波通信频率优选技术现状与分析

柳勇刚

【摘要】 短波通信是人类最早发现的无线通信方法，是远距离通信必不可少的手段。本文首先简要介绍了短波通信频率优选技术的主要类型，对海上短波远程通信频率优选技术的应用现状进行了总结，并探讨了一种综合了预测与探测功能的新模式，希望能够为推动海上远距离通信频率优选技术的发展贡献一份力量。

【关键词】 频率优选技术 短波通信 预测 探测 现状分析

短波通信具有机动灵活、通信距离远、通信能力强的特点，在现代军事战略通信中有着十分关键的作用。随着短波通信技术研究的不断深入，现代短波通信技术开始向数字化方向发展，但在实际应用过程中，人们发现通信频率优选技术始终是制约短波通信效果的重要因素，尽管引入了较为先进的差错控制技术，应用了调制解调器，短波信道仍然存在较强的窗口效应。在此背景下，有必要对短波远程通信频率优选技术的应用现状进行分析，进一步探讨有效的频率优选手段。

一、频率优选技术的类别分析

短波频率优选技术按照其作用划分，可分为频率探测、频率预测及认知无线电感知三种技术类型。其中，频率优选预测与探测的主要目的是确定最佳通信宽带，缓解频谱源不足等问题。在短波远距离通信过程中，频谱源不足会对短波通信的系统容量产生影响。有相关研究指出，在时空领域上，短波频谱存在很多频谱空洞。频谱空洞直接关系到短波频率的应用效率，如何发现这些空洞，已经成为短波长距离通信频率优选技术研究者们关注的重点。与此同时，无线电感应技术开始在短波通信中出现和应用，其主要原理是通过感知外界不断变化的无线通信环境，借助一定算法来实时变更自身参数，对授权用户的闲置频率空穴进行动态跟踪感知，进而达到充分利用频谱资源的目的。

二、海上短波远程通信频率优选技术应用现状

2.1频率预测技术应用

短波频率预测技术既包括长期预测，又包括短期预测，CCIR组织曾经提出了三种独立的短波信道模型评估算法，分别为报告 894、报告252及报告252补编的方法。目前，国内短波频率预测技术仍然是以短期预测、长期预测为基础，在海上短波通信领域，出现了亚太法、自相关频率预测以及神经网络预测法等优选技术。其中亚太法是根据亚太地区39个主要电离层观测站记录的数据，运用f0 F2导出预测指数的一种频率预测方法，自相关频率预测技术则以电离层MUF的变化规律为基础，通过预测其短期变化规律来进行准实时预报。

神经网络预测是以神经网络基本原理为依据而建立起的一种短波频率预测模型，也具有实时预报的作用。目前，世界很多国家不同机构对短波频率预测均有深入的研究，大多数研究成果都是以中长期预测为主，虽然也符合短波通信的要求，但不能全面反映实际时刻电离层的反射信道情况。

2.2频率探测技术应用

在频率探测技术不断发展的背景下，很多探测信号体质开始用于短波通信实践中，如脉冲探测、眼图技术和错误计数等，在很大程度上提高了短波通信频率探测的效率。其中，脉冲探测是出现时间最早、应用范围最广泛的一类探测方法，能够同步接收和传输时间和频率，在发端应用了脉冲探测发射机以在整个HF频段上发送脉冲探测信号，接收端中的探测接收机校准时间与标准时间一致，因此能够实现同步收发。在数字传输系统过程中，眼图技术能够比较全面地反映系统传输性能，因而可以通过眼图分析来评估信道。错误计数技术是在控制发送数据的条件下，通过设置反码加权，对信息支路进行放大加权处理，从而提高系统输出结果中的误码率，该方法多用在数字通信系统中。

三、预测与探测组合应用的新模式

短波频率探测的主要作用在于通过对电离层进行动态探测，为短波通信找到最佳通信频率。一般情况下，岸海短波频率的探测工作离不开舰载站与岸基站，舰载站与岸基站保持同步，共同接收电离图，从而构建探测链路。同时，舰载站把优选频率传输至岸基站，再由岸基站对本地区电磁环境作出分析，确立优选频率后将其传回舰载站。在定频工作模式下，海上短波通信工程中，岸海短波数据的链传效果往往难以得到保证，因此，可以考虑将数据链系统与短波通信频率探测系统结合起来，最大限度地利用频率探测系统功能，结合海区天气状况、地理情况及电磁频谱占位情况选择闲置、稳定的通信频率，并对通信频率进行实时分配，大幅度地提高短波通信效果。

四、结束语

短波通信的抗毁性能好，其在海上通信领域有着不可估量的应用价值。但是受现有科学技术水平的影响，短波通信频率优选效果仍然有待改善。

短波通信工作者要不断提升频率预测和探测水平，综合利用通信技术和网络技术，改进通信设备，从而不断提高通信频率的应用率。

参 考 文 献

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