电离层信道特征参数对短波通信影响的分析

超短波通信系统干扰问题分析及其应对策略超短波通信系统作为一种传输速度快、信号传输稳定可靠的通信系统，被广泛应用于各个领域，如公共安全、铁路、气象、军事等。

然而，随着通信设备的增多，超短波通信系统面临着越来越严峻的干扰问题。

本文将分析超短波通信系统干扰问题及应对策略。

一、超短波通信系统干扰问题1.电磁干扰由于超短波通信系统的频率在300MHz-3GHz之间，这个频段被许多电子设备使用，如电视、微波炉、雷达、商业广播等，它们发出的电磁波会对超短波通信系统产生不同程度的干扰影响，影响通信效果。

2.天气干扰超短波通信系统的天线必须直接对准接收位置，如果有天气干扰就会影响信号的传输。

在雷暴、大雨、雾、雪等恶劣天气下，电离层中的天空波会受到天气条件的不同而发生改变，从而影响信号的传输。

3.建筑物遮挡超短波通信系统需要采用室外设备，如天线、转发器等，但这些设备往往会被建筑物、山、树等遮挡，导致信号衰减或者完全丧失，从而影响通信质量。

二、超短波通信系统应对策略1.调整工作频率超短波通信系统可以通过调整频率的方式避免或减少电磁干扰，但这需要进行其他联络系统，因为在使用频率带时必须遵循特定规定和协议。

2.选择合适的天线应该选择最适合工作环境的合适天线。

在建筑物中，可以采用高分辨率天线，而在山区或多树林的地区，可以采用大方向天线，以避免遮挡。

3.加强通信安全加强通信系统安全是应对干扰问题的一种重要策略。

可以采用加密技术、访问密码、密钥管理等安全措施，防止外部入侵和非法盗窃信息。

4.增强设备防护加强设备的防护工作可有效减少天气因素对通信设备的影响。

可以采用防水工艺和耐用的防水材料，对设备进行外壳加固和防雨处理，以提高设备的可靠性和耐用性。

5.有效维护设备保持设备干净、整洁、工作正常是有效应对干扰问题的另一项重要措施。

可以定期对设备进行维护和保养，及时修复设备故障，以保证通信系统设备的正常工作状态。

综上所述，随着超短波通信系统的不断应用，干扰问题日益突出。

观察Industry ObservationDI G I T C W 产业32DIGITCW2020.020 引言最初的无线电传播方式就是短波，第一条短波通信线路于1924年在德国的瑙恩和阿根廷的布宜诺斯艾利斯之间建立[1]。

由于短波通信依靠地球电离层就可实现概率通信，且电离层难以干扰或摧毁，因此短波通信始终是应急通信的重要手段，也是军事通信的保底手段。

近年来，欧美先进国家在短波技术开发上持续投入资金，各短波厂家都在努力研发新的技术和产品，短波通信技术在频率优选、降噪、抗干扰、增加功能、智能化、数字化等方面获得了长足进步。

电离层对短波通信起着决定性作用，对其特性原理和影响程度进行分析，将促进短波通信技术的发展和推广。

1 短波通信特点1.1 传播方式短波的波长为100米～10米，频率为3-30MHz 。

短波的基本传播途径分为地波和天波：（1）地波传播是指无线电波沿大地与空气分界面传播。

无线电波传播效果主要取决于传输介质电导特性，海面介质电导特性对于无线最为有利，短波信号可以沿海面传播距离约1，000千米左右；陆地介质电导特性不如海面，电波传播衰耗较大，不同的陆地表面介质对电波传播衰耗也不同，潮湿土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大，短波信号沿地面传播距离约20～30千米左右。

地波传播的优点是不需要经常改变工作频率，缺点是需要考虑障碍物的阻挡效应。

（2）天波传播是指无线电波由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，往返多次，最终达到远距离传播目，天波传播是短波通信的主要传播途径。

短波通信第一跳的最短天波传播距离约为80～100千米左右，且不受地面障碍物阻挡[2]。

天波的缺点是传播链路很不稳定，在传播过程中，受路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等影响，会使短波信号弱化和畸变，影响通信效果。

