《短波数字通信》word版

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1、短波数据通信原理短波通信，又称为HF（HighFrequency）通信，具有悠久的发展历史，是人类最早发现的通信手段之一，亦是成本最低的远距离无线电通信的一种有效方式，在通信技术的发展过程中曾起到过非常重要的作用。然而，八十年代初随着人们对信息通信的广泛需求，对传输质量提出了越来越高的标准。新的无线电频段的开发和利用，超短波、微波、以及卫星通信技术的应用，使无线电远距离通信的手段多样化，信道质量不断提高，传输信息的容量和工作的可靠性都有着跨跃式的发展，而传统短波通信的弱点就显得越来越突出，使其在通信系统中的地位受到了冷淡。近年来，短波通信又重新受到人们的关注，由于短波信号的传播特点，信道具有

2、很强的抗毁性，使其在某些特殊场合具有极其重要的作用，尤其是在军事通信领域，短波通信一直是中远距离军事指挥的有效通信手段之一。随着微电子技术、载人航天技术及大功率激光技术的迅猛发展，卫星通信的生存能力，尤其是在非常时期的生存能力已受到严重威胁，这使短波通信更加引人关注。利用个人计算机作为短波电台的数据终端，可方便地完成对数据文件的编辑、存储、打印和管理，与音响电报和电传机相比，具有通信速率高、传输差错小和信道利用率高等优点，并且操作简单，普通人员就能胜任这项工作。计算机数据终端利用短波电台的音频信道传输数据文件，其形式已超出了可打印字符的文本文件，不仅可以直接传输汉字，还能够传输图形、图像和应

3、用程序文件。应用计算机的数据处理技术，还能够对所传输的数据进行压缩和加密处理，使数据通信更加完善，在电子对抗和信息战的场合具有重要的意义。短波通信新技术的发展，计算机技术与通信技术的有机结合，短波通信的自适应技术的采用，使传统的短波通信的弱点得以弥补。虽然，短波信道的传输速率并不很高，但在军事指挥的实际应用中，所传输的信息量并不很大，而更重要的则是信道的可通性，有时几个代码的成功传递，足以表达上级首长的指挥意图。0.2国内外研究概况及发展趋势如何在极不稳定的短波信道上实现高速可靠的数据传输，成为通信领域中一个热门的研究课题，世界上的各大公司竞相大力投资，新技术、新产品不但涌现。可以说，HF数

4、字通信状况可以反映一个国家的无线电通信技术的发展水平。一般情况下，短波数字通信系统的框图如图0-1所示。图0-1短波数字通信系统的框图从图0-1可知，来自计算机、数字式传真机等终端的数据通过数字保密机加密后，送入调制解调器（MODEM）进行调制，再送入短波电台的发信机；由短波电台的收信机接收的信号，经调制解调器进行解调，获得的数据再送入保密机解密后，最后送给相应的数据终端。可见调制解调器是联接用户终端和收发信设备的关键部件。在短波高速调制解调器研究和应用中，多音并行传输体制是目前的一种比较成熟的技术，其设计思想是把高速串行信道分裂成许多低速的并行信道。例如某并行系统首先把话音通道划分成16个

5、并行的子信道，高速数据经串/并变换后分裂成16路低速数据，对16个低频实现4DPSK调制，所有调制器的输出是16个单音的4DPSK信号，最后经单边带发射机完成频率搬移和功率放大后由天线发射出去。由此可见，在短波信道上已不再是高速数据传输，而是分裂成16路同时并发的低速数据传输，若每路传输的码元速率为75波特，总的信息传输速率为2400b/s。因此，并行体制也称为频分多路并发体制。在接收端，单边带接收机输出的多路数据信号经分路滤波器分路后对4DPSK信号解调，获得16路低速数据信号，再经并/串变换后恢复成高速数据流。多音并行传输体制由于多频同时发射而导致发射功率分散、信号平均功率和峰值功率比低

6、等缺点，但由于技术成熟、成本低，具有较高的性能价格比，至今仍然被广泛地用于HF调制解调器。近年来，采用并行制的新型FH调制解调器，例如美国Harris公司生产的高频高速调制解调器RF-3466，在实现多路并发和分路方面有了很大的发展。这种调制解调器利用数字信号处理技术，采用快速富氏变换在时域内处理信号，取代了传统的调制解调器中应用的并行模拟处理。它把数据信号采用39个单音TDPSK低频信号调制输出，数据传输速率可达2400b/s。在国内，也已有许多厂家仿制生产同类设备，并掌握了这种技术。串行体制的调制解调器是在一个话路带宽内串行发送高速数据信号，也就是说，发送端采用单载波发送高速数据信号，提

7、高了发射机的功率利用率，克服了并行体制功率分散的缺点。单音串行体制采用高效的自适应均衡、序列检测和信道估值等综合技术，基本克服了由于多径传播和信道畸变引起的码间串扰。串行体制的理论和并行体制相比尚不够成熟，但随着大规模集成电路和数字处理技术的发展，串行体制的研究工作不断发展，目前国外已研制出试用阶段的串行体制调制解调器。在接收电平相同的条件下，串行制性能优于并行制的原因是，对频率选择性衰落和窄带共信道干扰不敏