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传输技术在通信工程中的应用与前瞻

发表时间：2021/7/28 来源：《中国科技信息》2021年9月上作者：王天都

[导读] 超短波通信技术应用超短波本身所具有的特点在可视距离内应用十分广泛，如军事、应急救援、广播等，但是其安全问题、传输距离边界信号弱问题等也限制了超短波通信技术的应用。

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摘要：超短波通信技术应用超短波本身所具有的特点在可视距离内应用十分广泛，如军事、应急救援、广播等，但是其安全问题、传输距离边界信号弱问题等也限制了超短波通信技术的应用。未来在提高超短波通信技术方面，要提高信息传递安全性、抗干扰能力，在实际应用中加快多种传输系统相融合，形成集成的网络通信平台，优劣互补，发挥超短波通信技术优势，共同推动我国超短波通信技术发展。
关键词：传输技术；通信工程；应用；趋势
        引言
        21世纪是信息时代，原有的数据重新挖掘出了隐藏价值，尤其是大数据处理技术、云计算技术地进一步成熟，人们对于数据处理能力得到了极大改善。人们想要完成数据处理第一步是实现数据的传递，数字信号高效高质量传递是保证数据后处理应用的前提。另外人们的沟通方式也发生了巨大转变，传统的语音通话，也变大更加多样例如视频通话，会议通话等一对一、一对多等等。不管何种情境，都在告诉我们必须要做好传输技术研发，保证各个通信环节数据的真实性。结合实际的工作经验，研究超短波传输技术在通信中的应用，探究其未来发展趋势。
        一、通信工程传输技术概述
        通信工程传输技术目前主要分为四类，分别是SDH信息传输网络、WDM超高光纤传输技术、MSTP多种业务传输平台以及ASON自动交换光网络技术。不同的技术使用的场景不同，在不同的环境下，进行系统开发时，需要不同的传输机制来实现通信功能。其中SDH是将复接、线路传输以及交换功能融为一体的信息传输网络，可以实现网络的有效管理、维护以及不同设备间的互通，因此该技术也是目前国际市场常用的传输技术。超高光纤光传输技术利用单模光纤降低损耗去的巨大宽带资源，通过合波器将个波长的光波合成，然后利用WDM将合波分开，继而实现了传输速度与传输容量之间的矛盾。其中ASON作为现代研究热点，具有较高的弹性和扩展性，应用前景广阔。
        二、超短波优势分析
        介绍了常见的输出技术机制，在实际传输中，载体形式可以是长波、中波、短波以及超短波等，本文一超短波为例研究其在通信传输中的应用。不同的波长具有不同的特点，超短波是指频率为30~300mhz，波长为1~10米范围内的电磁波。在30~300兆赫兹的波段完成无线电信息传递，因此也被称之为米波通信。
相较于短波频段，超短波的频带宽度为270兆赫兹，是短波的10倍，因此应用更加广泛。
超短波抗干扰能力强，超短波因为具有较宽的频带，因此在传输过程中，可以实现各个传输互不干扰，抵抗干扰能力强，保证了通信质量。
超短波通信稳定。相较于其他的波段，在通信稳定性方面，超短波也具有独特优势，保证传输过程中的连续性。
        三、应用分析
        基于超短波技术在各方面存在的优势，所以超短波技术在电视、跳频广播、地铁火车站等方面，尤其是一些可视距离传播方面。
        3.1 跳频保护技术的应用
        超短波被应用到电台广播之中，由于传播依靠一个频率，所以超短波安全问题制约了其在通信网络方面的影响。此时利用跳频保护技术能够很好地解决这一问题。所谓的跳频保护技术是利用高速率的跳频技术弥补了通信传输问题，利用跳频的随机变化原则，实现了超短波频率抗干扰，并且阻止了其他信号入侵，达到保护信息的目的。超短波技术能够在通信技术迅速发展，跳频技术的应用是极为重要的。现阶段跳频技术的跳频频率不断提高，未来跳频技术的抗干扰以及安全防护能力会得到进一步提升，使超短波应用到国防军事方面的广度和深度会得到加深。
       3.2 超短波技术在军事上的应用
        超短波电台与短波电台相比，具有通信频带宽、容量大、信号稳定等优点，是近距离无线电通信广泛使用的主要装备。超短波技术多应用于战术分队近距离通信方面，根据作战地形的不同，其通信范围也存在一定差异，通常情况下在数十公里内。军内用超短波技术依托载体为便携式超短波电台，利用鞭形电线、功率多在几十瓦以内。而相较于车载超短波电台，通常需要配备数十瓦的功率放大器，继而才能够满足通信距离的要求。在固定位置时，可以利用定向天线增大通信距离。

