短波通信控制软件构设与实现

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1、短波通信控制软件构设与实现第一章绪论1.1短波通信简介短波是指波长在10m～100m之间，频率在3MHz～30MHz之间的电磁波【1】，于是也被称作高频波。利用短波进行的无线电通讯称为短波通信，也称为高频无线电通信。实际上，为了充分利用近距离地波传播的优点，短波通信还占中波频段中高端的一部分，因此短波通信实际使用的频率为1.5MHz～30MHz。自人类发现无线电波以来，对无线通信给予的期望就越来越高。对人类来说，无线电波看不见摸不着，却能既快速又准确无误的担着人们传递信息的功能。因此，不管是在人们日常生活，或是科研、

2、医疗、政府工作，都离不开无线电通信。短波通信在这种浪潮下也如雨后春笋般迅速发展起来。众所周知，用户选择短波通信来传递消息最基本的原因在于使用短波进行远距离通信时，需要的发射功率小且设备费用适中。另外，更加可圈可点的是短波通信使用了不易被摧毁的中继系统电离层。电离层是距地面60千米以外的大气层，它相对于地面的有线线路以及地面中继、卫星中继等稳定很多，因为它基本不会受到人为原因的影响。当然，高空中原子弹的爆炸可能会使电离层区域发生中断，但这样的中断是可以很快恢复的。当然，有时候自然环境下的中继系统也可能中断，这种中断大多

3、发生在太阳耀斑之后，且持续时间段发生概率低。因此，即使是在有蜂窝移动通信和卫星通信的今天，短波通信依然在自己的工作岗位上扮演着无可替代的角色。尤其在军事通信中，短波通信受到了极大的青睐。.1.2短波通信系统的发展20世纪60年代中后期，空间技术的不断发展使得卫星通信如一颗璀璨的明星，熠熠发光。卫星通信为人们提供了更大的带宽、更加稳定可靠的通信链路。短波通信在这一时期逐渐陷入低谷，但是在军事、船舰、灾害应急等方面仍发挥着重要的作用。经过长期的使用与研究，卫星通信也暴露出一些如成本较高、战争状态下容易被摧毁、卫星一旦送入

4、轨道后便难以维修的缺点。与此同时，以各种自适应技术为代表的现代通信技术得到了飞速的发展，以超大规模集成电路制造技术为代表的微电子技术也有了质的飞跃。在这样的背景下，短波通信在软件和硬件技术上都取得了进步，从80年代开始，短波通信再度蓬勃发展起来。传统的短波通信链路建立需要工作人员手动操作，这不但造成频率资源浪费也使通信效率十分低下。因此，短波通信在不断地向信道数字化、网络一体化、网管智能化、业务综合化方向发展。自适应实时选频技术、短波组网技术、调频和差分调频抗干扰技术、自动链路评估等技术的开发和应用，使短波通信具有更

5、强的生命力和更好的发展前景，越来越受到军事通信的重视。上世纪七十年代末，第一代短波自适应通信系统问世。为了使短波自适应通信系统能够实现完全自动的链路建立（ALE），并在信息传送过程中进行链路的管理和维护，80年代又增添了更多的功能。ALE是一种无需人工操作就可以让短波台站寻找一个合适的工作频率并建立在该频率上链路的自动化技术。第二代短波通信自动化提供了十分健全、可靠、互通的自动链路建立技术，推动了短波通信研究和技术的发展。为了让短波通信支持数据应用，第二代短波通信自动化中增加了一套可靠的数据链路协议。但是，由于数据业

6、务开销巨大，在有限的短波信道容量内，第二代技术不能适应大型网络高负荷的需要。第二代短波通信协议不支持无线信道上的各种Inter应用，也未提供有效的信道访问机制，系统往往由于高负荷而产生拥塞甚至崩溃。第二章短波选频与建链系统2.1第三代短波选频与建链系统组成个人计算机运行了系统选频模块程序，它可以实时的为系统选择最适合的通信频率，可以分为基于历史记录的选频和基于中长期预报的选频。另外，个人计算机直接与用户交互，它为用户提供人机交互界面，从用户处获取命令，同时调度通信控制器进行工作。同时，建立数据库，记录通信过程的信息。

7、短波电台又称短波收发信机，它的功能是通过收信机或发信机向空中发送信息或从空中接收信息。短波收发信机的行为由通信控制器控制，它和通信控制器之间有两个接口：音频接口和遥控接口。音频接口的作用是将通信控制器输出的音频信号，例如ALE呼叫信号，以高频信号的形式发送到空中或者从空中接收信号传给通信控制器。遥控口可以接收通信控制器设置电台功率、频率等参数的命令并接收电台的应答信号。当前系统的组成虽然与二代系统非常相似，均包含PC、通信控制器及收发信机，但在功能划分和具体功能实现上都有所突破。主要表现在二代系统的个人计算机与短波通

8、信控制器之间不需要由IP网络互联，而是由串口直接相连。它要求PC与通信控制器必需同地，且为一一对应的关系。三代系统解放了这种一一对应的关系，它使我们的资源配置更加灵活，同时，改善了整个系统的网络体系。.2.2短波通信控制器组成短波通信控制器作为第三代短波选频与建链系统中一个重要的模块，它承担了系统数据链路层的所有工作。短波通信控制器由短波通信控