无线传播通信原理论文

2022-04-19

摘要:分析了无线通信与网络课程的特点以及无线通信与网络教学实践存在的难点问题,并针对这些问题,提出了一种五环教学方法。该方法包括课前主动预习、课中互动讨论、课后仿真验证、期中实践强化和期末理论升华五个环节。这五个环节环环相扣、层层推进,可以有效发挥教师的主导作用和调动学生学习的主观能动性。今天小编为大家精心挑选了关于《无线传播通信原理论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

无线传播通信原理论文 篇1:

微功率无线通信信号对电能表的干扰监测研究

摘 要:传统监测微功率无线通信信号对电能表干扰的方法,没有明确路径损耗数据,导致方法存在监测效果较差、信号捕捉率较低的问题,提出一种新的干扰监测方法。基于ZigBee技术,完成微功率无线组网方式的选取,通过预测无线信号在各地区的路径损耗数据,计算各地区无线信号的分布情况,并构建干扰监测模型,利用频谱分析仪测量无线通信信号的频率,并通过电磁辐射分析仪,完成对电能表天线附近电场强度的检测,实验结果表明,研究方法的监测性能更好,且微功率通信信号捕捉率更高,综合有效性更好。

关键词:微功率;无线通信;通信信号;干扰监测;ZigBee技术

Research on Interference Monitoring of Micropower Wireless Communication Signals to Electric Energy Meter

Yang Mei

(Weinan Vocational and Technical College, Weinan 714000, China)

Key words:micropower; wireless communication; communication signal; interference monitoring; ZigBee technology

0 引言

微功率無线通信技术具有功耗低、通速率高、组网自由度高等优点,因此微功率无线通信技术在电能表中的应用,成为无线通信领域发展的必然趋势,但也成为了电能表的干扰因素,因此针对于微功率无线通信信号对电能表的干扰监测研究,成为改进电能表中微功率无线通信技术的重要依据[1]。微功率无线抄表技术是近年来新兴起的先进抄表技术,在使用该技术后,抄表速率得到大幅度提升,因此越来越多的电力公司重视并使用这一技术,甚至有更多的电力公司将该抄表技术设置为主体技术,其它技术设置为辅助技术。微功率无线抄表技术的快速发展,将会推进更多地区和领域使用微功率无线通信产品[2]。

装有微功率无线通信信号的智能电能表在运行时,会导致无线通信信号的质量下降,并且通信距离也会受到限制,当电能表使用的开放频段为470MHz无需授权频段时,就可能出现通信中断的情况,电能表通信信号会受到微功率无线通信信号的干扰,使电能表的工作质量与工作效率受到严重影响,会给供电企业带来巨大的损失,甚至也会给用电户带来一些用电故障或危险。因此,当下的微功率无线通信信号对电能表的干扰监测研究十分重要。

文献[3]提出微功率无线通信信号对电能表的干扰研究,为分析微功率无线通信信号对智能电表的干扰,针对国家电网公司企标中对微功率无线发射机功率不超过50mW的要求,对符合该标准产品的无线通信信号所产生的电场强度进行理论计算和实际采样测试,该方法能够实现微功率无线通信信号对电能表的干扰监测,但是检测准确性较差;文献[4]提出基于核回归的移动通信信号干扰评估算法研究,构建对非参数核回归预测模型,并改进模型的预处理过程和预测权重,优化窗宽和核函数参数,同时结合频谱仪、工程移动通信设备等专业测量仪器实测获得的数据,完成对实际干扰的监测,但是该方法的监测时间较长。

针对以上问题,提出微功率无线通信信号对电能表的干扰监测研究,以提高微功率无线通信技术质量。

1 微功率无线通信信号对电能表的干扰监测模型

基于微功率无线通信信号对电能表的干扰监测模型的构建,可以从微功率无线组网方式、干扰监测模型的测试原理、干扰监测模型的测试方案3方面进行研究分析。

1.1 微功率无线组网方式

基于ZigBee技术,完成微功率无线组网方式的选取,ZigBee技术是一种比较简单的近距离、低功耗、低速率、低成本的双向无线通讯技术,该技术主要应用于短距离通信传输与远距离通信网络控制。ZigBee技术在微功率无线组网方式的应用构架如图1所示。

