短波通信解决方案（通用8篇）
短波通信解决方案 篇1
卫星、网络通讯快速发展的今天，短波通信不仅没有被淘汰，还在快速发展。
其原因是：短波通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低。
短波通信技术发展状况
近年来，短波通信技术在世界范围内获得了长足进步，出现了很多新电台、新装备和新技术。其主要特点是：
1、短波电台
短波单边带电台体积越来越小，功能越来越多，性能越来越好，兼容性越来越强。数字化是短波电台的必然发展趋势。
2、短波天线
短波天线主要是向宽带、全向、无“盲区”、高增益方向发展。体积越来越小，效率越来越高。现推出了多款新型基站天线和车载天线。
3、频率选择
在频率选择方面，除已广泛使用的ASAPS测频系统和ALE自适应选频方法外，又推出了短波全频段实时自适应选频系统和频率管理系统。
4、噪声消除
在抗噪声方面推出了多种静噪、消噪方式，尤其是美国SGC公司最近推出的ADSP2单端消噪器，可以串接在任何无线电台的收信音频放大电路中或做成消噪扬声器，消除信道中的背境噪声，使短波电台的收听质量，达到或接近超短波电台的收听水平。
5、组网通信
在组网通信方面，除自适应（ALE）功能中的选呼组网方式外，国外己推出了CCIR493数字选呼系，该系使每一部电台分得一个不重复的ID码（4~6位），通过它可组成万台级的大网，现在澳大利亚生产的短波电台，欧、美生产的部份短波电台，己作为常规功能，固化于整机中。CCIR493数字选呼系统可实现单呼、组呼、群呼，收发短信息，传送GPS定位信号，传送警报信号，实现短波/市话网双向自动拨号等功能。
短波通信盲区及解决方法
一、短波传播方式
无线电广播、无线电通信、电视、雷达等都要靠无线电波的传播来实现。
电波在各种媒介质及媒介质分界面上传播的过程，由于反射、折射、散射及绕射，其传播方向经历各种变化，由于扩散和媒介质的吸收，其场强不断减弱。为使接收点有足够的场强，必须掌握电波传播的途径、特点和规律，才能达到良好的通信效果。
常见的传播方式有：
地波（表面波）传播，直射波（视距）传播，天波传播，散射传播。
超短波适用直射波传播方式进通信。短波的基本传播途径有两种：
A、地波（表面波）传播。
B、天波传播。天波传播是短波通信的主要传输方式。
1、地波传播
沿大地与空气的分界面传播的电波，叫地面波或表面波，简称地波。地波的传播途径如图1-1所示。其传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中，由于部份能量被大地吸收，很快减弱，波长越短，减弱越快，因而传播距离不远。但地波不受气候影响，可靠性高。通常，超长波、长波、中波无线电通信，利用地波传播。
2、天波传播
天波是指由天线向高空辐射的电磁波受到天空电离层反射或折射后返回地面的无线电波。传播途径如图1-2所示。
天波是短波的主要传播途径。短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以多次反射，因而传播距离很远（可上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。但天波传播的最大弱点是信号很不稳定的，处理不好会影响通信效果。随着无线电通信新技术的不断涌现，天波传播弱点对短波通信的影响，正在逐步被克服。
3、通信盲区
上面已介绍了地波和天波两种传播方式。一般来说，地波的传播距离可达20~30公里，而天波从电离层第一次反射落地（第一跳）的最短距离约为80~100公里，可见20至100公里之间这一段，地波和天波都够不到，形成了短波通信的“寂静区”，也称为盲区，盲区内的通信大多是比较困难的。车载台由于天线的限制，均存在通信盲区问题。
二、解决通信盲区的方法
1、常用方法：
一是加大电台功率以延长地波传播距离；二是常用的有效方法就是选用高仰角天线，也称“高射天线”或“喷泉天线”，缩短天波第一跳落地的距离。仰角是指天线辐射波瓣与地面之间的夹角。仰角越高，电波第一跳落地的距离越短，盲区越少，当仰角接近90°时，盲区基本上就不存在了。
在新式天线未出现之前，我们常用低架双极天线来解决近距离通信盲区问题，效果也不错。
2、三线式天线是目前效果较好的短波基站无盲区天线
短波通信解决方案 篇2
1 评估需求分析
短波通信 (Short-Wave Communication) , 是一种使用频率为2MHz-30MHz电磁波进行无线通信的通信手段, 其广泛应用于民用和军用领域, 在国际通信、防汛救灾、海难救援及军事通信等多个方面发挥了重要作用[1]。
短波通信保障方案的拟制需要从作战任务的角度去考虑, 并尽可能降低不利因素带来的影响, 提升短波通信的信息传递能力。通过对世界经典作战案例的研读与现代军事作战任务特点的分析, 结合多年来短波通信的理论研究与实践经验, 在考虑作战任务行动规划、指控信息传递及短波通信的实际应用, 通信设备与频率因素尽可能满足的前提下, 影响作战任务规划与短波通信的共性因素主要有通信季度、通信时刻、通信距离和业务类型四项[2]。在不同通信季度和通信时刻, 太阳照射使电离层呈现不同的电子密度, 导致依靠电离层传播的短波通信受到影响, 影响到了作战行动的发起与实施[3]。通信距离与业务类型则影响到作战单位推进的速度、战役的进程、及指控信息的顺利传递[4]。在明确作战目的的情况下, 通过对由上述四个基本要素构成的方案进行评估分析, 可以获得相对最佳的作战方案, 同时, 获知在使用短波手段进行通信保障时, 短波通信保障方案拟制的方向。
2 短波通信任务保障模型
2.1 层次分析法
层次分析法 (Analytic Hierarchy Process, AHP) 是20世纪70年代, 美国运筹学家T.L.Saaty提出一种定性与定量分析相结合的多目标决策方法[5]。该方法将一个复杂问题分解组合成若干元素 (因素) , 并按属性将元素分组构造一个各元素之间相互联系的层次结构模型, 然后按层次分析并获得各元素的重要性权重, 并以此为基础获得决策方案的优劣性排序。层次分析法整个过程可分为:建立层次结构模型;构造判断矩阵;层次单排序及一致性检验;层次总排序及一致性检验[6]。
2.2 短波通信任务保障层次结构模型
基于对作战任务基本要素与短波通信影响因素的共性分析及层次分析法的使用, 建立如图1所示的层次结构模型。总目标M为短波通信任务保障方案拟制方向, 准则层A为共性因素, 方案层B为根据需要拟制的若干方案。
2.3 共性因素的统计分析
运用统计学原理, 以使用短波手段进行通信保障为前提, 对50个世界经典作战案例[7,8]中涉及作战的时间、指控信息传递距离和业务与短波通信中的通信季度、通信时刻、通信距离和业务类型四个共性因素相关联。通过统计分析获取量化值, 为方案比较时提供客观的数据参考[9], 相关数据如表1所示。其中, 在量化的标度上选定1~9以便于计算。
