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短波通信系統

       短波通信，又稱高頻通信，是利用短波通過電離層反射來進行遠距離通信或通過地波進行近距離傳輸的一種通信手段。

       從20世紀初一直到60年代中期，短波通信一直是遠距離通信，特別是洲際通信的主要手段。到60年代衛星通信出現后，長距離大容量的無線通信便被衛星通信所取代，短波通信的發展進入低潮，甚至有人認為短波通信已經完成了其歷史使命。隨著微型計算機、移動通信和微電子技術的迅速發展，短波通信有了新的突破性進展，20世紀80年代以來，人們在短波通信設備中采用了數字信號處理技術、自適應技術、跳頻技術以及高速數據傳輸技術等新技術，不斷提高短波通信的質量和數據傳輸速率，增加了新的業務功能，使短波通信東山再起。新技術很好地彌補了短波通信的缺點，還使短波通信的設備更加小型化、更加靈活方便。短波通信設備較簡單，機動靈活、成本低廉，且與衛星通信及有線通信相比，短波通信介質的電離層不易遭受人為的破壞，因此十分適合作為搶險救災等的融合應急通信手段。在我國，短波通信網是戰略通信網之一，是戰時作戰指揮通信中的“殺手銅”，是和平時期防暴亂、融合應急通信手段。

       短波通信主要靠天波傳播，可經電離層一次或數次反射，最遠可傳至上萬公里，如按氣候、電離層的電子密度和高度的變化以及通信距離等因素選擇合適頻率，就可用較小發射功率直接進行遠距離通信。

       盡管當前新型無線電通信系統不斷涌現，短波通信這一歷史最為久遠的無線電通信方式仍然受到全世界的普遍重視，不僅沒有被淘汰，而且還在快速發展。與衛星通信、地面微波、同軸電纜、光纜等通信手段相比，短波通信有著許多顯著的優點：

      1）短波通信不需要建立中繼站即可實現遠距離通信，因而建設和維護費用低，建設周期短，且短波通信不用支付話費，運行成本低。

      2）通信設備簡單，體積小，容易隱蔽，可以根據使用要求固定設置，進行定點固定通信；也可以背負或裝入車輛、艦船、飛行器中進行移動通信；便于改變工作頻率以躲避敵人干擾和竊聽，破壞后容易恢復。

       3）電路調度容易，臨時組網方便、迅速，具有很大的使用靈活性。

       4）對自然災害或戰爭的抗毀能力強。1980年2月，美國國防部核武器局在一份報告中提岀：“一個國家，在遭受原子襲擊后，恢復通信聯絡最有希望的解決辦法是采用價格不高，能夠自動尋找信道的高頻通信系統”。短波是惟一不受網絡樞紐和有源中繼體制約的遠程通信手段，一旦發生戰爭或災害，各種通信網絡都可能受到破壞，衛星也可能受到攻擊。無論哪種通信方式，其抗毀能力和自主通信能力與短波無可相比。

       這些是短波通信被長期保留、至今仍然被廣泛使用的主要原因。短波通信也存在著一些明顯的缺點：

       1）可供使用的頻段窄，通信容量小。按照國際規定，每個短波電臺占用3.7kHz的頻率寬度，而整個短波頻段可利用的頻率范圍只有28.5MHz。為了避免相互間的干擾，全球只能容納770。多個可通信道，通信空間十分擁擠，并且3kHz通信頻帶寬度在很大程度上限制了通信的容量和數據傳輸的速率。

       2）短波的天波信道是變參信道，信號傳輸穩定性差。短波無線電通信主要是依賴電離層進行遠距離信號傳輸的，電離層作為信號反射媒質的弱點是參量的可變性很大，它的特點是路徑損耗、延時散步、噪聲和干擾都隨晝夜、頻率、地點不斷變化。一方面電離層的變化使信號產生衰落，衰落的幅度和頻次不斷變化。另一方面天波信道存在著嚴重的多徑效應，造成頻率選擇性衰落和多徑延時。選擇性衰落使信號失真，多徑延時使接收信號在時間上擴散，成為短波鏈路數據傳輸的主要限制。

      3）大氣和工業無線電噪聲干擾嚴重。隨著工業電器化的發展，短波頻段工業電器輻射的無線電噪聲干擾平均強度很高，加上大氣無線電噪聲和無線電臺間的干擾，在過去，幾瓦、十幾瓦的發射功率就能實現的遠距離短波無線電通信，而在今天，1。倍、幾十倍于這樣的功率也不一定能夠保證可靠的通信。大氣和工業無線電噪聲主要集中在無線電頻譜的低端，隨著頻率的升高，強度逐漸降低。雖然，在短波頻段這類噪聲干擾比中長波段低，但強度仍很高，影響著短波通信的可靠性，尤其是脈沖型突發噪聲，經常會使數據傳輸出現突發錯誤，嚴重影響通信質量。