微功率无线组网方式由应用软件管理控制,并运用网络层通过两种不同方式,将通信信号传输到物理层,利用介质存取层与数据链路层,实现对通信干扰信号的监测。ZigBee网络技术在实际应用中,具有极强的组网能力,如充当节点进行收发数据,为设备提供路由服务功能等。该技术拥有3种组网方式,分别是星型组网、树状组网以及网状组网,3种不同的组网方式均属于拓扑结构,其中网状组网方式在覆盖范围与网络自愈能力均优于另外两者,因此针对电能表的微功率无线通信方式,本次研究采用网状组网方式[5]。

1.2 干扰监测模型的构建

由于无线信号具有空中衰落的性质,导致微功率无线通信信号对电能表会产生干扰,无线信号的空中衰落包含快衰落、慢衰落、路径损耗3种衰落方式,且无线通信信号的路径损耗在各种环境条件下都会存在,其中快衰落与慢衰落是由于地理环境及其他因素,而造成的衰落速率不同的两种衰落[6]。

为实现微功率无线通信信号对电能表的干扰监测测试,需要建立在无线通信信号的传播模型的基础上,利用干扰监测模型的原理与依据,建立无线信号传播模型,通过预测无线信号在各地区的路径损耗数据,再根据数据来计算各地区的无线信号的分布情况。目前无线信号的传播模型大多是经验模型,而主要运用的是经验模型中的自由空间模型,自由空间模型是无线通信信号传播中最简单的模型,无线电波的损耗只与传播距离和电波的频率有关[7]。自由空间模型中的信号传播计算公式如下:

式中,x表示路径损耗;l表示距离;λ表示无线电波的波长。

其中无线电波的波长可以根据电波频率进行计算,其公式为:

将公式(2)代入公式(1)中,得到数据模型为:

该模型为自由空间的数学模型,即干扰监测模型[8]。

1.3 干扰监测模型的测试方案

基于ZigBee技术,实现微功率无线通信信号对电能表的监测监控,并采用的组网方式。ZigBee技术的不断普及,使基于ZigBee技术的无线通信监测技术得到升级完善[9]。因此本次研究建立一种室内互联互通的微功率无线通信模型,以测试无线通信信号对电能表的干扰。室内模型搭建如图2所示。

如图设立7个测试点A、B、C、D、E、F、G,在每一个测试点分别放置一个计量箱,并在计量箱中放入多个微功率智能电表,为模拟用户们的实际使用情况,应在各个测试点之中搭建测试节点,图中箭头的连接表示节点连接的作用。根据自由空间模型中,无线通信信号传输距离与路径损耗之间的关系,可推测能耗关系。在进行组网测试时应让C、D、F、G 4点与A点的路径损耗足够高,以保证这4点与A点的通信需要借助B、E两点的测试节点。以此证明出,在无线通信信号进行远距离传输中,会有更高的路径损耗。计算公式如下:

式中,γ表示节点损耗因子;L表示路径长度;t表示远距离传输时间。

2 基于干扰模型的微功率无线通信信号电场强

度监测

2.1 微功率无线信号的通信原理及干扰原理

微功率无线通信是一种利用电磁波信号,在自由空间内传输信息的无线通信技术。电磁波的产生、改变与接收,都会产生电磁场,对于微功率无线通信信号的电磁场如图3所示。

图3表示半波偶极子天线在发射或接收微功率无线通信信号时,所产生的电磁场。无线通信信号在转发后会被调制成为正弦波,电压会出现极性变化,导致电能表中天线与其它电子原件之间产生微弱的电场,而电场的产生必然会形成磁场,此极性变化与天线及附近原件的电流方向会在一个周期变换两次[10]。这样电场与磁场的变化也就呈周期性变化,并且周期与电流变化周期相同,这种周期性变化的电磁场,就成为了电能表的干扰源,并且会影响到电能表的稳定性。微功率无线通信信号对电能表的干扰性的强度,与微功率无线通信信号所形成的电磁场存在一定关系:随着电场强度的增加,电能表的稳定性会降低,并且随着关系曲线斜率的降低,电能表的数值会趋近一个稳定数,而此时电能表的稳定性已经受到了很大的影响,严重的影响了电能表的正常运行。

