短波电台ALE技术及其模块实现

TECHNOLOGY 技术应用摘要：论文对短波通信技术原理进行分析，并对ALE技术应用中的频率管理、地址结构、时隙结构加以阐述。

通过对不同参数下网络吞吐量、端与端时延等指标进行仿真分析，对短波数据链路相关协议的可行性进行验证。

关键词：应急通信；短波ALE技术；应用措施一、短波通信技术原理短波通信主要通过天波与地表面波完成远近距离的通信任务。

在短波通信中，中波较高频段中的1.5~3MHz 通常被归入短波频段中，对应波长范围为10~200m。

无线短波的传输方式有两种，即天波与地波。

前者主要依靠大气层反射完成长距离传输，在应用中单跳反射的最大覆盖面为4000Km，多次反射后可确保电波信号的环球传送；后者应用中，电波信号在传送时可能受到地表特性的影响，导致信号有所减弱，减弱度与发射频率之间具有正比关系。

电离层属于地球大气层中的内容，主要因X射线与辐射紫外线而起，与地面相距50~1000km之间，且随着地理位置改变而发生变化，同时还会受到早晚、季节、年份等因素影响[1]。

二、ALE技术的应用模式（一）频率管理在特定标准之下，短波系统的应用频率为呼叫类与传输类两种，主要是让双方在某个信道上构建链路，再寻找呼叫信道附近的传输信道进行数据传输，利用现有CSMA/CA访问协议，针对信道进行管理和共享。

在管理过程中应遵循以下原则：一是当台电扫描听备选频率列表时，应采用非单调的排列方式；二是合理安排信道上传输负载，以免因负载过重影响通信效果；三是传输信道应尽量接近呼叫信道，确保传输特性相近，使通信更加科学高效。

（二）地址结构在第三代电台地址结构中进行新的设计，对信道分区管理后分配地址。

对网络站点进行规定，相同编号的驻留组站点可对相同呼叫信道进行扫描和收听。

当网内地址在11nit时，简练地址结构与频率管理相结合，使短波系统更有助于管理。

根据地址结构可知，网内允许32个驻留组，应尽量充分发挥驻留组的优势，缓解呼叫信道中的拥挤现象。

基于认知无线电的新一代短波ALE系统1. 简介- 引言- ALE的发展历史和应用场景- 认知无线电的概念和原理- 新一代短波ALE系统的意义和价值2. 认知无线电技术在ALE系统中的应用- 认知无线电的特点及其在ALE中的优势- 认知无线电在ALE中的数据收集、处理和动态频谱分配等方面的应用- 认知无线电对ALE系统自适应机制的改进和优化3. 新一代短波ALE系统的系统设计与实现- 新ALE系统中的硬件和软件组成部分- 认知无线电技术在系统设计中的应用- 新ALE系统的特点和优势4. 新一代短波ALE系统的性能评估和应用案例- 新ALE系统的关键性能指标与评估方法- 新ALE系统在实际应用场景中的表现- 新ALE系统与传统ALE系统的比较5. 结论和展望- 对新一代短波ALE系统的总结和评价- 针对未来认知无线电和ALE系统的发展趋势和展望- 发展新一代ALE系统的建议和方向第一章节：简介随着信息技术的不断发展，短波自适应调制和跳频系统的应用需求越来越高，短波自适应调制和跳频系统已成为现代信息化社会中重要的通信技术。

为满足日益增长的无线电通信需求，新一代短波自适应调制和跳频系统已经应运而生。

这类系统应该能够适应频谱环境中的变化，提高调制系统的效率和可靠性，提高通信质量和互操作性。

近年来，认知无线电技术的发展更是推动了自适应调制和跳频系统的发展。

认知无线电技术是指在无线电通信中采用了现代感知、推理、决策等人工智能技术对环境、服务、协议等进行认知，并采取相应的优化措施，达到了更高的通讯效率和资源利用率的治理技术。