1.2 短波通信的优势（1）抗毁性高。

目前常用的有线网络和无线网络，基本都依赖中心枢钮站或中继基站，若因战争或自然灾害造成瘫痪，网络性能将大幅下降，甚至完全失效。

电离层对短波测向系统的影响分析孙凤娟;柳文;李铁成【摘要】Objective To study effects of ionosphere on high-frequency direction finding systems.Methods The basic characteristics of ionosphere were firstly introduced, the formation mechanism of path deviation effect, wave-interference effect and its influences on HF direction finding were analyzed.Results With the ionospheric long-term prediction model, short-term prediction algorithm or ionospheric real-time sounding data, the error caused by ionospheric system tilt could be compensated. Traveling wave disturbances could not be predicted and the error caused by traveling wave disturbances could only be corrected based on the observed results of traveling wave disturbance. Time smoothing could suppress the wave interference error.Conclusion The basic way to improve the performance of HF direction finding system is to pro-vide the ionospheric sounding equipment, to obtain the information of the ionospheric state in the coverage area and to carry out the compensation of the propagation effect.%目的研究电离层对短波测向系统的影响.方法从电离层传播介质入手,分析路径偏离效应和波干涉效应的形成机理及其对短波测向的影响.结果电离层系统倾斜引起的测向误差可借助电离层长期预测模型、短期预测算法或电离层实时探测数据对测向方位偏差进行补偿.行波扰动不可预测,只能依据行波扰动观测结果进行测向误差校正.波干涉误差可通过时间平滑进行抑制.结论提升现有短波测向系统测向性能的根本途径是为短波测向系统配备电离层探测设备,准确获取系统覆盖区内电离层状态信息,并进行传播效应补偿.【期刊名称】《装备环境工程》【年(卷),期】2017(014)007【总页数】5页(P45-49)【关键词】电离层;短波测向;路径偏离效应;波干涉效应;行波扰动;系统倾斜【作者】孙凤娟;柳文;李铁成【作者单位】中国电子科技集团公司第二十二研究所,山东青岛 266107;中国电子科技集团公司第二十二研究所,山东青岛 266107;中国电子科技集团公司第二十二研究所,山东青岛 266107【正文语种】中文【中图分类】TJ06;TN011短波测向系统借助电离层反射能够实现对远距离、大范围内短波辐射源的测向定位，是监测远距离干扰源的重要手段。

短波通信频率优选技术现状与分析摘要：短波通信是一种重要的通信手段。

由于短波通信依赖的电离层反射信道的随变特性，给短波通信带来了复杂性。

这种复杂性在于需要掌握通信对象之间反射点的电离层情况，进而选择最佳短波通信频率，取得良好的通信效果。

这就需要能够准确选择出短波信道所需要的最佳可用频率，研究短波频率优选技术就是本文重点工作所在。

本文首先分析了短波通信的传播特性，按照实现方法和原理的不同，将频率优选方法分为频率预测和频率探测。

分别详细分析了几种频率预测方法，对频率预测方法的具体应用进行了研究；对电离层探测、chirp探测等几种频率探测方法的基本原理及组织运用进行了分析研究。

最后针对短波通信特点，讨论了短波通信频率优选技术中预测和探测方法的结合，可为短波通信频率优选的实现提供参考。

短波通信具有良好的抗毁性，在超视距通信及海上通信都有着不可替代的作用。

短波通信工作频率的选择及管理作为短波通信组织运用的重要内容，极大地影响着通信系统的性能。

本文结合岛-岸短波通信特点，提出一种岛-岸短波频率管理系统的设计方案。

短波信道质量评估设备按技术体制分为两大类，分别是独立信道探测系统和嵌入式探测系统。

介绍了两类系统的基本原理、目前研究和应用现状以及存在的问题，指出应将两类技术进行结合，根据通信业务进行针对性的信道分析以提高评估效率。

最后对其发展方向进行展望，以期为短波实时信道估值方面的研究提供参考。

关键词：短波通信；频率预测；频谱探测0 引言基金项目：国家自然科学基金资助项目（11374001）1短波通信是发展较早的一种通信技术，是远距离无线电通信的主要手段之一，也是海军最重要的通信手段之一。

短波通信选用有效载频，在“天然”中继器——电离层的作用（反射）下传输信息，具有通信距离远、组网机动灵活和生命力强等优点。

但由于短波通信依赖的电离层反射信道的随变特性，给短波通信带来了复杂性。

这种复杂性在于需要掌握通信对象之间反射点的电离层情况，进而选择最佳短波通信频率，取得良好的通信效果。

浅谈电离层对短波传播及选频的影响作者：曹文丽来源：《中国科技博览》2019年第01期中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）01-0198-01电离层的各种变化都将对短波无线电通信带来不同程度的影响，轻则通信质量下降，重则通信中断。