2.2 470MHz微功率无线信号电场强度的测试

微功率无线信号产生的电场强度与电能表的干扰性,存在一定关系。因此可以通过检测电能表的电场强度,来完成对微功率无线通信信号电能表的干扰监测。接下来要针对电能表中常用的470MHz微功率无线信号,进行电场强度的测试。

2.2.1 微功率无线信号功率测试

为检测电能表的电场强度,首先要测量无线信号的功率,虽然电能表的无线信号的功率会标明出范围,但也要经过实际测量来确定无线信号的功率,是否符合测量要求,限制范围为470MHz~480MHz。本次研究采用高精度的专业测量仪器:安捷倫E4440频谱分析仪,该仪器可按照国际标准,测量无线通信信号的频率,实现电能表无线通信信号功率的高精度测量。测量仪器测试结果如图4所示,其显示数据为476.3HMz,表示该电能表达到了测量标准,能够用于完成对电场强度的测量。

2.2.2 电能表天线附近的电场强度测试

采用德国的先进设备,完成对电能表天线附近电场强度的检测,该设备为PMM8053电磁辐射分析仪,电磁波由天线发射与接收,因此在天线附近的电场强度最强,需要将设备的测试探头放在接近电能表发射天线附近,并尽量接近天线,但不能使测试探头与天线接触,以避免损坏仪器,测试结果如图5所示。

图5中设备所显示的数值为90.05V/m,即为该设备检测的电能表天线附近的电场强度。当电能表的场强在10V/m内时,不会发生故障和误差,因此可以证明该电场强度的大小已经能对电能表产生较大干扰,会使电能表的稳定性会受到一定的影响。

3 实验研究

3.1 实验目的

为了验证本次研究方法的综合有效性,进行对比实验,与文献[3]方法、文献[4]方法进行对比,通过对比3种方法,在同一微功率无线通信信号下对电能表的干扰监测性能,比较分析研究方法的监测能力,实验设备如图6所示。

3.2 干扰监测性能对比实验

首先检测不同方法的干扰监测性能,通过对比不同方法的信号监测频率及范围,来检测方法的监测性能,信号监测范围越大,且分布越规律,表示方法的监测信号越稳定,监测性能越好,实验结果如图7所示。

分析图7可知,文献[3]方法的信号频率在-40~10Hz之间,监测范围较小;文献[4]方法的信号频率虽然范围较大,但是规律性较差;而研究方法的信号频率范围在-40~40Hz之间,且分布规律,信号稳定更高。通过以上数据可以证明,本次研究的监测方法在监测范围与信号稳定性上均优于传统监测方法,可以体现出研究方法在微功率无线信号监测上的可行性与可发展性。

3.3 信号捕捉率对比实验

检测不同方法的信号捕捉率,信号捕捉率可以体现方法监测信号的能力,捕捉率越高表示方法的性能越好,3种方法的捕捉率如图8所示。

通过图8可知,文献[3]方法的捕捉率始终低于70%,献[4]方法的捕捉率始终低于69%,而研究方法的捕捉率在65%~96%之间,且不同时刻下均高于传统方法。对微功率无线通信信号的捕捉率,可以体现方法监测微功率无线通信信号对电能表干扰性的高效性,捕捉率数值越高,表示方法的有效性越好,通过实验数据可以证明,本次研究的监测方法性能更高,这是由于该方法建立了微功率无线组网模型,能够实现对微功率无线通信信号的捕捉,提高了方法捕捉信号的效率。

4 结语

通过建立微功率无线通信信号对电能表的干扰监测模型,完成对微功率无线通信信号电场强度的监测分析,能够确定微功率无线通信信号会对电能表产生一定干扰,并给出监测干扰的有效方法。同时将研究监测方法与传统监测方法进行对比实验,通过实验数据证明了研究监测技术的优势。本次研究方法能够进一步推进微功率无线通信信号对电能表干扰监测技术的发展,为研究出降低甚至阻断干扰的方法,提供有力的依据。

参考文献

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[3]张建伟,杨昊,赵永辉,等.微功率无线通信信号对电能表的干扰研究[J].电测与仪表,2016,53(S1):106-110.

