短波电台技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

为了适应短波通信的迅速发展，更多的电台采用实时信道估值（RTCE）技术，实时地预报短波信道频率，提供可用的工作频段和频率管理，能有效改善了通信质量，提高可通率。如美军的AV/TRQ-42战术频率管理系统（TFMS），HARRIS公司的RF-7100系统、柯林斯公司的SELSCAN系统、加拿大瑞斯公司的RTS151系统、澳大利亚的HF-90H系统等。

战术电台中采用跳频技术的主要目的是提高通信的抗干扰能力。随着研究的不断深入，跳频速率和数据数率也越来越高，现在美国Sanders公司的CHESS高速短波跳频电台已经实现了5000跳/秒的跳频速率，最高数据数率可达到19.2kbps。此外，随着更大数据量传输的要求，带内多通道（Multi-Channel）被采用，其最高通信速率可达64kbps。可以预见，高跳速、更高数据速率的跳频电台正是跳频通信系统的未来发展方向，软件无线电的概念也已逐渐应用到新型的跳频电台中。

随着电子器件和技术的飞速发展，使得现代短波通信质量有了更大的提高。使得电台在发射功率不是很大的情况下，也能得到高质量的通信线路。同时短波电台具备了大量数字功能如自适应、跳频、数传、声码等功能。而作为短波电台的控制核心主控制器单元的技术随着整机技术的提高也得到了很快的发展。

第二节 产品工艺特点或流程

短波电台的生产分为硬件和软件两部分。

1、短波电台通常由发信机、收信机、天线、电源和终端设备等组成。

短波电台系统框图

2、随着数字信号处理器技术的发展，无线电台设计经历了从模拟到数字的演变过程，并因ADC器件水平的提高，数字化程度越来越高。如何将模拟信号变换为数字信号变成了实现超越以往无线电台系统的关键之一。根据ADC在电台系统结构中所处的位置。目前电台设计方案主要有以下三种方案：

1）应用ADC直接在射频端进行模拟数字变换的方案。该方案是理想的无线电台的设计方案，具有很大的灵活性。

2）零中频方案，亦称直接变换方案。将RF信号直接转化到基带上。其优点在于:信号转化的步骤少，能够用简单的模拟滤波器与DSP上的数字滤波器级联，有更灵活的调谐范围和更大的信道带宽。

3）宽带中频数字化方案，该方案是目前切实可行的方案。经过下变频，将射频信号变换为中频IF信号，在宽带ADC前可用一个中心频率固定的高性能抗混叠滤波器滤除带外无用信号，并可在中放级实现自动增益控制，获得最大信号增益，减轻带内信号过载的可能性。同时，ADC后用数字滤波代替了模拟滤波，提高了系统的灵活性和滤波器的选择性。而且，就系统的可编程性而言，宽带中频数字化与射频数字化方案相当。

宽带中频带通采样软件无线电短波电台的结构组成如图所示。这种宽带中频带通采样软件无线电从结构形式上看似乎与常规窄带超外差电台没有多大区别，但这种软件无线电台从性能上将会有质的飞跃，是窄带系统所无法达到的。

软件无线电短波电台结构框图

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

短波电台由窄带、低速电台向宽带、高速、抗干扰电台发展。

短波电台通信方式由原来的定频、低速跳频和低速数据通信方式转变为高-低速跳频、高-低速数据、跳频与扩频、宽带与窄带相结合，多体制并存，综合运用，互为补充的综合通信方式。

传统的短波定频、跳频电台在技术上存在着语音质量差、数据速率低、跳速低、抗干扰性能差等问题。为解决以上问题，将新技术应用于短波通信中，将带宽从3kHz扩展到1MHz以上，将电台数据传输速率从目前的最高2.4kbps提高到4.8kbps、9.6kbps、19.2kbps，采取纠错、交织、加密等措施，提高了信息传输的可靠性和安全性。主要出现以下几种宽带、高速短波通信新体制：

1、直接序列扩频（DS）电台：如美国SICOM公司研制的直扩短波电台，扩频带宽为1.5MHz，信息速率最高达58kbps。

2、短波高速差分跳频电台：差分跳频是近年出现的一种与传统跳频技术完全不同的技术体制，差分跳频体制中跳频序列不再是由伪随机码序列控制，而是由数据信息序列通过频率转移函数映射后得到的。如美国近年来研制的CHESS电台，跳速达5000跳/秒，跳频带宽2MHz，信息传输速率19.2kbps。

3、短波自适应跳频电台：短波自适应跳频通信把频率自适应技术与跳频技术结合起来，通过频率自适应功能选出可通的"好频率"作为跳频频率表，从而避免了盲目性，提高了可通率。与常规跳频相比，自适应跳频电台的带宽、跳速、数据传输速率都有较大的提高，抗跟踪式、瞄准式和部分频带阻塞式干扰能力大大增强。

短波单边带电台体积越来越小，功能越来越多，性能越来越好，兼容性越来越强。数字化是短波电台的必然发展趋势。

作为短波电台中心控制器的主控制器单元，随着电台整机要求的提高以及嵌人式系统软硬件的飞速发展而相应发展。主控制器单元应该也必须大量采用最先进的硬件及相应的软件技术，融合数字信号处理和相关通信理论以满足新世纪通信的需要，而软件在整个电台研制工作份额会越来越大。短波电台主控制器单元的发展趋势是：将尽可能多的电台通信、控制功能用软件来实现，并使软件模块化，使得无线电通信系统彻底摆脱硬件的束缚。

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