短波通信系统发展及关键技术研究

赵伟航

（广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州 510000）

0 引 言

短波通信是波长在10～100 m，频率范围在3～30 MHz的一种无线通信技术，具有成本低廉、通信距离远、环境适应性强、机动灵活以及抗毁性强等一系列优点，因此在无线通信中受到普遍重视，被广泛应用于军事通信、航空通信、应急通信、海事搜救等领域。近些年，科技的进步催生了很多新的技术，极大丰富了短波通信领域。其中一些技术虽然在短波通信中崭露头角，但以其广阔的发展前景，为短波通信指明了方向，下面选取几个关键的技术方向进行详细探讨。

1 自主选频技术

短波通信的信道是复杂的时变信道，很容易受到电离层变化的影响，导致通信的稳定性和可靠性下降。另外，随着无线电通信的广泛应用，电磁环境变得越来越复杂，电磁干扰越来越严重，导致短波通信的可用信道变少。短波电台的操作人员很难凭借以往的选频经验选中相对较优的信道进行通信，从而严重影响了短波电台的通信成功率。

在这种情况下，自主选频技术应运而生，主要用于解决用户用频难和选频难的问题。得益于半导体工艺的发展和器件性能的提高，现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）等器件的性能越来越强大，使得短波电台的自主选频技术得以实现。自主选频技术包含3个关键的技术点：一是宽带信号分析与处理技术；二是实时频谱感知技术；三是频率优选技术[1,2]。这3个关键技术通常在高性能的FPGA器件上实现，下面将描述以搭载自主选频技术短波电台的工作原理。……