2.4 模型定量分析
2.4.1 判断矩阵
假设上层A层因素中的Am与下层B层中因素B1, B2, …, Bn (方案n) 有联系, 则可以构造判断矩阵A。
其中bij=1/bji, bii=1 (i, j=1, 2, …, n) 。bij即表示针对上层因素Am, 本层与之相关的因素Bi与Bj因素之间的相对重要性的比较。bij的值采用T.L.Saaty等人提出的1~9标度法进行量化[10]。在本文中, 短波通信任务保障模型的共性因素作为底层因素, 其相对重要性表征由统计模型定性分析得到。
2.4.2 层次单排序
使用方根法计算各层判断矩阵的权向量, 经过归一化后获得该层因素对上层的相对重要性权值, 其主要计算步骤如下。
1) 将判断矩阵各行元素相乘并开n次方根。
2) 矩阵列项量归一化处理获得权向量。
3) 计算矩阵所对应的一致性指标值。
4) 一致性检验。
将第三步中求得的CI值与平均随机一致性指标RI (Random Index) 进行比较, 求得一致性比例值CR。当CR<0.1时, 则矩阵一致性满足要求, 反之则需要重新调整判断矩阵。
2.4.3 层次总排序与一致性检验
在获得单一准则下各指标的权重值后, 需要计算各层次所有元素相对于最高层M相对重要性的排序, 特别是获取最底层指标相对M层的综合权重值, 即影响因素的层次总排序。
设定准则层A共包含A1、A2, …, Am的m个元素, 层次总排序权值则分别为Wa1, Wa2, …, Wam。又设方案层B共包含B1, B2, …, Bn个元素, 对应上一层Aj的层次单排序权重为Wbj1, Wbj2, …, Wbjn (若Bk与Aj无关时, Wbjk为0) , 则可得B层次n个元素B1, …, Bn的总排序
完成层次总排序之后, 需要从上到下逐层进行的一致性检验, 防止出现最终分析结果较严重的非一致性。若B层 (方案层) 的某些元素对上层次A (目标层) 的某准则Aj的单排序一致性指标为CIj, 相应的平均随机一致性指标为RIj, 那么B层总排序的一致性比率为:
当CR<0.1时, 认为在B层次总排序的结果具有较满意的一致性, 否则需要进行调整。
3 案例分析
3.1 案例描述
下面以1991年海湾战争地面进攻行动中, 美军第101空中突击师攻克“眼镜蛇”前方作战基地战斗为案例分析上述模型的有效性[11]。根据此次行动的任务与目的, 采用短波通信作为通信保障的手段之一, 拟制如下4套行动方案。
方案1:根据作战进度, 在第一季度某日早上发起作战行动, 使用短波通信保障150KM至500KM的报文通信。
方案2:根据作战进度, 在第一季度某日中午发起作战行动, 使用短波通信保障500KM至1500KM的话音通信。
方案3:根据作战进度, 在第二季度某日晚上发起作战行动, 使用短波通信保障150KM至500KM的报文通信。
方案4:根据作战进度, 在第二季度某日深夜发起作战行动, 使用短波通信保障500KM至1500KM的报文通信。
3.2 构造判断矩阵
根据作战任务中使用短波通信的共性要素之间的相对重要程度之比建立判断矩阵。
目标层—准则层的判断矩阵。
通信季度判断矩阵:
通信时刻判断矩阵:
通信距离判断矩阵:
业务类型判定矩阵:
3.3 层次单排序
通过计算获得目标层—准则层单排序的计算结果为:由计算结果可知, 通信季节、通信时刻、通信距离及业务类型所对应的判断矩阵的一致性满足要求。该结果可以看出, 从作战任务上更为关注通信距离的远近, 因此, 在进行短波通信保障方案拟制时需要重点考虑。
“通信季度”层次单排序结果为:由该结果可知, “通信季度”判断矩阵的一致性满足要求。
“通信时刻”层次单排序结果为:由该结果可知, “通信时刻”判断矩阵的一致性满足要求。其中方案1和方案3所占比重最大。
“通信距离”层次单排序结果为:由该结果可知, “通信距离”判断矩阵的一致性满足要求。其中方案4所占的比重最大。
“业务类型”层次单排序结果为:由该结果可知, “业务类型”判断矩阵的一致性满足要求。
3.4 层次总排序与一致性检验
经过计算, 可以获得如表2所示的底层因素层次总排序。
使用公式 (5) 计算层次总排序的一致性指标和平均随机一致性指标值分别为:CI1=0, CI2=0.009 1, CI3=0, CI4=0;RI1=0.069 1, RI2=0.178 9, RI3=0.463 2, RI4=0.1789;上层次CR2=0.016 2;所得CR3=0.010 2+0.016 2=0.0264<0.1, 因此第三层总排序的权向量满足一致性要求。
组合权重计算之后, 四个方案的权重排序为:方案1 (0.402 0) >方案3 (0.305 7) >方案4 (0.187 8) >方案2 (0.104 5) 。
从组合权重的结果可以看出, 方案1所占权重最大的, 作战行动实施可能性最高, 因此在拟制短波通信保障方案时, 需要重点考虑这个作战方案的需求。
通过与美军此次作战行动的实际案例内容相比较发现, 美军于1991年2月16-26日组织实施此次行动, 报文通信保障距离在500 km以内[11], 说明使用该评估方法获得的计算结果具有一定的参考价值。
4 结语
本文利用层次分析法对以短波通信为保障手段的作战任务方案进行了评估分析。与以往指标相对主观的定性描述不同, 在分析世界经典作战案例与影响短波通信效能共性因素的基础上, 结合案例进行因素统计, 定量确定了因素的指标权重, 为方案的判断提供了更为客观依据。利用实际作战行动案例的分析与计算, 通过结果对比, 在一定程度上验证了本方法的可行性。同时, 通过案例数量的不断累加, 可以使因素指标的定量描述更加精准, 进一步增强分析结果的可靠性, 提升拟制短波通信保障方案时的针对性与可参考性。
摘要：本文通过综合分析世界经典作战案例与影响短波通信效能的共性因素, 采用统计分析方法, 定量描述共性因素的分布特征;基于层次分析法, 以共性因素为基础特征, 提出短波通信任务保障层次结构模型及推理计算方法完成短波通信保障方案的定量评估, 为科学合理制定短波通信保障方案提供了方向性建议。
关键词：作战任务,层次分析法,统计,效能评估
参考文献
[1]Goodman J M.HF Communication:science&technology[M].New York:Va n Nostrand Reinhold Company, 19 92.
[2]Marcel H, De Canck.Ionosphere Properties and Behaviors[J].Antenne X Issue, 2006, No.110.
[3]Peter S, Arle ne A.Validation of The Voice America Co verage A nalysis Program (VOACAP) [R].Postgraduate Schoo l Monterey CA, 2013.
