外军移动通讯系统概况.doc

外军移动通讯系统概况[转贴]
随着现代化武器摧毁能力的迅速增强,近年来外军对国防通信系统的抗毁问题越来越重视。为了提高通信系统的抗毁能力,除了通常所采用的多手段、多途径的办法之外,许多国家特别提出应建立少量"打不断、炸不烂、绕不乱"、抗毁能力很强的通信系统来作为应急手段。
在70年代初,美国国防部就提出了组建最低限度紧急通信网的计划,该通信网包括四个抗毁通信系统。军事地方通信系统就是其中之一。这是由于该系统的收发信设备及天线全部架设在地下坑道之内,靠无线电波透过地层来传递信息,即使坑道内的几道密闭门全部关闭,也不影响通信,因此这种通信系统便具有了"与指挥机关相同的生存能力"。
但是要建立能穿透地下岩层进行通信的系统又谈何容易,其技术难点在于:为了提高电磁波的穿透能力,必须降低其频率,但过低的频率,会造成天线的效率太低,例如若采用的频率为30kHz,其波长即为10000米,对于600米长的水平天线而言,,因此天线的辐射能力较弱,而且天线是架设在地下,岩层又是半导电介质,对电波的吸收严重,所以天线的效率就更低了。其次是接收点的信号非常微弱。在地下通信中,电波除了要经受比地面通信更为恶劣的传播损耗之外,还要多经受两次以上的"穿透损耗"和"折射损耗",因此接收电的信号就更加微弱,要保证可靠的通信联络确实是非常困难的。再加上天电干扰很严重,ID322报告,在华南夏夜,中长波波段的天电干扰非常强烈,其噪声电平的中值可达90-120dB(对短波波段一般不超过50-70dB),如遇本地或近地区发生雷电,天电干扰表现为一长串的强烈脉冲,通信就更加困难,解决这些技术难点的主要途径,除了加大天线的长度,并合理正确地架设,根据不同地区的自然条件和地层岩石电参数,选择最佳的工作频率之外,最重要的课题是如何解决对微弱信号的接收。
根据信息论的基本原理,在通信系统中传输的对象是消息,消息所包含的信息数量用信息量I来衡量,消息要传送到对方,首先必须将它变换成电信号,接收到的电信号除了具有一定的带宽BS外,持续时间TS外,还具有一定的功率P,此外在信道中还会引入不希望的干扰功率P,那么信号的动态范围H,就可用下式表示:H=I而信号的体积VS=HS·BS·TS信号含量W的含义为单位信号体积所载荷的信息量:即W=从信息论的理论中得知:W越大,系统的有效度就越高,但随着W的增大,系统的可靠性将有降低,W的值最大等于1,若W>1就无法进行正确的接收,由此可见通信系统的有效度和可靠性是相互矛盾的。
对地下通信信道而言,由于接收点的信噪比很低,HS和V很小,使得W较大,所以地下通信的可靠性较差,那么如何才能减少W的值,提高通信可靠性呢?解决办法是:一方面,选用包含信息量I较小的通信方式,例如将"话音"改为"人工报",就可以大大压缩传输的信息。话比报的信息量要大是因为话不仅可传递发话人要讲的基本内容,而且连说话人的语调、语气、音色都可以传过去。IR第339号规定,通单边带话音要求信噪比为+12dB,而通人工报则只要求-4dB即可。另一方面,就是设法增大信号的体积V。增大信号体积的方法有:
一、增大发信机的功率,使P、H增大,也就是所谓的"用功率换取可靠性",但发信机功率往往受坑道内的供电条件所限制,其功率也不宜过大。
二、延长信息的传输时间TS,也就是所谓的