[4]李燕龍,李尚坤,丁勇,等.基于核回归的移动通信信号干扰评估算法研究[J].计算机仿真,2016(8):189-192.

[5]冯凌,魏东,欧习洋,等.无线通信在高压配电线路电能计量装置的应用[J].电测与仪表,2016,53(19):72-76.

[6]刘栓.无线网中基于接收信号强度的位置校验系统研究[J].控制工程,2018,25(11):2109-2114.

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[8]宋鑫,宋建成,田慕琴,等.基于无线跳频通讯的液压支架工作状态无线采集和监测系统的研究[J].传感技术学报,2016,29(9):1457-1463.

[9]周桃云,梁平元,成运,等.面向实时监测无线传感网络应用的通信协议[J].测绘科学,2016(9):181-185.

[10]吕英杰,徐文静,刘鹰,等.基于密码技术的智能电能表软件备案与比对系统设计[J].电网技术,2016,40(11):3604-3608.

作者:杨梅

无线传播通信原理论文 篇2:

无线通信与网络课程的五环教学方法探析

摘要:分析了无线通信与网络课程的特点以及无线通信与网络教学实践存在的难点问题,并针对这些问题,提出了一种五环教学方法。该方法包括课前主动预习、课中互动讨论、课后仿真验证、期中实践强化和期末理论升华五个环节。这五个环节环环相扣、层层推进,可以有效发挥教师的主导作用和调动学生学习的主观能动性。实践结果表明,该教学方法有效提高了教学质量,在培养学生的思维能力、动手能力和创新能力方面均取得了较好的效果。

关键词:教学方法;无线通信与网络;五环教学;创新能力

Research on the Five-stage Teaching Method of Digital Signal Processing Course

CHEN Xiao-ming, LEI Lei

(College of Electronic Information Enginerring, Nanjing Univ. of Aeronaut. and Astronaut., Nanjing 210016, China)

Key words: teaching method; wireless communication and network; five-stage teaching; creative ability

1無线通信与网络课程体系的特点

近年来,无线通信网络技术正以前所未有的速度向前发展,各种新技术与新概念层出不穷,包括MIMO、OFDM、认知无线电、中继、自适应调制等等[1]。这些技术将共存形成一个多无线电环境来为用户的各种应用提供不同的服务能力,“无论何时、何地,任何人均可以任何方式进行任何内容的通信”成为了短距离无线通信网络系统发展的理想目标。在这种形式下,各大院校纷纷在信息工程、计算机应用技术等相关专业的学生中开设无线通信与网络课程;在上述专业的本科生毕业设计中,也有很多和无线通信与网络相关的课题。

无线通信与网络课程体系的内容主要包括无线通信简介、无线信道、无线通信技术、无线网络和无线通信系统标准等几部分[2]。在无线通信与网络的教学和研究中,无线信道的建模、无线通信技术的设计和无线通信系统的性能分析具有理论性强和覆盖面广的特点[3],需要学生具有扎实的数学基础和丰富的专业知识面,同时无线网络和无线通信系统标准又纷繁复杂、千头万绪,使得学生很难深入理解和全面掌握这一课程的内容。因此,本文提出利用五环教学方法,包括课前主动预习、课中互动讨论、课后仿真验证、期中实践强化和期末理论升华,层层推进学生对无线通信与网络的理解,并最终掌握无线通信系统设计的思想和方法。