[4]林卫民.信息化条件下短波通信运用[M].北京:解放军出版社, 2009.
[5]马亚龙, 邵秋峰, 孙明, 等.评估理论和方法及其军事应用[M].北京:国防工业出版社, 2013:45-49.
[6]Saaty T L.Decision makin g with the analytic hierarchy process[J].International journal of services sciences, 2008, 1 (1) :83-98.
[7]朱冬生.世界经典案例[M].北京:解放军出版社, 2010.
[8]王洪光.经典案例评析[M].北京:军事科学出版社, 2010.
[9]程恺, 张睿, 张宏军, 等.基于统计分析的作战行动效能评估方法[J].计算机应用, 2012, 32 (4) :1157-1160.
[10]邱均平, 文庭孝, 等.评价学:理论·方法·实践[M].北京:科学出版社, 2011:200-201.
短波通信解决方案 篇3
【摘要】在本文中，我们在超短波通信下针对有限长缓存辅助协作中继系统提出了一种基于缓存中继剩余能量的缓存中继选择方案。所提方案不仅考虑了无线链路的信道状态信息（CSI），而且还考虑了缓存中继的剩余能量和缓存剩余大小，综合考虑这三种因素来选择最优中继节点。我们运用马尔科夫链模型在放大转发协议下（AF）分析了所提方案的中断概率和网络的使用寿命。仿真结果表明，所提方案相比于最大链路选择方案，明显提高了网络的使用寿命。
【关键词】缓存辅助中继；剩余能量；中继选择；网络寿命
一、引言
由于超短波通信工作在甚高频段，具有很宽的频带，利用视距传播方式，传播稳定性高，抗干扰能力强，因此其在军事领域和民用救急中占重要的地位。因此如何提高超短波通信的性能显得尤为重要，但因为超短波的直线传播特性和不能长距离通信特性，使得它又存在一定的通信局限。
鉴于协作中继技术能提高网络的可靠性和增大无线通信系统的覆盖面，多中继的协作中继系统中，中继选择技术被证明能在保持通信系统效率的同时有效的提高分集增益，本文将协作中继选择技术引入超短波通信中，以增强超短波通信的抗干扰能力。
最近，在[7]，[8]中提出的中继缓存辅助系统能够解除信息在预定义的时间周期内进行传递的约束，它所提出的中继选择方案总是在每一个时隙选择在所有可行S-R和R-D链路中最好的一个。在[9]中，对一个具有固定速率的多中继有限缓存系统进行了研究，同时还提出了最大链路中继选择方案。在每一个时隙，使用可用链路中的具有最强信道增益的链路进行接收或者传递消息。但是以往的中继选择算法，主要都只考虑信道状态信息，而对中继本身的约束未加考虑，造成了信道链路利用率低，和单一中继的重复多次使用，增加了中继老化的速度，降低了网络使用寿命。
在本文中，针对超短波通信中的多中继缓存辅助系统，我们提出了一个基于缓存中继剩余能量选择方案。在该方案中，我们同时考虑中继剩余能量和链路信道状态信息（CSI），来选择最优中继。对网络的中断概率和使用寿命进行了具体分析。仿真结果表明，在保证通信系统一点可靠度的前提下，所提算法能有效的增加缓存协作中继网络的使用寿命。
二、缓存中继系统模型
图1为缓存中继的系统模型。在该系统中，有一个源节点，一个目标节点和K个缓存中继，每一个中继缓存大小为L，并且每个中继都是单天线的，在一个时隙内只能收或者发，是一个半双工系统。
在此系统中，我们给定一个中心控制节点，来决定其他中继节点用作接收或是发送。任意能与所有节点通信的节点都能被选作中心控制节点。为了不失去一般性，我们假定R1为中心控制节点。为了方便本文的研究，对本缓存中继系统，做出如下假设：
1）各个链路的信道增益是不相关，相互独立的；
2）源节点能源源不断发送数据，即假设其队列长度无限大；
3）当节点的剩余能量不能支撑一次信号的接收或发送时，认为该节点死亡；
4）根据文献[10]的定义，我们设定一个门限值N，当系统的死亡节点个数超过N时，则认为网络死亡。
三、剩余能量缓存中继选择算法
考虑中继的剩余能量对网络的影响，能减小过度使用某一信道状态良好的中继，以降低器件损耗。
五、仿真结果
在本文的仿真环境中，我们设定超短波信道，其为一个复随机过程。中继数K=3，缓存大小L=3，中继的门限SNR设定为4。所有中继节点的初始能量值 都相同，其接收功率和发送功率同为0.1w。采用蒙特卡罗仿真方法，进行了10000此仿真。仿真对比了本方案与最大链路选择方案系统的中断概率性能和使用寿命。
图2对比了文所提剩余能量方案与最大链路选择方案的中断概率性能，可以看出，在中断概率为10-5时，最大链路选择方案相比与本章所提方案有接近1dB的增益。
图3展示了系统的使用寿命随中继节点的变化情况。在此仿真中，我们定义中继的初始能量E=100，为了不失一般性，定义权重向量W=（0.5 0.5）。从图中可以看出，网络寿命随着中继的增多而增长，同时，当用模糊评判准则考虑剩余能量时，网络寿命的性能比一般的信道状态选择要好。
图4中，我们设定中继节点数K=3，权重向量W=（0.5 0.5）。从图中可以看出，当初始能量增加时，两种方案的网络寿命都增长，但是基于模糊评判的剩余能量选择方案，能实现更长的网络寿命。
图5给出了不同权重向量下，系统寿命的对比。中继的初始能量E=100，缓存中继大小L=3。从图中可以看出，当剩余能量所占权重增大时，系统的寿命会越来越大，最终在比重值达到0.7时，系统寿命达到最大值。而只考虑信道状态方案，其使用寿命恒定不变。不失一般性而言，当权重指数为0.52时，剩余能量中继选择方案的网络寿命接近是最大链路选择方案的两倍。
六、结束语
在本文中，我们研究了超短波通信中的协作中继选择问题，针对多中继缓存协作通信系统提出了剩余能量缓存中继选择方案，采用模糊评判算法将缓存中继的剩余能量与可用链路的信道状态信息相结合，分别考虑了系统的初始能量，中继数目以及剩余能量所占权重的改变，对网络寿命造成的影响。从结果可以看出，本文所提方案能在保证网络一定可考虑的前提下，增加了网络的使用寿命。
参考文献
[1]J. N. Laneman， D. N. C. Tse， and G. W. Wornell. Cooperative diversity in wireless networks： Efficient protocols and outage behavior [J]. IEEE Trans. Inf. Theory， 2004， 50（12）： 3062–3080.
[2]Q. Li， K. H. Li， and K. C. The. Diversity-multiplexing tradeoff of wireless communication systems with user cooperation [J]. IEEE Trans. Inf. Theory， 2011， 57（9）： 5794–5819.
