摘要:短波通信作为通信领域应用广泛的技术类型,其在信号传输能力和质量等方面的实际情况会对行业发展产生重大的影响。鉴于当前短波通信中存在的问题,要在分析问题产生原因的基础上,通过跳频技术、分集技术、差错控制技术等技术的应用加以控制和消除,以提高信号传输的精准性和稳定性。从现实意义而言,我国处于自然灾害频发的地区,灾害后的重建过程中需要短波通信参与。因此积极研究短波通信技术,从完善短波通信在应急方面的使用,对于提高我国应对自然灾害的能力有着极大的帮助。本文就如何将短波通信技术在应急情况下做了一些探讨,以供参考。
关键词:应急通信;短波通信;技术;链路
引言
随着我国对外援助的扩大,以及地处自然灾害多发地区,关于短波通信的研究机构越来越多。但由于之前的条件和环境,我国的短波应急通信方式还存在技术差距。为此,本文探讨了短波应急通信面临的问题,并提出了相应的技术解决方案。希望本文能为短波通信在应急通信中的应用提供一些帮助。
1短波通信的优缺点
短波通信技术优势:天波、地波是其信息传输的主要方式,其所用设备较小,能最大限度地适应移动通信的需要,而且其系统建设费用低廉,维护简单,并能根据具体的通信要求适时调整,因此,可较大限度地保障通信的安全性。短波通信技术在实际应用中,可以简化临时网络的运行流程,最大限度地降低外部因素的影响,同时还可以增强短波信息系统对灾害的抵御能力。以及弥补短波通信技术的不足:随着科技的飞速发展,短波通信技术在使用过程中也出现了通信容量小、使用频段窄、干扰因素多等问题,通信质量也出现了不稳定、波动较大等现象。
2技术
2.1高速调制解调技术
目前使用最多的是窄带短波电台通信系统的调制解调器,有串行与并行之分。串行系统采用单载波调制来传输信息,利用信道均衡技术、频率分集技术、时间分集技术和长交织技术,及时地对信道状态进行补偿,需要很高的均衡性能,其最高速率可以达到9.6 kbps。而并行系统,就是将发送的数据以并行的方式分布在多个副载波上进行传输,使得每个副载波在频谱上都不会有任何的重叠,其传输速率只有2.4 kbps,这主要是由于多个滤波器的实现比较困难。正交频分复用(OFDM)技术通过将一串高速数据同时分布到多个子载波上,充分发挥了频谱资源的优势,同时还具备了较强的抗多途干扰和较高的传输速率。
2.2抗干扰技术
短波通信以电离层为主要的反射通道,但由于电离层中电子浓度随时间发生改变,导致传输品质下降,因此需要发展高效的抗干扰技术。(1)跳频技术。在短波通信中,由于存在着各种各样的干扰,因此,采用跳频技术,可以使短波通信的频率按照不同的需要而变化。跳频技术能够在更宽的频带内进行工作,而且自动化水平也比较高,它能够对频率表进行动态调整,剔除那些被干扰的频率,保留那些传输质量比较好的频率,以确保高质量的信号传输。
(2)自适应技术。在短波通信中,最主要的抗干扰技术之一就是自适应技术,它能够对外界的温度,环境,地理位置,气候等因素进行实时地分析,并且能够对多种信道进行比较,从而能够在短时间内自动选取适当的频段,从而解决短时间内传输时延,信号衰减等问题,从而提升短时间内的通信质量。
2.3差错控制技术 在短波通信中,由于数据传输的特殊性,往往会产生误码、丢包等现象,而差错控制技术可以有效地解决这一问题。在使用差错控制技术时,可以与通信的实际情况相结合,形成更加合适的抗干扰方法,比如:自动重发请求、向前纠错以及混合纠错等。当接收者发现接收到的数据中有错误时,会把这个问题及时地反馈给发送者,而发送者也可以通过差错控制技术来纠正这些错误,所以,差错控制技术可以有效地确保短波通信数据的完整与准确。
