新时期自适应通信技术应用发展现状

肖旷麟

摘 要 短波通信的路径损耗、时延散布、噪声和干扰等有很显著的特点，随频率、地点、季节、昼夜的变化而变化，主要依靠天波进行，具有很强的物理环境相关性，很容易导致短波通信质量迅速下降。因此，为了能够寻找良好的传播条件，短波通信通常采用无噪声信道，并且基于自适应技术进行调节，实现高质量通信传输。

【关键词】短波通信 自适应技术 工作频率 信道

1 引言

短波通信工作频率固定，无法任意选择，并且电离层每天的变化很大，长期观察的预测资料无法反映实时的信道参数，并且长期预测查资料无法考虑多径效应和电台干扰等多种因素，导致实际短波通信质量无法令人满意。因此，为了能够避开干扰，寻找具有良好传播条件的无噪声信道，经过多年的研究，许多研究者发现可以采用自适应技术提高短波通信质量。

2 自适应通信技术及其应用

在短波通信过程中，自适应技术可以有效地测量信号传输和系统环境的变化，自动地改变传输信号参数，寻求一种最佳的通信路径，抵御干扰，提高通信质量。目前，短波通信发展过程中，自适应技术已经得到了广泛的研究和改进，产生了诸如自适应功率、自适应均衡、自适应传输速率、自适应频率或自适应调频等技术，大大地提高了短波传输效果。目前，自适应通信技术已经在短波频率管理、2G-ALE得到了广泛的应用。

频率管理系统中，短波自适应系统完成的任务很多，其最为关键的就是实时探测信道的特性和噪声干扰的分布情况，以便能够为策略和分析信道，为通信需求提供最佳的信道选择依据。为了能够完成上述任务，需要采用一种被称为实时信道估值技术（RTCE），该技术可以分析信道参数，测量信道的传输环境，寻找最佳通信频率，构建一个优化的通信链路。目前，常用的RTCE技术包括多种，比如电离层脉冲探测、导频探测和8FSK探测等。短波频率管理系统探测的结果可以有效地反馈整个短波频段的资源占用情况，目前许多的通信企业都将其固化在软件系统中，在市场上进行了广泛的销售。频率管理系统具有通信与探测分离的特征，并且探测设备较为昂贵，因此其已经逐渐退出了自适应通信技术应用市场。短波频率管理系统应用的时代又被称为自适应控制的初级时代（1G-ALE）。

随着数字通信技术、微处理器等基础理论的研究和进步，到了上个世纪80年代中期。短波通信已经可以直接使用RTCE技术完成信道的探测、估值，并且能够构建有效的通信链路，基于RTCE技术的电台也越来越多。这一类的电台都可以实时地进行信道优化和选择，降低了时变、多径和噪声干扰，保证通信链路始终工作在具有最佳信号的信道上，同时采用高速DSP芯片，RTCE已经作为一个嵌入式构件集成在通信设备上，大大地降低了RTCE的成本，提高了操作的方便性。

1988年10月，美国军方颁布了短波自适应通信的军用标准MIL-STD-188/141A；1990年，对应的联邦标准FED-STD-1045协议也正式出台，该协议又简称1045协议，已成为事实上的国际标准。符合1045协议的短波自适应电台一般称为2G-ALE产品。2G-ALE产品型号很多，完成的功能大同小异，典型设备有美国RF-3200、7100系列，德国的ALIS电台等。

在短波自适应短波通信过程中，RTCE可以有效降低链路通信的成本，简化相关的RTCE通信设备，并且可以提高链路质量。通常情况下，RTCE链路通信质量分析在通信前或者通信间隙进行操作的，并且只在短波通信信道上实时链路质量分析。通常情况下，通信信道存在10-20个通信信道，并且在实际的通信过程中，自适应通信系统可以根据LQA通信矩阵进行排序，将质量最好的通信链路提供给用户实现良好的通信。在LQA矩阵中，自动扫描模块可以执行选择呼叫和实验LQA的功能，并且能够在预先规定的若干信道上进行有效的循环扫描，以便能够实现呼叫信号或者探测LQA信号，实时地选择较好的通信链路进行通信传输。基于LQA链路通信矩阵，自适应通信系统可以建立全自动化的高质量通信链路，这个过程被称为自动链路建立功能，这是短波自适应通信系统关键的技术问题，也是当前自适应通信控制技术与前时期两个系统最大的区别。短波通信过程中，由于存在随机干扰、多径干扰和选择性衰落，将会导致通信信道的质量大幅度下降，甚至导致通信链路发生中断功能，因此短波自适应通信系统需要能够实现自动切换。在通信过程中，自适应切换可以实现选择较好的通信信道，将信道频率调整到最佳的通信链路上。

3 自适应通信技术未来发展趋势

随着自适应通信技术的快速发展和进步，短波通信已经得到的广泛的应用，第三代自适应通信技术已经逐渐诞生，并且第三代自适应通信技术采用了更多的新技术，短波通信性能也更加的优越，比如在信道通信技术方面，频率自适应技术持续改进，扩频和跳频技术已经进入到了实用阶段，跳频速率已经达到5000H/s，并且这些技术都已经在新的短波通信系统中得到了应用。在终端技术发展方面，OADM技术已经在短波通信信道上实现了更快的传输速率，达到了16 kbit/s～64 kbit/s；在通信软件研发方面，软件无线电技术也得到了改进和发展，也使得短波具有灵活的通信性能。

4 结束语

随着短波通信技术快速发展和进步，其已经得到了广泛的应用，其都得益于自适应通信技术的快速发展和改进，已经成为高速率、高质量通信的重要支撑。

参考文献

[1]张磊.短波自适应通信技术的调制解调研究[J].中国信息化，2013，31（4）：25-27.

[2]杨辉，李建民.短波多音并行调制解调技术的研究[J].无线电通信技术，2010，24（1）：34-37.

[3]李有才，王欢，郑春弟.短波自适应通信系统综合效能分析[J].舰船电子对抗，2013，32（6）：90-94.

作者单位

92665部队 湖南省石门县 415300