[3]A. Bletsas， A. Khisti， D. P. Reed， and A. Lippman. A simple cooperative diversity method based on network path selection [J]. IEEE J. Sel. Areas Commun， 2006， 24（3）： 659–672.
[4]A. Bletsas， H. Shin， and M. Z. Win. Cooperative communications with outage-optimal opportunistic relaying [J]. IEEE Trans. Wireless Commun. 2007， 6（9）： 3450–3460.
[5] W. J. Huang， Y. W. Hong， C. C. J. Kuo. Lifetime maximization for amplify-and-forward cooperative networks [C].Proceedings of Wireless Communications and Networking Conference. Hong Kong： IEEE， 2007：814-818.
[6]A. Ikhlef， D. S. Michalopoulos， and R. Schober. Max-max relay selection for relays with buffers [J]. IEEE Trans. Wireless Commun. 2012， 11（3）： 1124–1135.
[7]T. Liu， L. Song， Y. Li， Q. Huo， and B. Jiao. Performance analysis of hybrid relay selection in cooperative wireless systems [J]. IEEE Trans. Commun.， 2012， 60（3）： 779–788.
[8]Y. Jing and H. Jafarkhani. Single and multiple relay selection schemes and their achievable diversity orders [J]. IEEE Trans. Wireless Commun. 2009， 8（3）： 349–353. （下转309页）
（上接309页）
[9]I. Krikidis， T. Charalambous， and J. S. Thompson. Buffer-aided relay selection for cooperative diversity systems without delay constraints [J]. IEEE Trans. Wireless Commun.， 2012， 11（5）： 1957–1967.
[10 Wei Y F， Yu F R， Song M， Leung V C M. Energy Efficient Distributed Relay Selection in Wireless Cooperative Networks with Finite State Markov Channels [C] . IEEE Global Telecommunications Conference. Honolulu， HI： IEEE， 2011： 1-6.
[11] D. S. Michalopoulos and G. K. Karagiannidis. Performance analysis of single relay selection in Rayleigh fading [J]. IEEE Trans. Wireless Commun.， 2008， 7（10）： 3718–3724.
[12] Q Qin， Zhi-Min Zeng， Tian-Kui Zhang， Cong-Qing Zhang. Dynamic Multi-nodes Relay Selection Algorithm [J].Journal of University of Electronic Science and Technology of China， 2011， 40（4）：505-508.
[13] H. A. David， Order Statistics Second Edition. Hoboken， NJ， USA： Wiley， 1981
[14] M. Abramowitz and I. A. Stegun. Handbook of Mathematical Functions： With Formulas， Graphs， Mathematical Tables [J]. U.S. Govt. Print. Off.， 1965， 56（10）：136-144.
[15]I. Krikidis， T. Charalambous， and J. S. Thompson. Buffer-aided relay selection for cooperative diversity systems without delay constraints[J]. IEEE Trans. Wireless Commun.， 2012， 11（5）： 1957–1967.
作者简介
陈慧林（1991-），男，硕士，主要研究方向：无线移动通信，网络编码。
王呈贵（1970-），男，博士，教授，主要研究方向：无线通信及组网技术。
民航的短波通信探讨 篇4
1、短波的传播方式
民航通信中使用到的短波实质为无线电波，主要用于地面与飞机间的通信，其通信传播方式主要有以下三种：
1.1地面波。地面波是沿着地球表面传播的波，它沿着半导电性质和起伏不平的地表面进行传播，一方面使电波的场结构不同于自由空间传播的情况而发生变化并引起电波吸收，另一方面使电波不像在均匀媒质中那样以一定的速度沿着直线路径传播，而是由于地球表面呈现球形使电波传播的路径按绕射的方式进行。
1.2天波。天波是经过地面上空40~800公里高度含有大量自由电子离子的电离层的反射或折射后返回地面的电波传输方式。天波是短波的主要传播途径，可实现长距离的传播，短波信号由天线发出后，经电离层的多次反射，传播距离可以由几百公里达到上万公里，且不受地面障碍物阻挡。在天波传播的过程中，路径衰耗、大气噪声、时间延迟、电离层衰落、多径效应等因素，都会造成信号的畸变与弱化，影响短波通信的效果。
1.3直接波。直接波是从发射天线到接收天线之间，不经过任何发射，直接到达，电波就象一束光一样，所以有人称它为视线传播。由于民航中，飞机大多数时间都是在飞行，所以有些时候地、空之间的短波通信，实际上是可以靠直接波完成的。
2、短波通信的特点
