新時期自適應通信技術應用發展現狀

肖曠麟

摘 要 短波通信的路徑損耗、時延散布、噪聲和干擾等有很顯著的特點，隨頻率、地點、季節、晝夜的變化而變化，主要依靠天波進行，具有很強的物理環境相關性，很容易導致短波通信質量迅速下降。因此，為了能夠尋找良好的傳播條件，短波通信通常采用無噪聲信道，并且基于自適應技術進行調節，實現高質量通信傳輸。

【關鍵詞】短波通信 自適應技術 工作頻率 信道

1 引言

短波通信工作頻率固定，無法任意選擇，并且電離層每天的變化很大，長期觀察的預測資料無法反映實時的信道參數，并且長期預測查資料無法考慮多徑效應和電臺干擾等多種因素，導致實際短波通信質量無法令人滿意。因此，為了能夠避開干擾，尋找具有良好傳播條件的無噪聲信道，經過多年的研究，許多研究者發現可以采用自適應技術提高短波通信質量。

2 自適應通信技術及其應用

在短波通信過程中，自適應技術可以有效地測量信號傳輸和系統環境的變化，自動地改變傳輸信號參數，尋求一種最佳的通信路徑，抵御干擾，提高通信質量。目前，短波通信發展過程中，自適應技術已經得到了廣泛的研究和改進，產生了諸如自適應功率、自適應均衡、自適應傳輸速率、自適應頻率或自適應調頻等技術，大大地提高了短波傳輸效果。目前，自適應通信技術已經在短波頻率管理、2G-ALE得到了廣泛的應用。

頻率管理系統中，短波自適應系統完成的任務很多，其最為關鍵的就是實時探測信道的特性和噪聲干擾的分布情況，以便能夠為策略和分析信道，為通信需求提供最佳的信道選擇依據。為了能夠完成上述任務，需要采用一種被稱為實時信道估值技術（RTCE），該技術可以分析信道參數，測量信道的傳輸環境，尋找最佳通信頻率，構建一個優化的通信鏈路。目前，常用的RTCE技術包括多種，比如電離層脈沖探測、導頻探測和8FSK探測等。短波頻率管理系統探測的結果可以有效地反饋整個短波頻段的資源占用情況，目前許多的通信企業都將其固化在軟件系統中，在市場上進行了廣泛的銷售。頻率管理系統具有通信與探測分離的特征，并且探測設備較為昂貴，因此其已經逐漸退出了自適應通信技術應用市場。短波頻率管理系統應用的時代又被稱為自適應控制的初級時代（1G-ALE）。

隨著數字通信技術、微處理器等基礎理論的研究和進步，到了上個世紀80年代中期。短波通信已經可以直接使用RTCE技術完成信道的探測、估值，并且能夠構建有效的通信鏈路，基于RTCE技術的電臺也越來越多。這一類的電臺都可以實時地進行信道優化和選擇，降低了時變、多徑和噪聲干擾，保證通信鏈路始終工作在具有最佳信號的信道上，同時采用高速DSP芯片，RTCE已經作為一個嵌入式構件集成在通信設備上，大大地降低了RTCE的成本，提高了操作的方便性。

1988年10月，美國軍方頒布了短波自適應通信的軍用標準MIL-STD-188/141A；1990年，對應的聯邦標準FED-STD-1045協議也正式出臺，該協議又簡稱1045協議，已成為事實上的國際標準。符合1045協議的短波自適應電臺一般稱為2G-ALE產品。2G-ALE產品型號很多，完成的功能大同小異，典型設備有美國RF-3200、7100系列，德國的ALIS電臺等。

在短波自適應短波通信過程中，RTCE可以有效降低鏈路通信的成本，簡化相關的RTCE通信設備，并且可以提高鏈路質量。通常情況下，RTCE鏈路通信質量分析在通信前或者通信間隙進行操作的，并且只在短波通信信道上實時鏈路質量分析。通常情況下，通信信道存在10-20個通信信道，并且在實際的通信過程中，自適應通信系統可以根據LQA通信矩陣進行排序，將質量最好的通信鏈路提供給用戶實現良好的通信。在LQA矩陣中，自動掃描模塊可以執行選擇呼叫和實驗LQA的功能，并且能夠在預先規定的若干信道上進行有效的循環掃描，以便能夠實現呼叫信號或者探測LQA信號，實時地選擇較好的通信鏈路進行通信傳輸?；贚QA鏈路通信矩陣，自適應通信系統可以建立全自動化的高質量通信鏈路，這個過程被稱為自動鏈路建立功能，這是短波自適應通信系統關鍵的技術問題，也是當前自適應通信控制技術與前時期兩個系統最大的區別。短波通信過程中，由于存在隨機干擾、多徑干擾和選擇性衰落，將會導致通信信道的質量大幅度下降，甚至導致通信鏈路發生中斷功能，因此短波自適應通信系統需要能夠實現自動切換。在通信過程中，自適應切換可以實現選擇較好的通信信道，將信道頻率調整到最佳的通信鏈路上。

3 自適應通信技術未來發展趨勢

隨著自適應通信技術的快速發展和進步，短波通信已經得到的廣泛的應用，第三代自適應通信技術已經逐漸誕生，并且第三代自適應通信技術采用了更多的新技術，短波通信性能也更加的優越，比如在信道通信技術方面，頻率自適應技術持續改進，擴頻和跳頻技術已經進入到了實用階段，跳頻速率已經達到5000H/s，并且這些技術都已經在新的短波通信系統中得到了應用。在終端技術發展方面，OADM技術已經在短波通信信道上實現了更快的傳輸速率，達到了16 kbit/s～64 kbit/s；在通信軟件研發方面，軟件無線電技術也得到了改進和發展，也使得短波具有靈活的通信性能。

4 結束語

隨著短波通信技術快速發展和進步，其已經得到了廣泛的應用，其都得益于自適應通信技術的快速發展和改進，已經成為高速率、高質量通信的重要支撐。

參考文獻

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作者單位

92665部隊 湖南省石門縣 415300