在自适应调制和跳频系统中，认知无线电技术实现了对频谱的实时、有效和准确的认知，优化了短波自适应调制和跳频系统的性能和效率。

本文旨在研究新一代短波自适应调制和跳频装置中的认知无线电技术，从硬件和软件两个方面探讨其在自适应调制和跳频系统中的应用。

具体来说，本文将从以下几个方面着手展开：1.引言：简要介绍认知无线电技术和新一代短波自适应调制和跳频系统的意义及研究背景。

短波应急通信系统解决方案昆明讯宇通信工程有限公司二零一四年十一月十一日目录1 概述 (3)2 应急通信需求 (3)3 短波通信技术 (4)3.1 技术简述 (4)3.2 自适应技术（ALE） (8)3.3 ALE的优点和局限 (9)3.4 短波电台组网方式 (10)3.5 短波通信盲区 (11)3.6 频率选择技巧 (11)4 短波电台组网 (14)5 组网设备介绍 (15)5.1 TK-90电台 (15)5.2 三线宽带天线 (19)5.3 两线宽带天线 (22)5.4 稳压电源 (24)6 组网设备清单 (25)7 建伍TK-90彩页 (26)一、概述近些年来，各种自然灾害频繁发生，紧急事件不断出现，给人们带来了重大的损失，也对社会经济造成了严重的影响。

为了提前预防灾情或是灾害发生后及时展开救灾工作，建设一套全省的短波无线应急通信系统十分有必要。

从各地的救灾、处突工作经验来看，通信联络是通报灾情、疏散群众、请求支援的关键环节，没有一个健全的通信体系保障，救灾、处突工作将难以顺利进行。

因此，为保证在灾情发生时或在紧急事件突发情况下可以做到超远程的语音传递，短波通信当仁不让的成了抗灾及应急通信很好的辅助性及备份性选择，近几年来出于经济性的考虑，甚至也被作为卫星通信等高价通信方式的替代手段。

二、抗灾及应急通信要求：(1) 建站速度要快(2) 机动性要强(3) 覆盖范围要广(4) 抗毁能力要强建站速度快：通信系统的端站设备简单，不需要复杂的基础设施，几个小时就能搭建好一套系统。

机动性强：端站设备具有比较强的机动性，可方便、快速地远距离搬移、反复部署。

覆盖范围广：通信质量不受地理条件限制，信号能够传递到自然条件恶劣、地理环境复杂的边远山区和其他高原地区，信号盲点少。

抗毁能力强：在自然灾害等突发事件中通信设施的运行不依赖受灾环境，不受灾情影响，具备较强的抗毁能力。

短波电台通信方式完全满足了上述要求。

因此我们根据用户需求设计了这套通讯组网方案。

通用超短波跳频电台的研究与实现1. 引言- 超短波跳频电台的概述- 研究背景和意义- 论文的研究内容和目的2. 超短波跳频系统的原理- 超短波通信系统的基本原理- 跳频通信系统的基本原理- 超短波跳频系统的原理及其优势3. 超短波跳频电台的设计与实现- 超短波跳频电台的需求与设计思路- 电路设计与电路元件选型- 实现过程及其性能测试4. 超短波跳频电台系统性能测试- 实验平台和测试方法- 测试指标和结果分析- 性能评价和改进措施5. 结论与展望- 研究成果和创新点总结- 未来研究方向和应用前景展望- 总结和建议超短波跳频电台是一种新型通信设备，具有广泛的应用前景。

本文旨在探讨超短波跳频电台的研究与实现，在实现中结合电路设计和系统性能测试，分析其优势和不足，并提出改进措施，为超短波跳频电台未来的研究和应用提供借鉴。

1.1 超短波跳频电台的概述超短波跳频电台是一种基于跳频通信技术的无线通信设备，跳频通信技术是一种在不同的频率上进行通信的技术。

在通信过程中，发送端和接收端跳转频率，在各个频率上通信，以避免信号受到干扰。

超短波跳频电台可用于军事、公共安全、民用等多个领域，可以保证数据的安全性和保密性，确保通信的高效性和可靠性。

1.2 研究背景和意义随着信息技术的不断发展和应用的广泛，通信技术一直以来是非常重要的研究领域。

而超短波跳频电台是一种新兴的通信设备，具有多种优势，如抗干扰性能、保密性强等。

然而，其研究还比较薄弱，需要进一步深入探讨其原理和性能，在实现中寻找适合的电路设计方案，提高其通信质量和数据传输速率。

1.3 论文的研究内容和目的本文将围绕超短波跳频电台的研究和实现展开，内容包括：超短波跳频系统的原理、超短波跳频电台的设计与实现、超短波跳频电台系统性能测试以及结论与展望共四个方面。