与卫星通信、地面短波等通信手段相比，无线电短波通信有许多显著的优点：(1)短波通信无需建立中继站即可实现远距离通信，(2)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，建设和维护费用低;(3)设备简单，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。(4)电路调度容易，灵活性强，可以使用固定设置，进行定点固定通信，也可背负或装入车辆，实现移动中的通信。这些优点是短波通信被长期保留、至今仍被广泛应用的主要原因。同时，短波通信也存在着一些明显的缺点：(1)信道拥挤、频带窄;(2)短波的天波信道是变参信道，故信号传输不稳定;(3)大气和工业无线电噪声干扰严重;(4)天线匹配困难。
3、短波通信在民航中的应用
短波通信系统的主要用途是使飞机在飞行的各阶段中和地面的航行管制人员、签派、维修等相关人员保持双向的语音和信号联系，当然这个系统也提供了飞机内部人员之间和与旅客的联络服务。
3.1民航短波通信基本设备
民航短波地空通信设备由短波单边带发信机、短波单边带收信机、遥控器及地空选择呼叫器组成，设备一律使用单边带抑制载波、模拟单信道无线电话工作方式。短波单边带发、收信机均采用全固态电路及频率合成技术，频率范围为2.8～22MHz，发信机功率不大于6KW。
3.2民航短波通信地面站
民航短波通信地面站系统由三部分组成：短波机房设备、天线和馈线以及操作台设备。短波机房设备作为大功率发射设备，通常设置在远端，以减少对其他电子设备的干扰以及对操作员健康的影响。操作台设备设置在操作终端附近，便于操作与管理。
3.2.1短波机房设备。短波机房设备的主要设备包括短波通信电台、功放、预后选器、交流稳压电源、光端机及一整套控制电缆，主要功能是传送选呼信号和语音信号。短波电台是整个系统的核心设备，地面与航空器上均有配备，用于收发信号，包括选呼信号和音频信号。电台的性能直接决定了整个系统的性能，电台选型依据主要有两点：符合用户需求并且与飞机上电台匹配。预后选器是为了提高系统的抗干扰能力而选择的设备。光端机是地面站系统中实现远程控制的接口设备，起着连接短波机柜和操作台的作用。
3.2.2 操作台设备。操作台设备由操作终端及监控软件、选呼器、选呼控制器和光端机组成。操作员的所有操作都在监控软件上进行。监控软件实现对选呼器和短波电台的远程遥控，控制选呼器产生选呼代码，呼叫对应的飞机，控制电台的调制方式转换和音频信号收发，同时监测电台的工作状态。选呼器的功能是通过发射4个单音信号选择通知某个飞机。选呼器提供了一个7针的音频接口，包括一对平衡的选呼音频输出口、一个PTT输出口和一个地线，其余3个口经改造用于同选呼控制器通信。选呼控制器作为选呼器、电台和控制终端的中间设备，是实现系统自动化的关键，其基本作用是实现对电台、选呼器、控制终端、音频设备的信号转接、电平匹配、远程控制和状态感知，并自动转换调制方式。
3.2.3天线。天线的选择具体根据用途来确定：近距离固定通信：选择地波天线或天波高仰角天线。点对点通信或方向性通信：选择天波方向性天线等。组网通信或全向通信：选择天波全向天线。车载通信或个人通信：选择小型鞭状天线。3.3短波地空通信数据链系统 在民用航空领域，由于我国地理复杂、疆域辽阔、超短波网络尚不能实现完全覆盖，短波依然是地空通信的主要手段。短波地空通信数据链系统作为民航数据通信系统的子系统，在当前兴起的极地飞行中，有效解决了飞行盲区问题，对飞行安全起着非常重要的保障作用。短波地空通信数据链系统用于航空器飞行中保持与基地和远方航站的联络。其系统构造由短波/超短波通信系统、卫星通信站、地空数据网及机载通信系统组成，短波地空通信数据链系统通过短波、超短波与卫星实现了近、中、远程地空实时话音和数据通信。
4、结束语
近年来，随着微型计算机、移动通信和微电子技术的迅速发展，短波通信技术有了新的突破性进展，出现了实时选频、自适应、跳频、差错控制、多载波正交频分复用(OFDM)调制及软件无线电等新技术，使短波通信很好地弥补了它的缺点，还使短波通信的设备更加小型化、更加灵活方便，进一步发挥了短波通信设备简单、造价低廉、机动灵活等固有的优点。短波通信必将在应急通信、抗灾通信、特别是在军事通信中发挥更重要、更广泛的作用。因此。短波通信作为民航内部通信的重要手段，必将在今后较长时间内得到保持和发展。
参考文献：
[1]Johb G.Proakis Masoud Salehi.通信系统原理.电子工业出版社.2006年6月
[2]游战清.无线射频识别技术规划与实施[M].北京：电子工业出版社，2005
[3] 谈华生，周民.关于航空频段通信导航业务受干扰问题的分析与思考.2004.06
OFDM在短波通信中的应用 篇5
提高通信速率是HF通信领域研究的一个主要方向。HIL-STD-188-110B在2400bps以上传输速率中，提供从3200、4800、6400、8000、9600、12800bps（无编码）的传输服务，STANG5066也支持高速HF数据通信业务。在并行和串行两种调制方式中寻找新的发送波形和新的编码方式是提高HF通信速率的关键。由于OFDM技术具有较强的抗多径干扰的能力，能够有效地抑
制ISI和子载波干扰（ICI），已被成功应用于DRM中。值得注意的是DRM同样使用短波频段（3～30MHz）传输音频和数据信息。下面研究OFDM在短波通信领域里应用比较成功的几个例子。
2.1 英国Racal Research Limited的实现途径
在战术电台环境下，VHF（30～300MHz）通信是常采用的一种规范；但在复杂的地形条件下，VHF通信有时会出现障碍，此时可以尝试采用接近垂直入射（NVIS）的短波电台建立通信联系。英国的Racal Research Limited开发出一种适应于HF NVIS信道的并行体制调制解调器。它采用OFDM技术，子载波个数为56，信号的调制方式250QAM、64QAM、16QAM、FSK、PSK、SSB，在3kHz带宽上实现无编码最高传输速率16kbps，能够在多普勒扩展1Hz、延迟扩展5ms的HF NVIS信道条件下正常工作。该调制解调器是在快速DSP原型平台上实现的，系统采用了Motorola的定点DSP56300处理器，通过软件无线电技术使得设计复杂度大为降低。
此外，为进一步检验采用OFDM技术的调制解调器的实际性能，6月，在DERA加拿大对CRC的串行调制解调器和Racal的并行体制调制解调器进行了三个星期的现场比对试验。发射机是10kW的DERA Cove电台，接收站点位于DERA的Malvern（距离140km）和Funtington(距离45km)。经过现场试验，两种调制解调器性能略有差异，在黎明OFDM比串行体制调制解调器性能好，在整个晚间误码率性能一直接低，在白天两种调制解调器工作都很好。由于两种调制解调器都没有采用FEC编码，误码率较高。
2.2 法国Thomson公司的实现途径
采用OFDM体制，子载波个数79，信道编码采用基于帧结构的turbo code编码方式，数据传输速率达9600bps。
每帧结构如下：
・每帧3个OFDM符号；
・每个OFDM符号有79个子载波；
・第1个OFDM符号有52个数据和27个导频符号；
・第2个OFDM符号有79个数据和0个导频符号；
・第3个OFDM符号有79个数据和0个导频符号；
