吴 辉，林朝营，张新选

（1.78167部队，四川 成都 610000；2.陆军工程大学，重庆400010）

0 引 言

短波通信采用频率范围为1.6～30 MHz的电磁信号进行无线信息传输，无需配置大量的网络资源，通信装备携运方便，操作简单，极易维护，不受其他通信网络资源的影响，因此在军事领域和大型民用、商用方面都有广泛应用。但由于受到电离层变化及复杂电磁环境的影响，在短波通信过程中极易出现多径延迟和幅值衰减等现象，使通信质量下降，影响通信效果，因此需要对短波通信相关技术进行不断创新、改进与完善。

1 短波通信技术的发展意义

短波通信是无线电通信的一种，是远程通信的主要方式。因其不受网络中心控制，所以无论未来发生什么重大变化，都具有较强的抗干扰性与自主能力。

由于短波通信距离远，通信时需要经过电离层反射，电离层的反射效果又与电子浓度密切相关，而电子浓度很容易受自然条件变化的影响，如季节变化、气候变化以及昼夜时差等均会导致电离层的高度和密度发生变化。另外，短波通信中还存在一些易受干扰的问题，如多径效应、路径衰耗以及各种噪声等，使得短波通信的稳定性降低。因此，如何有效解决短波通信中的干扰问题显得尤为重要，成为短波通信技术持续、长远发展的一个难题。

2 短波通信中的干扰问题

引起短波通信产生干扰的因素多种多样，包括频率资源的配置、设备自身问题以及电磁环境影响等，归纳起来主要有同频干扰、邻道干扰、带外干扰、互调干扰、阻塞干扰与设备自扰等形式[1]。

2.1 邻道干扰

邻道干扰是指相邻信道间的干扰。在短波通信中，由于边频信号成分较多，在信号传输过程中存在较大的频谱误差，容易造成信号传输中某些边频信号的失调。从原信道到相邻信道的移动将导致相邻信道相互干扰，降低短波通信的稳定性。造成邻道干扰的原因有很多，其中频段大小对接收端和邻道发送端至关重要，传输带宽必须精确，否则会对邻近信道有较大的干扰，严重影响短波通信的实际应用，给短波通信的正常运行带来障碍。此外，如果接收机的接收端不稳定或不灵敏，也将直接影响邻近通道。

2.2 同频干扰

同频干扰是指无用信号与有用信号的载频相同，并对接收有用信号的接收机造成干扰。在短波通信过程中，为了诱骗夺取敌方指挥控制权，可通过侦查、跟踪以及解析等手段获取敌方信号信息，选择恰当的时机插入我方想强加给敌方的信息，以诱惑敌方按照我方意志行动，达到消灭对方的目的。同频干扰原理运用最成功的案例就是利用干扰器不断发射某一频率信号导致车主无法正常锁车门。这种技术的原理就是遥控器与防盗器通过无线通信来进行相关链接，干扰器采用同频原理来干扰遥控器锁车。

2.3 设备自扰

对短波通信系统而言，发射机在发射信号时会因调制而产生邻频辐射和带外杂散辐射，收信机在接收有用信号时会因干扰信号引起带内阻塞，因带外信号引起带外阻塞，这些都会引起设备间相互干扰。另外，发射机与收信机因设备自身引起的干扰还与整个系统的工作频段间隔度和收发信机空间隔离度等因素密切相关[2]。

3 短波通信在用的抗干扰技术

3.1 自适应技术

自适应技术能够通过调整参数来解决短波通信干扰问题，从而达到预期的抗干扰效果。自适应技术通过定期对短波通信的通连情况进行多路同时扫描和分析，检测短波信号的传输质量、实时动态以及汇总数据。当设备在接收到指令后，系统自动进行调整和修正，变换传输信道，改善短波通信衰落现象，以保证信号的传输效率和传输标准，从而大大提高通信质量。

3.2 跳频技术

跳频技术就是短波通信时采用连续的周期频率，在一定的频谱图中按照一定的规则进行跳变，以改变频率波动性，避免受到被搜索、干扰及截获。检测故障信号的频率，调整传输信号的频率点集，屏蔽或清除干扰信号，确保信号的可靠传输[3]。由于其跳变频率点和时间点不确定，使得恶意干扰者在未掌握频谱图的前提下无法进行干扰，这是克制同频干扰的有效手段。

