第三代短波通信系统突发波形接收关键技术研究 .pdfVIP

第一章绪论1

第一章绪论

短波通信在军事通信中有着举足轻重的作用，研究第三代短波通信系统，实

现可靠的数据传输，具有重要的军事意义。

1.1选题背景与课题意义

[1]

短波通信或称高频通信是指在3~30MHz频段范围内，利用天波通过电离层

反射进行远距离传输或通过地波进行近距离传输的一种通信手段，在大约一百公

里到数千公里范围内不需要转发器就可以进行超视距通信。长期以来，由于短波

通信具有可靠性高，安全性好和机动性强等优点，被广泛地应用于政府、外交、

气象和商业等各个部门，用于传送语音、文字、图像和数据等信息。尤其在军事

部门，因通信目标小，战时不易被摧毁，短波通信始终是军事指挥的重要手段之

一。

近代卫星通信的快速发展，尤其是铱星和地球星等的相继发射，使得全球个

人通信即将成为现实，而光纤通信也日益成为信息领域的支柱技术，这些通信技

术频带宽，容量大，传输质量好，因此短波通信已有逐步被冷落的趋势。但事实

上，它们无法从根本上代替短波通信。在军事通信领域，卫星易被敌方摧毁，这

已经成为信息战中的一个严重问题。而短波通信由于价格便宜，机动性强，适用

范围广（舰载、机载、车载、背负和固定），生命力强，适合各种中远距离通信等

特点，特别适合于军事领域的应用。基于其在军事通信领域中不可替代的重要作

用，短波通信重新引起了世界各国的高度重视，诸多机构都在不遗余力地进行研

究。

20世纪80年代，美国国防部制定了第二代短波通信网的组网标准

[2]

MTL-STD-188-141A。第二代短波通信网络能提供可靠、健壮、具有优良兼容性

的链路自动建立技术，它使得短波长距离和移动话音网络开始受到广泛关注。再

加上可靠性较好的数据链路协议，使得第二代短波通信网络可以由单纯的语音传

输扩展到数据传输。我军于1994年参照美军标MIL–STD-188-141A制定了

GJB2077-94标准，对短波自适应通信系统的自动链路建立进行了标准规范。该标

准所规定的高频(HighFrequency,HF)自适应系统可以保证自适应链路建立

(AutomaticLinkEstablishment,ALE)的可靠性与互操作性。GJB2077-94的制定与

执行，为我军短波自适应通信的发展设立了依据，取得了良好的军事经济效益。

然而随着短波通信网络技术的发展，用户要求短波网络能传送更多的数据，

因此，迫切需要降低网络负荷以使得在有限的短波频段内容纳更多的网络，完成

2第三代短波通信系统突发波形接收关键技术研究

更多的数据传输业务。为适应这种变化的需要，美国国防部于1999年提出了第三

代短波通信系统的概念，并由此制订了更有效的短波通信管理协议，美军标

[3][4][5]

MTL-STD-188-141B（以下简称141B协议）。

第三代短波通信系统标准的确立，在世界范围内掀起了短波通信研究的狂潮。

随着微型计算机技术、微电子技术和移动通信的迅猛发展，人们利用微处理器与

数字信号处理器，不断提高短波通信的性能与数据传输速率，使得短波通信系统

和设备得到了快速发展。许多公司陆续推出了一系列性能优良的设备和系统，比

较著名的有：澳大利亚的HF-90H、瑞典的KV90、美国的CHESS、美国HARRIS

公司的RF-5800系统、柯林斯公司的SELSCAN系统等。同时，多种新技术的应

用，如信道自适应技术、差分跳频技术、宽带直接序列扩频技术、信道编码技术、

信道均衡技术及短波组网技术，使短波通信方式存在的诸多问题得到解决，通信

质量大大提高。

目前，我军也正在开发新一代的短波通信系统，美军标141B协议为我们提

供了一个很好的借鉴，本文所研究的题目就是基于这个背景提出的。本文的主要

研究目标在于，以141B协议为理论依托，结合先进的数字信号处理技术，以DSP

系统为硬件平台，在短波信道上实现可靠的数据传输。

1.2短波通信的数据传输系统