・每个OFDM符号周期32.81ms；保护间隔6.15ms；
・子载波间隔37.5Hz，第1个子载波和最后1个子载波间隔2925Hz；
・短交织时间长度1.8s；长交织时间长度10.8s。
2．3 ARD9900调制解调器
该调制解调器是由环球无线电通信公司（Universal Radio Incorporation）推出的最新一代商用产品，具有传输数字语音、图像、数据的功能，语音编码部分采用先进的vocoder AMBE技术。主要参数如下：
・采用OFDN调制，子载波子数36，子载波间隔62.5Hz，信号调制方式OQPSK；
・基带信号带宽280～2530Hz；
・数据传输速率50baud/3600bps；
・每帧有3个OFDM符号，每个OFDM符号周期20ms，保护间隔4ms；
・FEC编码：内层卷积编码1/2，结束长度7，生成多项式[133,171]8;外层Reed-Solomon编码[44，36]8；
・具有图像、语音、数据加密功能。
2.4 一种满足地面和飞机通信标准的并行调制解调器
国际民事飞行组织（ICAO）建立了地面与飞机联系的短波通信标准；SARPS for HF Datalink、AMCP/5-WP172。该标准采用单载波数据，最高传输速率达1800bps。S.Zazo等人对此进行改进，提出采用OFDM调制的两套新方案。第一种方法：每帧由3个OFDM符号组成，子载波个数16，一个用于信道探测的OFDM符号后接两个连续OFDM数据符号。第二种方法：每帧由一个用于信道探测的短OFDM符号和一个长OFDM数据符号组成；短OFDM符号由16个子载波组成，长OFDM符号由32个子载波组成。系统主要参数如下：
・信道编码：Reed-Solomon编码[63，45]；
・信号调制方式：QPSK；
・短交织长度1.8s;长交织4.2s；
・方案一：子载波间隔175Hz，有效OFDM符号周期5.71ms，保护间隔2.62ms；
・方案二：子载波间隔87.5Hz，有效OFDM符号周期11.43ms，保护间隔3.93ms。
仿真结果表明：两方案在误比特率（BER）方面性能改善显著，同时还有效降低了前同步信号（preamble）和信道探测信号的长度，对于提高传输速率具有重要意义。
3 OFDM在
HF通信实际应用中需要解决的几个关键性问题
由于短波带宽较窄，在MIL-STD-188-141B中定义的带宽为4kHz，通常语音带宽可以压缩至3kHz,因此目前串行体制的调制解调器可以在3kHz带宽实现9600bps以上的传输速率。考虑采用OFDM体制时，由于子载波个数有限，需要降低插入导频的密度，这就给信道估计带来一定的困难。以MIL-STD-188-110A中39音调制解调器为例，OFDM符号周期Ts=22.5ms，子载波频率间隔Δf=76.92Hz，对于最大时延扩展Td=4ms，最大多普勒扩展fd=σ=2Hz，需要每隔Nk=1/2fdTs=11.1≤个OFDM符号和在NL≤1/2TdΔf=1.6个子载波间插入导频。可见插入导频的方式值得深入研究，文献提出一种在时域、频域内采用六角形插入的导频方式，比矩形插入方式更为有效。降低插入导频密度的另外途径是采用最大似然译码方法改进信道估计和解调的性能。
另外，信道编码方式也需要深入研究。采用信道编码直接降低了有效通信速率，目前短波中大多采用删除型卷积编码方式，如MIL-STD-188-141B中采用生成多项式（133，171）约束长度7，1/2码率输出的卷积码，经删除后输出码率为3/4。而其它编码方式，如网格编码（TCM）、turbo码、分组trubo码（Block Turbo Code）、多层卷积编码（Multievel Convolutional Codes）也可能是更有效的方式。
虽然OFDM对抗多径干扰具有较好的性能，但是OFDM也存在如下缺点：（1）存在较高的峰值平均功率比（PAR）；（2）对载波频偏移敏感，对同步要求高，如果考虑保密通信，在保持OFDM载波同步、符号同步和采样同步的前提下，跳速通常低于100跳/秒，容易被地方跟踪上。
通信实验室解决方案 篇6
一、概述
发展了百年的通信产业，其主导力量是程控电话交换。但随着20世纪90年代开始兴起的互联网浪潮，原有的局面被彻底打破，通信产业出现了革命。以IP技术为基础的网络技术不断进步，网络带宽也在快速加大，IP网络将不在满足于单一的数据业务了，而是向多业务的承载能力发起挑战。
语音、视频、数据向IP网络迁移的趋势日趋明朗，VoIP、软交换得到了快速发展并成熟。
为了应对电信产业革命，在“弃铜用纤”的旗帜下，以IP为基础的NGN（下一代网络）已经成为目前各大电信运营商建设的主流。而以Cisco为首的主流设备制造商更是喊出了“传统程控交换机最终的命运是彻底消失”的口号。
在IP为王的背景下，融合是现代通信的关键词之一。在技术层面，语音通信技术、数据通信技术、有线电视技术、计算机技术在IP网络的基础上互相融合。技术的融合带来了网络的融合，语音网、数据网、有线电视网，不再需要各搞一套，用同一个IP骨干就可以承载。网络的融合带来了业务融合，而业务的融合必然带来产业的融合，导致传统电信运营商、移动运营商、电视运营商、数据通信业以及信息服务业等产业的逐渐合流。
二、需求分析
由于通信产业的快速革命性变化，NGN建设成为电信行业新一轮的投资热点，造就了大量的融合通信人才需求。国内各大运营商已经开始大力建设NGN网络，在部分地区已经开始向公众放号。电信运营商及相关产业的代理商是一个巨大的人才
需求源。同时在企业级市场，随着政策的松动以及主流运营商往NGN发展，以融合通信为特点的IP语音系统大面积铺开，也需要大量的融合通信人才。
但是原有的通信专业课程显得陈旧，无法满足市场快速增长的人才缺口。因此急需进行新课程设计，引入软交换课程。另一方面，以IP为基础的新通信系统，却为原来难以涉足通信领域的计算机专业、网络专业学生，提供了跨入该产业的机会。
三、方案介绍
锐捷网络推出了融合通信实验室，面向新一代通信系统的实验环境，培养具备实际项目经验、融合通信理论知识和动手能力相结合的专业技能、以及团队协作工作能力的融合通信工程师。
在融合通信实验室中，基础实验台以基于IP的软交换系统为核心，将传统的模拟电话网络融合在一起，将软交换系统能够提供的典型服务，包括计费系统、电话会议、集群呼叫等集中在一起。而在增强实验台扩展中，更将视频通信、传真通信、wifi无线通信以及和传统程控交换系统互联的E1中继功能整合进来，提供给学生完整的NGN通信系统训练。
四、实验内容
融合通信实验室，不满足于仅仅给学生提供一个粗浅的设备连接、配置环境。更重要的是让学生知其然，还要知其所以然。
所以在融合通信实验室中，设计了逐步进阶的实验，从操作性的系统安装调试，到对软交换协议的原理分析与故障诊断，直到大型系统的设计、优化，基于融合通信系统的应用程序开发等复杂的应用。可以适应从课堂实验直到毕业设计的各种教学需求。
五、实验样例
【实验名称】
IVR（自动话务员）实验
【实验描述】
交互式语音菜单，即IVR（Interactive Voice Response），也可称为自动话务员，用于系统自动应答呼入的电话，并播放事先录制好的语音提示，主叫方可根据语音提示选择相应的服务，而系统则检测主叫用户的DTMF按键，并执行相应的操作，如转总机、转指定分机、转入下一级语音子菜单等等。