3.3 猝发通信技术

由于信号在空中受气候变化、太阳活动及工业生产等因素导致的电离层变化影响，传输特性不稳定，干扰严重，加之长时间在空中暴露，被捕获、跟踪的概率极高。为解决上述问题，应运而生了一种有效抗干扰技术，也就是猝发通信技术。猝发通信的原理就是把要发送的数据信号先存储起来，当传播条件与时机恰当时，通过加快信息传输速度，同时利用抗干扰的高功率脉冲技术抵御敌方有意干扰。由于其发射的时间是随机的，并且在空中停留的时间也很短，因此导致信号被截获的概率很低。猝发通信是一种抗干扰能力很强的通信方式，采用短报文的形式发送数据，特征就是信号发送时间和长度都比较短，在一定程度上能够避免信道的快时变干扰。

3.4 差错控制技术

在信号的传输过程中，只要有干扰信号或其他参数误差，接收机就会对数据进行分析处理，然后再由发送方对处理结果进行修正。差错控制技术就是在短波通信出现故障时，保证短波通信能够及时纠正故障，减少信号故障对短波通信的不利影响，保证通信的正常运行。差错控制主要有自动增加、前向修正以及混合修正，其原理就像现实中收信人收到包裹时发现收错，在进行验证后可以将错误包裹返回给发信人，发信人收到消息后根据自动复位再重新发送。该发明结合了自动反馈请求和前向修正，当误差较小且容易获得时对前向误差进行修正，当误差较大且极易获取时能自动进行反馈。差错控制技术可有效解决短波通信数据的连续性、完整性以及准确性问题，其发展和创新在短波通信领域具有重要意义 。

3.5 分集技术

短波通信利用的空间环境极其复杂，信道划分非常密集，不同的信道所连接的方式也不同。分集技术用来补偿衰落信道损耗，可以将两个或多个信号组合起来，对衰落通道进行分集补偿。利用分集技术无需增加传输性能和带宽就可以提高无线通信信道的传输质量，通过多个通道（时间、频率或空间）即采用多馈多模天线完成信号接收并进行拷贝，同时收信方能够利用包含在多个拷贝中的信息对原始信号进行修改。当信道条件较差时，为了保证信道的连通性，发射器必须在有噪声的情况下发送较高功率。分集技术通常采用多种接收技术，它们可以选择性地将接收信号结合在一起，从而提高短波通信的信噪比，提高通信质量。

3.6 软件无线电技术

在实际需求中往往需要一个系统能够容纳尽可能多的通信单元，并能相互实现无缝对接。基于此，软件无线电技术应运而生，其通过构建一个开放性、可兼容、可扩展、单元化以及标准化的软、硬件平台，利用软件无线发信机及接收机的多速率信号处理技术、高速调制解调技术以及智能天线的波束形成算法技术相结合，把尽可能多的通信功能用可升级、可替换的软件来实现。其工作波段、数据格式以及通信协议等都是通过软件系统操作来实现其功能，摆脱了传统单一的点对点通信组网模式。通过采用分组无线电通信技术，可以构成单点对多点和多点对多点的任意组网模式，形成栅格网拓扑结构，以此提高抗毁和抗干扰能力。其基本结构组成如图1所示。

图1 基本结构组成

4 短波通信抗干扰技术发展趋势

近些年，无线电短波通信在军事和民用方面都有了长足的发展，取得了巨大的进步。当前短波通信抗干扰技术的发展趋势主要表现为各种技术的融合使用，发挥各自特长，以便提高短波通信抗干扰的有效实力和综合能力。如果致力于提高系统的传输效率，就必须缩短信号的传输距离，提高设备的调制速率，但目前采用的加密和纠错等技术都会使数据传输率下降。随着现代通信技术的快速发展，软、硬件的通信技术手段广泛普及应用，传统单一的自适应技术已完全不能满足新形势下的抗干扰需求，而全自适应技术是一种高效的综合通信技术，它与软件无线电、智能天线、软件天线、MIMO（其模型见图2）以及空间维护等技术相结合，加之网络化和智能化组网技术的运用能实时探测感知信道，不断调整信道，使传输速率由低速窄带向高速宽带发展[4]。短波通信正逐步向可视化和智能化发展，为了更好地满足通信任务的需要，实现频率资源和信道资源的状态查看与调度，实时运用全自适应设备与技术选择优质信道和频率进行组网通信，以提高短期目标的恢复能力[5]。

图2 MIMO技术模型

5 结 论

短波通信因具有通信距离远、构造简便以及成本低廉等特点，确保了其在通信领域中占据不可替代的位置。特别是其抗干扰技术作为一项复杂且综合性技术，已衍生出许多新科技及相关技术间的融合，推动了整个通信领域的革新，引起国内外通信工作者的高度重视。因此，只有不断加强干扰与抗干扰技术研究，实现各种技术间的融合和发展，才能推动我国通信事业赓续前行。