2无线通信与网络教学实践存在的问题

笔者在无线通信与网络的教学,以及在指导与无线通信与网络相关的本科毕业设计的过程中,发现现有的无线通信与网络的教学环节存在以下问题:

1)学生被动接受,难以深入掌握课程内容。

现有的无线通信与网络的教学环节,以教师讲授式的课堂教学为主,学生被动的接受教师做传播的知识与理论。由于无线通信与网络是一门理论性很强的课程,在进行无线信道的建模、无线通信技术的设计和无线通信系统的性能分析时,涉及很多的数学理论和分析,往往使得学生觉得这一课程枯燥无趣,产生厌倦心思。并且由于这一课程是逐层推进的,一旦有一个环节没有掌握好,就很难理解之后的内容。这些都会降低学生学习无线通信与网络的积极性,影响了教学效果。

2)学生的知识往往局限于某一具体技术,难以对无线通信系统进行整体把握。

学生在初学无线与网络时,对这一课程的理解往往局限于某一些具体技术,比如MIMO技术、OFDM技术等,但是他们往往对整个无线通信系统有一个整体的把握,不知道无线通信系统的结构是怎样的,系统这些通信技术在系统中起到了哪些作用。以至于在课程结束的时候,学生对无线通信系统的概念仍然是模糊不清的。

3)课堂知识陈旧,难以跟上学科发展的前沿。

当前无线通信与网络的教学内容,都是一些很成熟但是又很陈旧的知识,这些知识只能让学生对这一学科有一个粗浅的认识。学生缺少对无线通信与网络的发展前沿有一个深入全面的认识,就难以做出创新性的成果。

3五环教学方法

针对第2节中提出的无线通信与网络的教学环节存在的问题,本节在分析这一课程的主要特点的基础上,探讨了一种五环教学方法。

3.1课前主动预习

无线通信和网络具有理论性强和覆盖面广的特点,在课堂教学过程中,为了让学生对课程知识有一个深入的理解,教师往往会将通信问题转化为一个数学问题,然后利用数学分析的手段讲解无线通信的内在原理和思想,但这也会提高学生掌握这一课程的难点。因此,为了使得学生在课堂上跟上教师讲解的进度,需要学生进行课前主动预习。在指导学生预习时,需要有针对和有重点,不然学生面对纷繁复杂的知识点,将无从下手,以至于很难达到课前预习的效果。在课前预习时,还可以布置学生学习相关的数学理论,这样也可以减少课堂讲解的时间,专注于无线通信理论本身的数学分析。

3.2课中互动讨论

无线通信和网络的课程的重点是通信理论的理解、掌握和应用,在课堂教学过程中,由于理论的艰深和其中穿插大量的数学分析和推导,容易使学生产生厌倦心思。因此,在课堂教学过程中,需要调动学生的积极性,让学生参与到教学过程中,而不是一味被动的接受填鸭式教育。首先,在每节课的开始阶段,可以让学生讲解一下上一次课的主要内容,这样可以使得学生回忆起前面的教学内容,也有利于他们对知识的进一步理解。在上课过程中,需要避免连续不断的讲解,需要掌握讲课的节奏,并且要有针对性的向学生提出一些相关的问题,使得他们能够跟上教师的思路,并且也能够集中他们的注意力。

在每一个章节的知识点讲解结束以后,需要安排一趟相关内容的讨论课。这一讨论课以学生为主角,教师要引导他们对这一章知识点进行梳理,对这一章所涉及的通信技术的提出背景、实现方法、实现难点和性能效果等进行深入讨论,加深学生的理解。

3.3课后仿真验证

在课堂教学环节,通过教师的讲解和师生之间的讨论,学生对无线通信和网络的相关理论和技术有了一定的理解。但是这一理解只是停留在理论本身,学生对这些理论和技术的设计与实现仍然很模糊,这种模糊的认识很容易随着时间的推移而慢慢消退,并不能转化为自身的认识。实践表明,只有通过更加直观的比较和认识,学生才能有一个深入的理解和掌握。因此,在无线通信与网络课程中,教师可以指导学生在课后对所学的理论和技术进行仿真。目前,关于通信系统的仿真软件很多,例如Matlab可以对具体的通信技术进行仿真[4],OPNET可以对网络协议进行有效的仿真[5]。图1是利用matlab对不同的通信技术进行仿真,所得到的效果图。通过这一效果图,可以很直观的看出不同通信技术的性能差异,有利于学生对这些技术的理论,也便于他们在系统设计时进行通信技术的选择。

