短波通联方法研究

芦伟东

（国家无线电监测中心哈尔滨监测站，哈尔滨 150010）

短波通联方法研究

芦伟东

（国家无线电监测中心哈尔滨监测站，哈尔滨 150010）

本文主要研究了短波通联的实现方法，结合实测数据，详细给出了基于ITS软件预测最佳通信频率，实现短波通信的技术方法。

短波通信；传播预测；通信频率

1 引言

目前，短波通联是远程、应急通信的重要手段之一。在发生重特大自然灾害时，常规通信手段全部瘫痪。这时，可以利用小巧、便携的短波通联设备迅速建立应急通信渠道，将灾区的实时情况及时传递出来，为制定救灾计划提供及时、准确的信息支持。因此，掌握一种建立有效短波通联的方法十分必要。

短波通联主要依靠电离层作为信息传播的媒介，而电离层是在时刻变化的，所以如何能有效的仿真短波通联效果，确定各主要参数，成为了建立有效短波通联的关键。本文主要研究了短波通联的实现方法，利用ITS软件预测最佳的通联频率，并结合实测数据，说明了该方法的实用性、有效性。

2 短波通联方法

2.1 仿真软件简介

目前，电离层数据监测技术已经比较成熟，基于已有的电离层预测模型，美国ITS（Institute For Telecommunication Sciences）组织开发了仿真短波电波传播效果的系列软件，通过长期的应用反馈，该软件得到了持续不断的修正，ITS在短波传播仿真领域成为了首选，并且已经在全球范围内得到了广泛的应用。本文利用该软件所包含的短波传播预测模型确定通联频率等主要参数，从而实现有效的短波通联。

2.2 选定通联频率

一般情况下，短波通联的设备和发射天线及天馈系统都是固有的。因此，接收信噪比、发射功率、天线增益、天线高度等参数都是固定的。实际上，选取有效的通联频率成为了高质量短波通联的关键因素。假设在A，B两地进行短波通联，已知通联地点的经纬度，则可以计算出通联距离，从而确定链路可靠度最高的最佳通联频段区间。利用ITS软件包中的ICEPAC预测A，B两地间5月份的最佳通联频段区间。具体参数设置如下：时间设为2014年5月；电离层预测参数设定为CCIR（oslo）；太阳黑子数设定为110；A地经纬度为N45.9°E126.8°；B地经纬度为N39.7°E116.3°；路径设定为短距离；发射功率为100W；噪声门限电平为-110dBm；正常通信所需的最小信噪比为73dB；多径功率误差容限为3dB；最大延迟误差容限为0.1ms；参考频率为：6.075，7.2，9.7，11.85，13.7，15.35，17.725，21.65，25.885，27，29MHz。运行ICEPAC，仿真结果如图1所示。

图1 A地和B地的短波链路可靠度预测

从图1的仿真结果可以直观的看出，链路可靠度的时间概率大于等于80%的频率都可以选定为A，B两地的通联频率。参考中华人民共和国无线电频率划分规定中短波频段中的固定业务频段，再结合一天24小时中的指定通联时间，可确定A地和B地间5月份短波通联的最佳通联频率。比如在0100-0700（UTC）时段内，选择频率12.2MHz。

下面再借助ICEPAC来验证我们选定通联频率的链路可靠度。将参考频率修改为12.2MHz，其他参数不变，仿真结果如图2所示。

图2 12.2MHz

很明显，在0100-0700（UTC）时段内，工作频率12.2MHz的链路可靠度时间概率均大于90%。因此，选择该频率作为A地和B地的短波通联频率是可行的、稳定的。

2.3 计算接收信噪比

选定频点后，其他参数设置不变，利用ICEPAC计算12.2MHz进行接收信噪比，如图3所示。从图3中可以直观地看出，满足链路可靠度要求时，通联时间与接收信噪比的关系。