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除了陆军通信以外，在水面舰艇方面应用也十分广泛，尤其水面舰艇的近距离通信，起到了重要作用。
        3.3 网格化超短波通信技术
        短波通信技术在使用了跳频技术后，信息传输的安全性得到了提高，国防军事领域应用越来越多。但是超短波通信技术也受限于传输距离，再无阻挡的环境下能够到达几十公里，然而如果环境较为复杂，例如山区茂林中，则信号传输将会受到极大影响。因此突破传统超短波视距通信局限成为了研究热点，我国科研人员利用网格化超短波技术有效地提升了超短波传输距离，解决超短波远距离、信号弱的瓶颈。网格化的超短波技术是经过无线信号在对流层的反射、折射的机理，采用混合数字编码技术，使用自适应噪想干与非想干调节技术均衡技术，使微弱信号获得足够的信噪比增益，提供传输质量以及信号敏感度。该技术的应用超过了超视距离极限，相关试验验证传输距离可超过100公里，为复杂地形的信息通讯实现了全覆盖效果，提高了信息传输的效果。
        3.4 应急抢险系统的组网应用
        超短波通信技术不仅仅是系统本身的应用，还要和其他系统协同运用，继而组成强大的通讯网络实现多类型信息传递，例如图片传递、视频传递、文字传递以及语音传递等。如江苏省构架的森林防火综合调度指挥系统就是以超短波通信为主，包括调度中心、通信与图像传输系统以及单兵传输系统组成。
        系统中整合了互联网、北斗卫星定位系统、无线通信网络以及物联网多种网络功能相衔接，构建了全覆盖的网络调度系统。在系统中各级指挥人员可以依托链路与网络互连，在基站不具备链路资源时，利用无线网桥组网接入IP互联。在使用过程中为了避免基站的相互干扰，相邻基站之间采用不同的中转频率。在终端位置设置了两个直通频率，县市一级也设置一个直通频率，保证应急通信通道的顺畅性。
        四、发展趋势
        超短波传输技术有着其不可替代的优势，但是在复杂地形方面，存在传输能力弱的问题，未来如何解决这一问题，保证信息传递的安全性和稳定性。通过查阅相关文献以及个人从业经验。未来超短波通信技术会向着如下几个方面进行发展。
        4.1 应急通信的深度入网
        超短波通信技术在国防军事，应急抢险方面应用效果良好。但是单一的传输技术无法满足现代工农业生产需求，必须要融入到各种网络系统之中，实现优劣互补，继而打造强大的通信集成平台，保证通信系统的稳定可靠。在深度入网方面，做好接口连接、信息转化等方面的工作，避免信息传递失真，保证信息传递顺畅高效。
       4.2 超短波远距离信号增强
        超短波远距离运输本身是一个限制其应用的瓶颈，但是在山区救援时，超短波远距离传输又是传输设备必备的功能，只要这样才能够更好地应对突发事故。所以未来的研究应注重在一定范围内增强信号，保证信号传递的稳定性，避免信号弱而造成的沟通不畅，应喜工作。
        4.3 超短波信息的抗干扰能力
        超短波信息的抗干扰能力在是使用过程中总，尤其是在固定基站使用时，临近频率会出现干扰问题，因此提高超短波信息抗干扰能力，保证信息传递过程中不易出现干扰信号，也是未来发展方向。
        结束语
        超短波通信技术应用超短波本身所具有的特点在可视距离内应用十分广泛，如军事、应急救援、广播等，但是其安全问题、传输距离边界信号弱问题等也限制了超短波通信技术的应用。未来在提高超短波通信技术方面，要提高信息传递安全性、抗干扰能力，在实际应用中加快多种传输系统相融合，形成集成的网络通信平台，优劣互补，发挥超短波通信技术优势，共同推动我国超短波通信技术发展。
参考文献
[1]冯华见. 传输技术在通信工程中的应用及发展趋势[J]. 数字技术与应用， 2020, v.38;No.362(08):45-47.
[2]王翔宇，胡进，陈文龙. 传输技术在通信工程中的应用及发展方向研究[J]. 信息周刊， 2020, 000(010):P.1-1.
[3]陈哲. 传输技术在通信工程中的应用及发展方向探析[J]. 通讯世界， 2020, 027(003):54-55.