3.4期中实践强化

在经过一段时间的学习后,学生对各种通信理论和技术有了一定的认识,但往往都是局限于特定的技术上,对整个无线通信系统仍然缺乏一个完整的认识。学生们不知道一个通信系统需要包含哪些部分,具体的通信技术如何应用到通信系统中,如果将具体的通信技术组成一个符合设计需求的通信系统。因此,有必要通过实践强化,使得学生对通信系统有一个完整的认识,进而自主的设计一个通信系统。在系统设计过程中,首先需要根据要求设计一个系统框图,如图2给出了一个典型的无线通信系统的接收机框图。基于这一系统框图,对其中每一个模块包含的通信技术进行论证和设计,最后在FPGA和DSP中实现这一通信系统。经过一个完整系统的设计与实现,可以有效的提升学生的理论水平和动手能力。

图1 Matlab仿真效果图

图2网络运行过程监控文件片段

3.5期末理论升华

经过一个学期的学习,学生对无线通信与网络有了一个比较深入的理解。但是,由于无线通信的迅猛发展,课堂教学的内容很难跟上本学科发展的前沿。为了使得学生了解无线通信发展的前沿,在学期末时,可以指导学生撰写课程报告。首先,指导学生搜集最新的相关资料,了解前沿理论。然后对这些资料总结归纳,进行合理综述,最后阐述自己的认识和理解。对于学有余力的学生,教师还可以指导他们钻写学术论文,采取创新式教学。

4总结

本文针对无线通信与网络教学及相关课题的本科毕业设计指导中存在的若干问题展开研究,提出了一种五环教学方法。实践结果表明上述教学方法有助于学生对无线通信与网络的理解,为学生的创新能力的培养创造有利条件。

参考文献:

[1]张立军.数字通信[M].北京:电子工业出版社,2005.

[2] Tse D,Viswanath P.Fundamentals of Wireless Communications[M].Cambridge University Press,1997.

[3] Rappaport T.Wireless Communications: Principles and Practice [M].2nded.Prentice Hall,2002.

[4]西瑞克斯(北京)通信设备有限公司.无线通信的Matlab和FPGA实现[M].北京:人民邮电出版社,2006.

[5]王文博.OPNET Modeler与网络仿真[M].北京:人民邮电出版社出版,2003.

作者:陈晓明 雷磊

无线传播通信原理论文 篇3:

基于声波的潜艇应急通信技术分析

【摘要】 潜艇处于水下环境当中,主要利用声呐设备和无线电波来通信。通信人员将信息按照一定的编码方式转化为声波信号,通过声呐发射出去,或者是转化为无线电波,通过浮标天线或浮力天线发射出去。本文将介绍一下潜艇在紧急状况下的应急通信技术原理。

【关键词】 声波 潜艇 通信技术

前言:

潜艇是现代战争中的重要舰艇类型。潜艇是从第一次世界大战以后出现的,一经出现就被世界各国广泛应用。但是,从潜艇出现以来,世界各国潜艇失事事故频发,造成了严重的经济损失和人员伤亡。由于潜艇是密闭性结构,声波或者无线电波的传导很容易在经过潜艇外壳的过程中发生损害。一旦潜艇发生事故,声波和无线电波无法传输出去,不能向外界传达信息,对失事潜艇的救援是极为不利的。潜艇必须要加强通信技术的研发力度,在突发事故的状况下能够紧急向外界传播信息,确保外界能够及时提供救援,降低人员伤亡。