短波通信按传播途径可分成地波和天波两种基本传播途径，由于电离层不断变化，使通过天波传播的短波信道并不稳定，影响短波通信的效果。

在短波电台灵敏度和发射功率、天线架设、地形地物均已确定的情况下，选择工作频率成为决定通信质量的唯一可选因素。

本文主要就短波通信特别是短波天波通信的电波传播特点和工作频率选择问题作了简要的探讨。

一、短波的地波传播利用地波路径，可在一定距离内建立稳定可靠的短波通信联络。

其有效距离主要取决于短波电台的发射功率、天线的架设方式、传播路径上的地形地物的影响及使用的载波频段。

鉴于频率越低大地对电波的吸收越小，短波电台的地波通信宜选用短波频率的低段。

对于短波通信而言，其噪声主要来自产生于大气的天电和周围工业设备的电气干扰。

一般来说，在一方天线高架的情况下，选择合适的载波频率，小型短波电台利用地波路径可在数十公里范围内建立可靠的通信联络。

二、短波的天波传播（1）关于电离层：短波无线电远程通信依赖于高空电离层反射的天波路径，了解电离层的生成、结构和变化规律，了解电离层不同时段对不同频段的短波段电波的反射规律，对短波无线电通信有至关重要的意义。

电离层中电子密度呈层状分布，对短波通信影响大的有 D 层、E 层、F1 层、F2 层，各层的电子密度 D〈 E〈 F1〈F2 ：由于电离层的形成主要是太阳紫外线照射的结果，因此电离层的电子密度与阳光强弱密切相关，随地理位置、昼夜、季节和年度变化，其中昼夜变化的影响最大。

（2）电离层对电波的折射和反射：电离层可看成具有一定介电常数的媒质，电波进入电离层会发生折射。

折射率与电子密度和电波频率有关。

影响中短波广播通信的干扰信号分析中短波广播通信是指在3 MHz - 30 MHz频段传播的无线电通信方式。

干扰信号是指在通信过程中，由于各种原因造成的干扰电磁波信号。

影响中短波广播通信的干扰信号主要有以下几种类型：1. 自然干扰：天气突变、地震、火山爆发等自然现象会造成电离层的突变，引发中短波信号的衰减、变形或散射，影响通信质量。

2. 电离层干扰：电离层是中短波广播信号传播的重要媒质，但电离层的状况会受到太阳活动、地球磁场的影响。

太阳黑子活动周期性的增加会引发空间天气活动，导致电离层的突变，出现多路径传播、多普勒频移等现象，影响信号传播质量。

3. 电磁干扰：电力线干扰、雷电干扰、有线电视信号干扰等都会产生电磁波信号，干扰中短波广播的正常传播。

尤其是电力线干扰，电力线上的谐振电路会产生频率与中短波信号接近的噪声干扰，破坏接收机的灵敏度和信噪比，使得广播信号受到压制。

4. 人为干扰：人造源干扰主要来自无线电通信设备、无线电干扰器、雷达设备等。

这些设备发送的无线电信号波段与中短波广播相近，发射功率较大，频率可能存在跳频等特点，会直接压制广播信号的接收。

针对这些干扰信号，中短波广播通信系统可以采取如下对策：1. 电离层干扰：根据电离层状况定期进行调查和观测，采用预测预报技术来预测电离层的活动情况，及时调整发射功率、天线方向、调频等参数，以适应电离层的活动变化。

2. 防护设备：为广播接收站设置电源滤波器、中频滤波器、射频滤波器，使其对干扰信号具有良好的抑制能力，提高接收机的灵敏度和抗干扰能力。

3. 技术改进：采用数字信号处理技术、自适应等效电路设计，提高接收机的抗干扰能力。

开展广播频率规划和频道分配，避免相邻信道之间相互干扰。

4. 法规管理：加强对无线电通信设备的管理，加强对干扰设备的查处和打击力度，提高违法行为的成本，保障广播通信的正常进行。

影响中短波广播通信的干扰信号种类繁多，解决这些干扰问题需要采取科学的调研手段和技术手段，以确保广播信号的正常传播和接收。

大气层电离层对通信信号传输影响引言：通信技术的飞速发展为人类带来了前所未有的便利，但在无线通信中，大气层电离层所产生的电离层不均匀性对通信信号的传输会产生一定的影响。