【实验拓扑】
【课题研究和科研开发】
融合通信实验室提供了基于TAPI（Telephony Application Program Interface/电话应用程序接口，是一种标准的应用程序接口）的开放接口，使得可以通过PC控制软交换服务器的行为，进行增值软件开发。
融合通信实验室还提供了PC端的soft phone接口，使得开发软件电话、语音/数据/视频综合终端，以及呼叫中心客户端等软件。
短波通信新技术简述 篇7
短波通信是最早应用的一种通信方式之一, 一直被广泛应用于政府、外交、气象、商业等各个部门, 用以传送语言、文字、图像和数据等信息;同时, 它也是高空飞行和海上航行的必备通信方式。从20世纪初到60年代中期, 短波通信一直是远距离通信特别是洲际通信的主要手段。60年代卫星通信出现后, 长距离大容量的无线通信便被卫星通信所取代, 短波通信的发展进入低潮, 甚至有人认为短波通信已经完成了它的历史使命。
近年来, 人们对短波通信的认识开始变得科学和理性, 认为短波通信现在和将来都是不可替代的基本通信手段之一, 在战争和灾害期间更是主要通信手段, 这已经被大量历史事实反复证明。
2 传统短波通信的优缺点
2.1 传统短波通信的优点
短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信, 建设和维护费用低。设备简单、应用灵活, 可以设置为固定台站进行定点固定通信, 也可背负或装入车辆实现动中通。电路调度容易, 临时组网方便;对自然灾害或战争的抗毁能力强。
2.2 传统短波通信的缺点
短波通信的质量随时都受电离层特性的影响, 电离层时高时低经常变动, 是一种不稳定的时变介质, 而且具有多种复杂的时变因素, 如昼夜、季节的变化, 太阳黑子的活动等, 都会对电离层造成影响, 从而导致信号传输质量的不稳定, 产生干扰以及数据传输误码等。时变电离层信道严重的频率选择性衰落、多径时延、各种大气噪声及人为无线电噪声的影响, 只适合于传输模拟话音以及低速率数据。
3 短波通信新技术
3.1 全球数字广播技术 (DRM)
随着传统短波广播的消失, 其频谱必将被数字广播所使用。DRM (Digital Radio Mondiale) 系统是30MHz以下的数字音频广播系统, 是世界上惟一的非专利的数字系统, 用于短波、中波/AM和长波, 它可以使用已有的频率和带宽, 是对模拟AM广播的重大改善。DRM系统充分考虑到了与ITU现有的边界条件相一致以及与现有的模拟业务的兼容, 并保证了由模拟广播向数字广播的平滑过渡。
DR M系统采用OFDM调制技术, 该技术是一种并行数据传输技术。采用频率上等间隔的N个子载波分别调制一路独立的数据信息, 调制后的N个子载波信号相加同时发送。通过选择载波间隔, 使这些子载波在整个符号周期上保存频谱的正交特性, 各子载波上的信号在频谱上相互重叠。收端利用载波之间的正交特性, 可无失真地恢复发送信息。
根据图1所示, 它是将每个传输帧单元和导频信号按照OFDM Map映射成为OFDM符号, 进行OF DM调制之后再加上循环前缀 (用来防止由多径传输带来的符号间干扰ISI) 。DRM系统针对四种信道设置了四种传输模式, 由于这四种模式的传输时延和多普勒频移不一样, OFDM的调制参数也不一样, 具体看表1 DRM系统各种健壮模式下OFDM符号参数。
与单载波相比, 在相同速率时, 符号周期延长N倍, 远大于信道时延扩展, 码间串扰消除。副载频之间正交特性, 使信号频谱可重叠, 提高频谱利用率, 并有良好的频率分集效果, 能抗严重多径和强窄带干扰。在保证相同覆盖范围的情况下, 发射功率可降低6d B。
3.2 短波通信中的自适应技术
自适应技术是指实时或频繁地利用各种探测技术, 根据探测结果自动调整设备参数, 达到最佳通信效果。短波自适应通信的核心是自动选择最佳的工作频率, 自动选用无线电信道和自适应数据传输。运用自适应选频、收发、调制解调、编码、均衡以及天线等多种自适应技术, 在严重干扰条件下, 短波通信自动改变工作频率、数传速率、调制方式、编码和纠错编码方式、最大限度地降低误码率。自适应技术克服了多种时变所带来的复杂影响, 提高了现代短波通信中数据传输的质量。
现代短波跳频有两种自适应方式:一是频率自适应跳频, 它基于对信道参数的探测, 并适应信道质量的变化, 自动在最佳频率集上进行;二是干扰自适应跳频, 它基于对信道中干扰信号参数的估计, 采用干扰自适应抑制和自动躲避干扰的跳频。
跳频通信是扩频通信的一个分支, 它的突出特点是抗干扰性强。跳频 (FH) 是指载频按照数字码系统规定的时频图形, 使频率相应跳变的一种扩频技术, 可以对抗多径干扰、邻近信道干扰、人为瞄准式干扰, 可提高短波通信的保密性和可靠性, 自适应技术与跳频技术相结合, 实现自适应跳频, 能在质量良好的信道上进行跳频, 跳频信道驻留时间可随意变动。
自动建立通信链路是频率自适应的主要任务, 由于短波信道变化强烈, 需要采用自动线路建立 (ALE) , 建立链路的同时对线路质量分析 (LQA) 得到实时信道估值, 在通信链路质量变化时自动选择新的信道。
短波自适应技术有效地改善了衰落现象, 有效地克服“寂静区”效应, 缩小了白天和黑夜接收信号质量的差别, 有效地提高了短波通信抗干扰能力, 有效地拓展短波通信业务范围。采用短波自适应技术可以充分利用频率资源、降低传输损耗、减少多径影响, 避开强噪声与电台干扰, 提高通信链路的可靠性。
3.3 短波通信组网技术
传统的短波通信 (话、包、点对点数据) 已不能适应人们的应用需求, 当前的短波网络需要支持更多的应用, 并能成为Internet的延伸, 短波通信和其他通信一样, 必将迈入网络化的时代。
基于短波通信的开放特性, 人们希望利用它组建一个通用的平台, 实现聊天、发送Email、网上音视频等功能, 这是对短波通信组网带来的巨大挑战。第三代短波通信网络是建立在美军标MIL-S T D-18 8-141 B的基础上, 在A L E、信道效率、网络管理、路由协议和与Internet互联等方面都较第二代网络 (speakeasy) 有很大进展, 该网络已在全球取得了广泛共识。目前, 国内多个科研机构正在开展第三代短波数字化抗干扰自动控制通信电台的研制, 该电台基于MIL-STD-188-141B, MIL-STD-188-110以及GJB2076-94, GJB2077-94标准, 融合了高速串行分组数传以及第三代自动链路建立等功能, 代表了未来短波通信的发展方向。
3.4 软件无线电技术
“软件无线电”的概念是在1992年5月MILTRE公司的Jeo.Mitola在美国电信系统会议上首次提出的, 其目的就是希望建立开放式、标准化、模块化的可编程通用硬件平台, 将各种功能 (如频率、调制方式、数据率、通信协议等) 都用软件来完成。