一、通信对象

潜艇的通讯对象主要有位于水面上的舰艇、舰载飞机和其他潜艇等[1]。

潜艇与舰艇的通信,又分为舰对潜通信和潜对舰通信。由于潜艇经常要集群配合舰艇作战,所以潜艇与舰艇的之间要及时进行信息交换,实现作战意图。舰艇与潜艇之间的通讯方式,主要是依靠高频、特高频、甚高频的无线电波,或者是通过卫星进行信号传输,避免受到水下环境的影响。

在现代战争当中,潜艇既要要与舰艇进行配合,也要与舰艇上的舰载机来进行配合。潜艇与飞机之间的信息传输,也是通过高频、特高频、甚高频的无线电波来进行,不过要选择近程、低截获率的通信线路[2]。

除了舰艇和舰载机,潜艇相互之间的通信也是确保作战意图实现的必要。潜艇本身属于密闭性结构,又经常处于深海环境当中,给信息传输带来了一定的困难。所以,潜艇与潜艇之间的通信主要依靠声呐设备和无线电波。潜艇内部的通信人员将信息按照一定的编码方式转化为声波信号,通过声呐发射出去,或者是转化为无线电波,通过浮标天线或浮力天线发射出去,由卫星转达给其他潜艇。

二、通信方式

潜艇的通信方式主要有无线电通信、浮标通信、SSB水声通信、激光通信等等[3]。

2.1无线电通信

潜艇的生存能力取决于自身的隐蔽性,一旦潜艇被敌方的水面舰艇或者空中飞行的飞机所发现,就容易遭受到攻击,所以潜艇通常采用无线电波这种隐蔽的方式来进行通信。在平时航行的过程中,潜艇要尽量避免发送无线电波,在不得不进行信息传输的时候,要尽可能地缩短通信的时间,提高信息传输的速度。潜艇发射出的无线电波经过通讯电线发送给卫星,再由卫星传达到舰艇或者飞机当中,加大敌方截获信息情报的难度。

2.2浮标通信

浮标通信,就是通过发射通信浮标来进行信息传输。尤其是发送的信息在实时性上没有太高要求的情况下,舰艇和潜艇之间就可以通过发送浮标的方式来进行信息传输,浮标当中装有盒式录音机和无线电发动机,能够提供军事行动所需要的情报信息。在潜艇出现危险的情况下,也可以通过应急浮标向水面舰艇发送报警信号。应急浮标当中安装有短波信标、氖灯信号旗和水声定位信号发生器,能够帮助水面舰艇快速确定潜艇的方位,方便第一时间展开救援。

2.3 SSB水声通信

SSB水声通信,就是利用单边带调幅技术来对语音、电报等水声通信信号进行增幅,传输消息的通信方式。在潜艇的水下通信当中,通信往往是单向的,利用SSB水声通信能够大大降低话音信号和电音信号在传播过程中的削弱程度。

2.4激光通信

激光通信,主要是运用蓝绿光波长比较长、在海水中传输损耗低的特点,来进行潜艇与外界环境的通信。一般来说,激光通信分为与地面进行通信的陆基系统,与卫星进行通信的天基系统和与飞机进行通信的空基系统。

三、结论

潜艇是现代战争当中配合水面舰艇和舰载机进行协同作战的重要作战单位。为了达到特定的作战意图,潜艇与水面舰艇和舰载机的信息传输就变得很重要。另外,潜艇失事事故频发,加强对潜艇通信技术的研究,能够方便水面舰艇在潜艇失事的时候展开救援,降低人员伤亡。随着信息技术的发展,潜艇的应急通信技术也在不断发展进步,浮标通信、激光通信的手段也在不断更新,量子通信等新技术手段层出不穷,共同确保了潜艇在水下的航行安全。

参 考 文 献

[1]吴承治.水下无线传感器网通信技术初探[J].现代传输,2015,01:8-17.

[2]苏强,王桂波,朱鹏飞等.国外潜艇声隐身前沿技术发展综述[J].舰船科学技术,2014,01:1-9.

[3]张巍.舰艇声纳技术的应用与发展分析[J].舰船电子工程,2016,05:12-16+42.

作者:刘洋

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