短波通信系统

       短波通信，又称高频通信，是利用短波通过电离层反射来进行远距离通信或通过地波进行近距离传输的一种通信手段。

       从20世纪初一直到60年代中期，短波通信一直是远距离通信，特别是洲际通信的主要手段。到60年代卫星通信出现后，长距离大容量的无线通信便被卫星通信所取代，短波通信的发展进入低潮，甚至有人认为短波通信已经完成了其历史使命。随着微型计算机、移动通信和微电子技术的迅速发展，短波通信有了新的突破性进展，20世纪80年代以来，人们在短波通信设备中采用了数字信号处理技术、自适应技术、跳频技术以及高速数据传输技术等新技术，不断提高短波通信的质量和数据传输速率，增加了新的业务功能，使短波通信东山再起。新技术很好地弥补了短波通信的缺点，还使短波通信的设备更加小型化、更加灵活方便。短波通信设备较简单，机动灵活、成本低廉，且与卫星通信及有线通信相比，短波通信介质的电离层不易遭受人为的破坏，因此十分适合作为抢险救灾等的融合应急通信手段。在我国，短波通信网是战略通信网之一，是战时作战指挥通信中的“杀手铜”，是和平时期防暴乱、融合应急通信手段。

       短波通信主要靠天波传播，可经电离层一次或数次反射，最远可传至上万公里，如按气候、电离层的电子密度和高度的变化以及通信距离等因素选择合适频率，就可用较小发射功率直接进行远距离通信。

       尽管当前新型无线电通信系统不断涌现，短波通信这一历史最为久远的无线电通信方式仍然受到全世界的普遍重视，不仅没有被淘汰，而且还在快速发展。与卫星通信、地面微波、同轴电缆、光缆等通信手段相比，短波通信有着许多显著的优点：

      1）短波通信不需要建立中继站即可实现远距离通信，因而建设和维护费用低，建设周期短，且短波通信不用支付话费，运行成本低。

      2）通信设备简单，体积小，容易隐蔽，可以根据使用要求固定设置，进行定点固定通信；也可以背负或装入车辆、舰船、飞行器中进行移动通信；便于改变工作频率以躲避敌人干扰和窃听，破坏后容易恢复。

       3）电路调度容易，临时组网方便、迅速，具有很大的使用灵活性。

       4）对自然灾害或战争的抗毁能力强。1980年2月，美国国防部核武器局在一份报告中提岀：“一个国家，在遭受原子袭击后，恢复通信联络最有希望的解决办法是采用价格不高，能够自动寻找信道的高频通信系统”。短波是惟一不受网络枢纽和有源中继体制约的远程通信手段，一旦发生战争或灾害，各种通信网络都可能受到破坏，卫星也可能受到攻击。无论哪种通信方式，其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比。

       这些是短波通信被长期保留、至今仍然被广泛使用的主要原因。短波通信也存在着一些明显的缺点：

       1）可供使用的频段窄，通信容量小。按照国际规定，每个短波电台占用3.7kHz的频率宽度，而整个短波频段可利用的频率范围只有28.5MHz。为了避免相互间的干扰，全球只能容纳770。多个可通信道，通信空间十分拥挤，并且3kHz通信频带宽度在很大程度上限制了通信的容量和数据传输的速率。

       2）短波的天波信道是变参信道，信号传输稳定性差。短波无线电通信主要是依赖电离层进行远距离信号传输的，电离层作为信号反射媒质的弱点是参量的可变性很大，它的特点是路径损耗、延时散步、噪声和干扰都随昼夜、频率、地点不断变化。一方面电离层的变化使信号产生衰落，衰落的幅度和频次不断变化。另一方面天波信道存在着严重的多径效应，造成频率选择性衰落和多径延时。选择性衰落使信号失真，多径延时使接收信号在时间上扩散，成为短波链路数据传输的主要限制。

      3）大气和工业无线电噪声干扰严重。随着工业电器化的发展，短波频段工业电器辐射的无线电噪声干扰平均强度很高，加上大气无线电噪声和无线电台间的干扰，在过去，几瓦、十几瓦的发射功率就能实现的远距离短波无线电通信，而在今天，1。倍、几十倍于这样的功率也不一定能够保证可靠的通信。大气和工业无线电噪声主要集中在无线电频谱的低端，随着频率的升高，强度逐渐降低。虽然，在短波频段这类噪声干扰比中长波段低，但强度仍很高，影响着短波通信的可靠性，尤其是脉冲型突发噪声，经常会使数据传输出现突发错误，严重影响通信质量。