短波频段固定业务研究

蔡立伟，董城愿

（国家无线电监测中心云南监测站，昆明 650031）

短波频段固定业务研究

蔡立伟，董城愿

（国家无线电监测中心云南监测站，昆明 650031）

本文通过研究短波频段固定业务的情况、国际国内规则和与该业务相关的ITU建议书、固定业务信号特征及监测分析方法，为短波频段固定业务监测提供方法和建议。

短波；固定业务；监测；无线电规则；占用度

1 引言

短波按照无线电频率划分是指波长在100～10m，频率范围为3-30MHz的电磁波。短波通信由于设备使用方便、组网灵活、价格低廉、抗毁性强等优点，一直是远程通信的主要手段。按照ITU国际电信联盟《无线电规则》，短波按业务主要划分为固定业务、水上移动业务、航空移动业务、广播业务、业余业务等业务类型。短波固定业务指短波频段特定固定点之间的通信业务，是短波频段的主要基础性业务，应用广泛，国内外都做过与该业务相关的研究工作，可参考ITU国际电信联盟《无线电规则》及相关建议书、《中华人民共和国频率划分规定》和相关的技术资料。

2 短波频段固定业务概况

《中华人民共和国无线电频率划分规定（2014版）》中的定义：短波固定业务是指短波频段固定地点之间的无线电通信业务。短波固定业务主要用于军事、人防、地震、外交等部门的短波通信。近年来，伴随着短波通信在技术上相继取得了一系列的突破，短波固定业务也得到迅猛发展，主要发展趋势表现为以下几个方面[1]：

⊙ 由单一自适应技术向全自适应技术方向发展。

⊙ 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。

⊙ 短波终端技术向自适应调制解调技术发展。

⊙ 短波通信系统由数字化向软件化发展。

⊙ 短波通信系统网络向第三代全自适应网络方向发展。

⊙ 新型短波天线向自适应、智能化方向发展。

3 短波频段固定业务的无线电规则及ITU建议书

根据《中华人民共和国无线电频率划分规定（2014版）》统计我国划分给短波固定业务使用的频段可以看出，固定业务在划分频段内作为主要业务使用，划分频段带宽占整个短波频段带宽比例较大。如图1所示。

图1 频率划分规定中固定业务带宽分配情况

《中华人民共和国无线电频率划分规定（2014版）》中有关的短波固定业务名词解释参考表1。

表1 频率划分规定中短波固定业务名词解释

与短波频段固定业务的有关的ITU建议书如表2所示。

表2 与短波频段固定业务的有关的ITU建议书

4 短波频段固定业务信号类型

固定业务伴随着短波通信技术发展，出现了多种通信方式，除了话音等模拟信号，还有种类多样的数字信号。新通信方式的出现，实现了固定业务数字文本交换、声音通信和数字图像等多种样式通信。

目前，短波固定业务通信业务主要采用单音串发（串行体制）和多音并发（并行体制）两种数字高速调制解调技术[2]。

（1）串行体制的产品大多需要采用自适应选频和自适应均衡技术，它的频谱利用率高，数据传输速率快，可充分利用发射功率，不易受频率选择性衰落的影响，能有效克服码间串扰，目前被认为是抗多径干扰和强加性干扰最好的一种制式，也是一种有发展前途的通信体制。现美军已有标准（MILSTD-188-110A），美国等国家的军事外交通信已使用这种体制，我国台湾军方也正在使用串行8PSK体制的高速数据传输。

典型的8PSK单音体制有CHINESE 4+4信号。CHINESE 4+4信号采用8个数据音，每个数据音采用QPSK调制方式。在一个话路带宽内，串行发送高速数据信号。发送端采用8PSK调制，接收端采用高效自适应均衡、序列检测和信道估值等综合技术，消除了多径传播和信道畸变引起的码间制串扰，串行制不存在功率分散问题。在相同的传输速率下，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9.6kb/s。

图2 CHINESE4+4信号频谱图

（2）多音并发体制：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，经过重新组合恢复成高速数据流。每个副载波承载的数据率相当低，码元长度相对于多径时延已足够大，能抗多径衰落影响。常用的多音有8，12，16，39音，每个单音受QPSK/8PSK调制。目前最高数据速率为2.4kb/s。新型多音并行调制解调器同时采用了FEC、分集、多普勒频移校正和DSP等技术。

MIL-STD-188-110A Appendix B信号是常见的多音并发体制信号。MIL-STD-188-110A，39-tone modem appendix B，系统支持数据率75～2400b/s，使用39个数据音，从675Hz到2812.2Hz，间隔为56.25Hz，一个多普勒校正音，频率为393.75Hz。在传输信息数据之前，先发送一段预同步码，预同步码由3部分构成：第一部分（preamble-I）占14个信号帧长，包括4个数据音，每帧只在第3，15，27，39四个子信道传输未调制的全“1”数据；第二部分（preamble-II）占8个信号帧长，包括3个数据音，每帧只在第10，22，34三个子信道传输全“1”数据，并且前后两帧信号相位相反；第三部分（preamble-III）占一个信号帧长，包括39个数据音和一个多普勒校正音，它用来为后续帧提供参考相位。

图3 MIL-STD-188-110A光谱图

5 短波频段固定业务信号监测方法

对短波固定业务无线电信号进行监测，必须熟悉常见信号的时域、频域等特征。短波固定业务信号类型包括对讲、发报等模拟信号和传输语音、文字信息的数字信号。模拟信号可以根据信号的音响及频谱特征进行识别，数字信号相关参数的分析还需要借助信号分析软件等工具，可通过人工判别、信号自动识别系统在线分析、信号分析软件离线识别等进行分析。

图4 短波固定业务信号识别流程

6 结束语

本文通过研究短波频段固定业务的情况、国际国内规则和与该业务相关的ITU建议书、固定业务信号特征及监测分析方法，并结合实际使用情况，对固定业务监测提出以下建议：一是固定业务与广播业务、水上移动、航空移动业务、业余业务等多种业务共同使用多个频段，使得固定业务频段内信号复杂，在监测中需从时域、频域、调制域、特征域进行多角度分析；二是固定业务频段数字信号较多，通常数字信号信噪比较低，有必要对信号进行采集录音，利用自动识别和人工识别技术结合的方法对信号进行分析；三是固定业务通信由于是点对点之间的通信，具有很强的方向性。如果不在通信区域覆盖范围内，就不能监测到信号，监测时可以利用不同位置的监测站在空间上对固定业务信号进行监测分析。

[1] 马满仓，韩颖，李洪刚．短波通信的发展趋势[J]．计算机与网络，2010

[2] 李景春，黄标，黄嘉．电磁频谱工程[M]．北京：人民邮电出版社，2005:73-78

Research on Fixed Service in HF Band

Cai Liwei, Dong Chengyuan
(The State Radio Monitoring Center Yunnan Station, Kunming, 650031)

This paper studies on fixed service in HF band, international and domestic rules, associated with the ITU suggestions, the characteristics and monitoring methods of fixed service signals, and puts forward some suggestions and methods for monitoring fixed service.

Shortwave; Fixed service; Monitoring; Radio regulations; Occupancy

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.05.021

TN92

A文章编码：1672-7274（2017）05-0066-03

蔡立伟，男，1987年出生，本科，国家无线电监测中心云南监测站工程师，主要从事无线电监测工作。

董城愿，男，1982年月出生，硕士，国家无线电监测中心云南监测站监测室主任，主要从事无线电监测工作。