旨在分析其通信原理、研究其设计思路和实现过程，评价其性能表现和不足之处，并提出改进方案和未来研究方向。

为超短波跳频电台的研究和应用提供有益的参考和借鉴。

超短波电台简介：技术和应用超短波电台（简称短波电台）是指通过调制超短波（HF）频率传输无线电信号的设备。

超短波技术在无线通信领域有着广泛的应用，为人类社会带来了许多便利和创新。

本文将介绍超短波电台的技术原理、应用领域以及未来发展趋势。

超短波电台的技术原理基于无线电波传输和调制解调技术。

超短波频率范围一般为3 MHz至30 MHz，是高频电波的一种。

这一频段的无线电波在地球大气层的反射、折射和散射现象较为显著，因此可以在长距离范围内进行通信。

超短波电台通过振荡器产生无线电信号，在调制器中将音频信号添加到无线电信号中，经过天线发射出去。

接收端的超短波电台通过天线接收无线电信号，经过解调器解调得到音频信号。

超短波电台在广播、通信和科学研究等领域有着广泛的应用。

首先，它在广播领域起到了重要的作用。

由于超短波波长较短，穿透力强，可以在不同的大气层条件下进行远距离的广播传输。

这意味着短波电台可以覆盖广阔的地域范围，达到全球范围内的广播传输。

短波广播的传统优势在于其信号的广播范围广、传输稳定且能够穿越天然或人工的障碍物。

尽管近年来因为数字化和互联网的发展，短波广播的使用受到了一定的限制，但在灾难和紧急情况下，仍然是一种重要的信息传播手段。

其次，超短波电台在军事通信中发挥了重要的作用。

由于其独特的通信特性，短波电台在军事领域中被广泛使用。

军队可以利用短波电台实现远距离通信，而不受地形和距离的限制。

此外，短波电台可以提供一种抗干扰和保密性较高的通信方式，有助于军队进行安全通信和情报收集。

超短波电台还在无线电台联系流动车辆、无线电台连接远偏远地区、广播技术研究等领域发挥了重要的作用。

例如，一些非洲和亚洲偏远地区使用短波电台提供重要的信息和娱乐节目。

此外，短波电台还用于国际组织间的通信，例如海事组织、飞行员、救援人员等。

在科学研究领域，短波电台可以用于研究大气层、电离层活动和天气现象。

然而，随着科技的发展和通信技术的进步，短波电台的地位和影响力逐渐受到了挑战。

短波3G-ALE信号链路层数据编码分析吴培培;张旻;史英春【摘要】美军新一代短波通信3G-ALE信号与上一代2G-ALE信号相比,在通信链路层采用了多重数据编码方式,极大提高了链路层协议信息传输可靠性.针对3G-ALE信号从协议信息到有效载荷数据的链路层数据编码展开研究,分析了编码原理与编码性能.首先,分析信号的数据结构特征与数据编码流程;其次,依次从卷积编码、交织编码、Walsh正交扩频与伪随机加扰等四个编码操作,具体分析数据编码提高协议信息传输可靠性的机理;最后,仿真实现数据编码结果与协议信息传输性能.仿真结果表明,3G-ALE信号经过链路层数据编码,通信接收端能够获得15 dB左右的处理增益,有效提高了协议信息传输可靠性,使得非合作的通信对抗面临巨大困难.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2018(051)006【总页数】6页(P1248-1253)【关键词】短波3G-ALE;链路层;协议信息;数据编码;传输可靠性【作者】吴培培;张旻;史英春【作者单位】国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥 230037;国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥 230037;国防科技大学电子对抗学院,安徽合肥 230037【正文语种】中文【中图分类】TN919.30 引言短波通信以其通信距离远、费用低廉、设备简单、机动性强与抗毁顽存等优点，被广泛应用于政治、军事、外交与航海等重要领域，并且是战时部队战术应急通信与战略远程指挥通信的重要手段之一[1]。

为满足自适应短波数字通信在链路建立速度、网络规模与信息吞吐量等方面需求的提高，美国国防部于1999年3月颁布了新一代中高频无线电系统互操作性与性能标准——美军标MIL-STD-188-141B，并在其附录C中详细规定了第三代短波自动链路建立（HF Third-Generation Automatic Link Establishment，3G-ALE）技术[2]。