首先应尽可能在电路中靠近天线的部位通过宽带的模/数和数/模转换完成信号的数字化, 然后通过软件按照要求的技术条件编程和定义无线设备的各种功能, 包括接收、发射、中频处理和信号的基带处理等。软件模块由各种算法库组成, 通过加载软件算法或升级软件可以实现通信功能的扩张, 甚至建立新的通信标准, 并可通过软件升级不断优化技术参数。软件无线电的实质是把以前靠硬件完成的工作尽量转移到软件上来, 使无线电设备具有充分数字化、灵活编程、模块化、多业务支持、不同系统和设备容易兼容和互联等特点。由于硬件的简化, 使得硬件体积缩小, 可靠性提升。理想的软件无线电结构如图2所示。
通过灵活应用软件无线电的这些基本模块, 可以使它具备对传播条件的多种自适应能力 (频率、功率、速率和多径分集等自适应) , 超高性能的抗干扰能力 (自适应天线调零、扩频和跳频等) , 以及灵活的组网与接口能力, 可以满足多种业务需求 (语音、数据和图像等) 。
随着软件无线电的不断发展, 目前短波通信中的诸如多种通信体制并存、频率资源紧张、混合组网等, 都可以用软件无线电的概念解决。
4 结束语
由于短波通信在国防、安全等领域的特殊性应用, 以及其固有的传播特性, 因此, 在信息化的今天, 各国仍在短波通信领域不断探索, 推动着短波通信技术的发展。随着技术的进步, 曾一度被认为要淘汰的短波通信必将回归人们的视野, 继续服务国防和经济社会建设。
参考文献
[1]http://market.c114.net/154/a189827.html
短波通信发展现状与前景探析 篇8
关键词 短波通信 发展需求 短波通信新技术 发展趋势
短波通信又称高频（HF）通信，使用频率范围为3 MHz～30 MHz，主要利用天波经电离层反射后，无需建立中继站即可实现远距离通信。短波通信在通信领域具有其他通信手段无法替代的地位。尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视，不仅没有被淘汰，仍在快速发展。简单来说原因有：一是军事、战争时期的应用和灾害时期的应用，无可替代；二是在山区、戈壁、海洋等地区，主要依靠短波；三是成本低，易架设，灵活机动。
近年来，短波通信技术也在不停地飞速发展。现代化的短波设备改造，使之更加先进和有效，更能满足人类工作的需要，这无疑是非常有意义的。
一、短波通信的发展需求
现代通信的特点是高度信息化。信息化对通信系统提出了越来越高的要求。新型短波通信设备总的发展趋势是集成化、数字化、一体化与网络化，数据和图像将发展成为未来通信的主要业务。无线电通信业务的飞速发展、电磁环境将进一步恶化，作为无线电通信重要手段之一的短波通信，应当针对以下几个方面进行深入研究：
1.可靠通信。由于电离层反射、多径衰落、传播损耗、可用频率范围、电离层不规则性、电离层骚动、电离层倾斜、波导传播和散射传播等方面随机特性的存在，尽可能地提高短波的通信质量。
2.大容量/高速通信。传统短波通信难以崛起的一个重要原因，就是短波信道容量小，其电报速率很低（不超过200波特b/s）。图片与图像成为了现今通信的主流，为了适应未来短波通信的需求，应增加通信的数据容量和传输速率。
3.抗干扰通信。由于短波通信保密（或隐蔽）性不强，抗干扰能力差，以及现代电磁环境的特点和规律，短波通信应该具有一定的抗干扰能力。
二、短波通信的新技术
1.实时选频与自适应技术。实时选频采用实时信道评估技术，探测电离层传输和噪声干扰情况，即实时发射探测信号。根据接收端对收到的探测信号处理结果进行信道评估，实现自动选择最佳工作频率，实时选频系统目前有两类：（1）自适应频率管理系统；（2）频率自适应系统。
自适应技术指实时或频繁地利用各种探测技术，根据探测结果自动调整设备参数，达到最佳通信效果。短波自适应性通信的核心是自动选择最佳的工作频率，自动选用无线电信道和自适应性数据传输。在严重干扰的条件下最大限度地降低误码率。
2.窄带高新能调制解调。短波窄带高速数传，按调制方式分为多音并行和单音串行两种体制。（1）多音并行体制：在话音通带内，把高速串行信道分裂成多个低速并行信道，以若干个副载波在基带有效带宽内并行传输信息，接收机输出的多路数据信息，分路后分别进行数据解调，得到多路低速数据信号，经过重新组合回复称高速数据流。目前最高数据传输速率2.4 kb/s。（2）单音串行体制：在一个话路贷款内，串行发送高速数据信号。发送端采用8 PSK调制，接收端采用高效自适应均衡、序列检测和信道估值综合技术，消除了多径传播和信道畸变引起的码问制串扰，串行制不存在功率分散问题，在相同传输速率下，误码率比并行制改善1～2数量级，大大提高了传输质量，数据传输速率高达9.6 kb/s。
3.差错控制技术。短波信道中，随机噪声会导致随机差错、衰落、脉冲干扰会导致突发差错，严重影响数据通信。短波通信常用的两种差错控制技术：（1）自动请求重发（ARQ）：接收端检错，通知发送端重发错误信息，也叫反馈纠错，对随机差错和突发差错都有良好的效果，缺点是频繁重发，信号时延增大；（2）正向纠错（FEC）：利用纠错码，接收端自动纠错，需要大量冗余码，但不需要反馈信道，造价较高。
三、未来短波通信技术的发展趋势
1.由单一自适应技术向全自适应技术方向发展。传统意义上的自适应主要是指频率自适应，是以实时信道估值为基础，采用自动链路建立和链路质量分析技术，因此也称之为实时选频技术。在未来信息时代，数据通信将成为主要的通信方式，但是单一的频率自适应还无法满足网络数据通信的要求，由于短波通信中各种新技术的出现，特别是分组交换和各种自适应短波通信技术的发展，为短波数据网的发展打下了基础，频率自适应技术可与其他自适应功能综合构成全自适应短波通信系统。未来通信的需求促进了短波自适应通信系统正在向全自适应技术的方向发展。
2.短波抗干扰技术体制正逐步实现由窄带低速数据通信技术向宽带高速数据通信技术发展。绝大多数短波跳频电台都是传输模拟话音的模拟跳频电台，此类短波跳频电台在技术上存在话音质量差、通信距离短、跳速低（通常为几十跳）等问题，而且几乎都是窄带跳频。为提高抗干扰能力，一方面必须提高跳频速率；另一方面可以增加信号带宽，使信号淹没于噪声之中。通常采取纠错、交织、加密等措施，但与此同时，又会使信息的有效传输速率降低。为了提高信息的有效传输速率，也必须增加频率和信道带宽。也就是说高速、宽带已成为短波通信增强抗干扰能力的焦点。
3.短波通信系统网络向第三代全自适应网络方向发展。通信数字化、通信系统网络化、通信业务综合化是短波通信发展的必然趋势，系统兼容、网络互通，以及高可靠性、有效性、强抗毁性，成了通信系统建设的基本要求。为增强短波通信系统与设备的自动化、智能化，以及综合业务能力，短波通信正经历由第二代通信设备向第三代通信设备的过渡。第三代短波通信的主要技术特征是数字化、网络化，其主体或关键技术包括：第三代自动链路建立技术（3G-ALE）、新型高速短波跳频技术，以及短波组网通信技术等。随着对短波通信网的网络容量、传输速度、抗干扰能力要求的不断提高，世界各国进入了第三代数字化短波通信系统网的研究阶段。这种短波通信网是一种远程综合业务数据网，它能作为各级指挥系统的重要手段，可将TCP/IP网络和程控电话网拓展到边远地区的纵深，使各移动平台上的综合业务通过短波信道安全无缝的接入各种业务数据网、电话网和TCP/IP网络。
四、结束语