图3 12.2MHz接收信噪比

2.4 通联效果测试

在实际测试通联效果时，应先测试短波通联设备天馈系统的驻波比，如图4所示。

图4 天馈系统驻波比

从图4中可以看出，在2～30MHz频段内，驻波比都在2.25以下，说明此天馈系统基本满足发射要求。另外，若选定频率处驻波比相对较高，则可以进行微调。如果驻波比整体偏高，则需要加装天调，以保证发射功率可以有效的辐射出去。

最终选定频率后，进行实际测试，A地的实际信号接收情况如图5所示。实验结果表明，A，B两地均能进行清晰的语音通信，达到了短波通联的预期目标，证明了该方法的有效性、实用性。

图5 A地实际信号接收效果

3 结束语

本文给出了利用ICEPAC点对点通联仿真软件确定通联频率，从而实现高效、稳定的短波通联，并结合实际测试结果，进一步证明了该方法的可靠性和实用性，因此具有重要的实用价值。

[1] 王林志，谢绍斌．基于ITS的短波链路频率支配与电磁计算[J]．空军工程大学学报（自然科学版），2006.

2014全国无线及移动通信学术会议在沈阳召开

9月26日，2014全国无线及移动通信学术会议（WMC’14）在沈阳召开。中国通信学会副秘书长张英海，中国通信学会无线及移动通信委员会主任委员、国家无线电监测中心、国家无线电频谱管理中心（以下简称“中心”）主任刘岩出席并致辞。

张英海说，近年来，中国通信学会在挂靠单位的指导下，取得了丰硕的学术成果。无线及移动通信委员会作为中国通信学会的所属委员会之一，由来自政府及运营商、大专院所、设备制造商、电信企业等单位的知名专家和学者组成，已成为培养行业学科带头人、科技领军人物的平台，为行业科技创新、管理创新发挥了重要作用。本次大会将有助于进一步促进无线及移动通信领域新技术交流与合作，积极推动信息通信业发展。

刘岩说，当前全球信息通信业正迎来新一轮的变革，以移动互联网、云计算、物联网、大数据为代表的新兴产业不断兴起。在国家高度重视信息通信产业发展的新形势下，无线及移动通信委员会要认真贯彻落实党中央、国务院有关要求和部署，立足我国经济社会发展大局，进一步创新思路，完善举措，为我国信息通信业的发展营造良好环境。他希望本次大会在“稳增长、调结构、促改革、惠民生”的目标指引下，能在推动新技术、新业务、新业态、新模式的孕育和发展，推进移动通信网络演进升级，促进移动互联网繁荣发展，探索中国移动互联网发展新道路等方面有所作为，努力开创中国移动互联网发展的新格局。

与会专家就“4G网络技术演进及规模部署”、“物联网技术革命与大数据无线通信”、“5G无线网络 创造无线未来”等进行了主题演讲。下午，会议分论坛以“LTE研究与发展”、“平台与技术创新”等为主题进行了学术交流与分组讨论。大会从700余篇论文投稿中遴选出138篇编入会议论文集，其中15篇优秀论文将推荐至EI或ISTP检索，中心陕西监测站、乌鲁木齐监测站的两篇论文也获得此项荣誉。张英海、刘岩和李书芳教授为获奖者颁奖。本次大会由中国通信学会主办，国家无线电监测中心、国家无线电频谱管理中心与中国联通承办。来自无线及移动通信领域研究机构、通信运营业、产业界、学术界的专家、学者和工程技术人员等100余人参加了会议。（杨士坤、刘仲亚）

Study of Shortwave Communication Method

Lu Weidong
(State Radio Monitoring Center Harbin Monitoring Station, Harbin, 150010)

This paper mainly studies the realization method of short wave communication. Integratingthe measured data, it gives the short wave communication technique method of prediction of the optimal workfrequency.

short-wave communication; propagation prediction; communication frequency

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.10.014

TN92

A

1672-7274（2014）10-0053-03