了解大气层电离层对通信信号的影响，有助于我们更好地设计和优化无线通信系统，确保信号的可靠传输。

1. 电离层的基本概念电离层是地球大气层的一层，位于距离地面约80至1000公里的高度范围内。

电离层主要由气体分子和自由电子构成，电离层中的高能紫外线和X射线辐射可以将大气中的分子和原子离子化。

2. 电离层的结构及特性电离层分为F层、E层、D层和另一个不稳定层F1层。

其中，F层是最重要的层，位于大约200至400公里的高度，具有较高的电离程度。

电离层的密度会随着时间和地域的不同而发生变化，这对通信信号传输产生了明显的影响。

3. 电离层对通信信号的传播波动大气层电离层的电离度不均匀性会导致通信信号传播的时延和频率扩展。

电离层电离度的波动可能会引起信号在传输过程中的衰减、多径效应和折射等现象。

3.1 信号衰减电离层的电离程度不均匀会导致信号的衰减。

由于电离层的不均匀性，信号在穿过大气层时会受到电离层中不同密度和电离程度的影响，从而导致信号强度的衰减。

3.2 多径效应电离层的多路径传播效应是另一个影响通信信号传输的重要因素。

当信号穿过电离层时，由于不同密度的电离层的折射率不同，会产生多个传播路径。

这些多个传播路径可能导致信号波干涉和相位变化，进而影响信号的传输质量。

3.3 折射现象电离层的折射现象会改变信号的传输方向。

由于电离层中不同密度区域的折射率不同，信号在传输过程中会发生折射。

这使得信号的传播路径会发生变化，从而对通信系统造成困扰。

4. 对策与解决方案为了减小大气层电离层对通信信号传输的影响，以下是一些常用的对策和解决方案：4.1 天波传播和超短波传播由于天波和超短波信号的频率较低，它们可以穿过电离层并在地球表面之间传播，从而减轻电离层对信号传输的影响。

关于分析影响短波广播传输效果的若干因素作者：秦明杰来源：《中国科技博览》2018年第25期[摘要]无线电广播、无线电通信主要依靠无线电波传输，无线电波可分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，影响短波广播传输效果的因素有许多，本文主要对影响短波广播传输的电离层、短波工作频率、短波天馈线、高频接地等因素进行浅谈解析。

为有效提高短波广播传输效果提供帮助。

[关键词]短波传输天线广播中图分类号：TP334.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）25-0133-011、无线电短波广播的两种基本传输方式。

1.1短波广播的地波传输沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波，简称地波。

地波传输主要取决于地面的电特性。

地波在传播过程中，由于能量逐渐被大地吸收，很快减弱，波长越短，减弱越快，因而传播距离不远。

但地波不受气候影响，可靠性高。

超长波、长波、中波无线电信号，都是利用地波传播的，短波近距离通信也利用地波传播。

小功率短波电台的传播就主要是靠地波方式进行传播。

1.2短波广播的天波传输天波是由天线向高空辐射的电磁波遇到大气电离层折射后返回地面的无线电波。

电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短波远距离通信。

短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以反射多次，因而传播距离很远（几百至上万公里），而且不受地面障碍物阻挡。

但天波是很不稳定的。

在天波传播过程中，路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素，都会造成信号的弱化和畸变，影响短波通信的效果。

2、分析影响短波广播传输的几大因素2.1电离层对短波广播传输的影响短波广播信号以一定的入射角到达电离层时，它会象光学中的反射那样以相同的角度离开电离层。

电离层越高或电波进入电离层时与电离层的夹角越小，电波从发射点经电离层反射到达地面的跨越距离越大。

电波返回地面时又可能被大地反射而再次进入电离层，形成电离层的第二次、第三次反射，由于电离层对电波的反射作用，使本来是直线传输的电波有可能到达地球的背面或其他任何一个地方。

电离层异常变化对短波通信的影响分析龙源期刊网 /doc/c118992072.html,电离层异常变化对短波通信的影响分析作者：李洪顺来源：《电子技术与软件工程》2016年第18期摘要在短波通信当中，电离层对短波通信的质量存在着重要的影响，在本文当中，笔者从两个方面介绍了电离层异常对短波通信产生的影响，即太阳活动与人工干扰。

【关键词】电离层异常短波通信影响1 引言短波通信技术是通过波长较短的电磁波（波长为10m～100m），利用电离层进行反射从而实现远距离的通信，由于短波通信具有低成本、操作性强等特点被广泛的运用在军事、气象等方面当中。

同时在短波通信当中电离层充当一种中继站的功能，而电离层并不会被摧毁，因此，特别是在军事领域当中具有极为重要的地位。

电离层是指大气层在高能粒子作用下因为电离作用而产生的一种等离子区域，太阳活动与人工干扰会对电离层的浓度产生一定的影响，从而使得通信的质量产生变化。

2 太阳活动对电离层产生的影响分析在太阳活动当中，由于太阳的电磁辐射会产生较为明显的变化从而导致短波通信所收到的信号中存在着大量的噪音，通信质量会明显的下降，严重时甚至会完中断。

太阳活动对电离层产生的影响主要包括以下几个方面的内容。

2.1 太阳黑子太阳黑子是在太阳表面，一种不断旋转并运动的物质，其能够产生一定强度的磁场，同时太阳黑子往往也会喷射出一定量的带电粒子，这些粒子在到达地磁场之后，会在地磁场的影响下发生曲线运动，并且会螺旋式下落移动到两极的上空当中，因此，在地球的两极地区会受到严重的干扰。

F2层是电离层的最外层，因此，受到太阳黑子影响最为严重。

F2层受太阳黑子影响有如下变化：（1）电子浓度减小；（2）虚高增高；（3）层中出现过渡性的变化迅速的分层现象（电子堆积形式）；。