2.4选频技术 采用选频技术,对短波通信中的噪声分布进行分析。在此基础上,利用快速傅里叶变换(FFT)将噪声信号转化为复数,并在每个频点处得到相应的功率,再将其输入到系统的预选频模块,对其进行信噪比分析(通常在-10 dB~10 dB范围内),从而得到相应的阈值 Td,并将阈值 Td与频谱进行比较,得到相应的频谱,从而得到适合于短波通信的最优发射频带。换言之,选频技术的系统主要是通过对噪声信号的处理,得到最佳的频率范围,然后再根据实际情况选择频谱。
3 短波通信在应急通信中的应用分析
(1)应急救援队伍肩负着预防和化解重大安全风险和处理各种灾害事故的重要责任。在突发事件中,因地理位置的不确定,传统的通信方式很容易被某些极端复杂的恶劣环境所破坏。最近几年,有关部门从实战出发,建立起了一个立体协同的应急通信指挥系统,将公网集群、 PDT数字集群、 LTE宽带专网、 Mesh自组网、北斗定位、卫星通信等多种无线通信技术结合起来,对公共基础设施进行了充分的支持,为应急救援队伍提供了“全地域、全过程、全天候”的无线通信服务,在历次重大的安全应急救援中都起到了很大的作用。实现现场信息的互联互通是实现应急指挥高效运行的先决条件,这需要利用短波通信技术,在传统通信方式无法奏效时,实现现场通信指挥网络的重构,为应急救援现场提供可靠的通信保障。
(2)要全面提高电信经营的整体效益,必须从多方面着手。首先,要建立一个综合的通信体系,要考虑到不同通信手段的功能和优点,将无线、卫星和短波等通信手段有机地结合在一起,尽可能地提高通信的可靠度,在“三断”等极端情况下,能够保证通信设备的通畅,并通过多种通信手段来应对突发事件。其次,加强对实训培训的管理;在“三断”等极端情况下,对通信工作人员进行经常性的模拟作业,将传统的单一培训模式转变为注重发现问题,快速解决问题,灵活处理问题的综合模拟培训。最后,为建立临时的通信调度指挥组织做好准备。
(3)一旦突发事件发生,救援人员通常无法准确确定事件发生的时间、具体位置和可能造成的后果,因此应急救援可能存在一定的时效性,这就要求救援指挥系统能够快速反应,制定相应的救援策略。这就要求指挥员具备一定的预测力和评估力,能够准确预测事件,做出可靠的救援方案。在短波、超短波通信技术和大数据技术的支持下,制定科学的救援方案,确保通信畅通,保障救援方案的有效实施。
(4)突发事件发生时,在救援过程中,指挥中心发出的指令会根据突发事件的具体情况进行修改。因此,通信系统既要有很强的适应性,也要保证通信信号有很强的时效性,以保证数据的完整及时传输。在短波超短波无线电应急通信实践中,需要根据现场具体情况创新方法,形成科学、高效、灵活的短波超短波通信系统,为应急通信提供有力保障。
(5)满足军民通信等领域的任务多样性要求。一般突发事件涉及面广,内容复杂,参与救援工作的相关人员也分属不同的部门和单位。因此,需要统一部署和齐新的配合,以确保救援工作的顺利开展。利用短波、超短波电台,建立军民通信指挥系统和相关协调机制,形成以应急指挥中心为核心的一体化控制体系,能够有效协调各部门、各单位人员的有效配合,为救援工作的快速开展提供通信保障。
4 结语
综上,短波通信是一种重要的无线电通信技术,在当前的通信领域有着广泛的应用。在实际应用中,实现了短波通信数据传输和组织方式的多样化发展。相信在未来的应急通信领域,短波超短波通信技术将发挥更加重要的作用,通过不断创新发展,其应用领域将更加广阔。
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