❶ 潜艇通信的主要手段有哪些

一 VIJF无线电通信
VLF频段通常规定在3-30M仓之间,一般认为这个频段的无线电信号可以在水下15m以内的深度接收到。大多数潜艇常装有两种天线来接收VLF信号。第一种是使用很长的拖曳天线,如美国海军使用的拖曳天线长度为500m左右。第二种天线是装在塑料浮标上的环状天线,塑料浮标由低速航行的潜艇在其工作深度放出。虽然这样做可减小潜艇被无线电侦察设备探测到的概率,但是这种天线在水中移动时会产生振动而发出声信号,会被声呐设备探测到;当塑料浮标非常贴近水面,也易被敌人从空中观测到。岸基VLF发射天线非常庞大,按四分之一波长计算其长度也在2.5~25km范围内。显然体积十分庞大,造价极为昂贵,而且易遭受攻击而损坏,但它仍不失为当前比较好的对潜通讯手段之一。因此,一些军事大国都不惜花费巨额资金建立这类VLF发射台。

二 ELF无线电通讯

ELF频段被定义在3KHz以下的频率范围内,潜艇能在100m的深度上接收ELF无线电信号。据悉,若采用先进接收设备和天线,还可使潜艇在400m的深度上接收到该频段信号。使用ELF频段进行对潜通讯还有抗干扰能力较强和·受核爆炸影响小的优点,因此它比较适合于弹道导弹核潜艇通讯。使用这个频段进行对潜通讯存在两个主要问题。第一是信息传输能力低。美国海军在70年代建立的“海员”系统,其信息传输速率每分钟只能传送10bit左右的信息。以后提出的“紧缩”ELF系统,据说需要15min才能传送一个三字符组。但是据称采用高度压缩的代码后,可用三字苻码组发送更多的报文。第二问题是陆基天线占地面积大,长度最短也要数十公里。

为了充分利用这个频段穿透海水的能力,实现潜艇在几百米的水下接收信号。在1958年美国便开始实施“桑格文”计划,历时30多年,计划几经变更,最后终于建成一个ELF对潜通讯系统并投入使用。它使潜艇能以最佳深度和速度航行时,在几百米的水下接收预先拟好的低速报文,通讯距离可达几千海里。其确定是不能发送复杂的核控制指令(紧急行动报文)到舰队弹道导弹核潜艇。如果要发送这种报文,只能选用ELF信号通知潜艇上浮到水下声纳层以上,然后用VLF发送报文。除此之外,由于岸站目标太大,易遭到攻击破坏的危险也是明显的。

三 机载对潜中继通讯系统

上述两种对潜通讯系统均属于陆基固定通讯设施,它们体积庞大,特别是天线系统,极难采用隐蔽措施,极易被敌人发现和遭到攻击摧毁。为了保证与战略核潜艇的联络,还可以使用一种具有较高生存能力的机载VLF通讯系统。例如,美国所谓的“塔卡木(TACAMO)”机载中继通讯系统就属于此类。该系统全套设备装在大型运输机EC-130Q的无线电设备舱内,基本组成有VLF,LF,HF和SHF通讯设备。VLF通讯采用一台200kW发信机和一根约10Km的拖曳天线,天线端部带一具稳定伞。需要发射信号时,飞机沿小半径圆圈连续飞行,使天线的垂直方向有效长度达到实际长度的70%。当陆基固定VLF通讯发射台被摧毁时,则保证在任何时候都能有一架或多架这种飞机处于巡航状态和时刻准备转发发往战略核潜艇的报文。

四 潜艇HF/VHF/UHF通讯

潜艇的生存能力完全维系于自身的隐蔽性上,潜艇在海上一旦被敌人水面舰艇或飞机发现便很难逃脱被攻击的厄运。为了安全,潜艇原则上要尽量少发射或不发射任何无线电波。

目前比较有效的办法是尽量缩短通讯时间和提高信息传输速率,无线电波在空中总的发射时间限制在无线电侦察定位系统的反应时间内。比如:完成一次通讯时间只有0.08s,这使敌人的定位系统来不及对无线电波信号的存在做出反应。

五 UHF/SHF/EHF 卫星通讯由于卫星通讯的许多优点,特别是它的全天候通讯能力,使它成为潜艇通讯的一种主要手段。现在,大多数潜艇都在升降桅杆上装有卫星通讯天线,这种天线能在潜艇贴近水面或在潜望镜深度航行时使用,在一定程度上增加了敌方的侦察探测难度。

六、对潜通信浮标

对潜通信浮标是指在与潜艇进行通信时,可利用飞机或水面舰艇向潜艇投放的通信浮标。例如,为了向水下潜艇发送电报,可将通信浮标装在标准声呐浮标内由飞机投放或从水面舰艇投入水中。预先拟好的报文(最多出四组三字符电码组成),利用一个按钮开关输入到浮标中。浮标入水时,在水面附近完成第一次发送电报工作,然后下降到预定深度第二次发送电报,在同一深度停留5min后再发送一次电报,然后沉没c从浮标入水到沉没全部过程约持续17min。
潜艇向外(岸基、水面舰艇或飞机)通信时,可由潜艇发射通信浮标,如需发送的信息对实时性要求不高时,可使用一种装有盒式录音机和无线电发射机的浮标从水下潜艇发射出去。在其上浮到水面后,经过15-60min的设定时延将预先拟好的电文(最长4min)发射出去,经1h的延迟后再重发一次。设定这样的时间是为了潜艇的隐蔽。

七、蓝绿激光对潜通信

早在70年代初,美国海军就开始利用海水的这个所谓蓝绿光“窗口”为潜艇通信开辟新的途径。据悉,一些主要技术难关目前已全部解决,应用前景比较乐观,只是还存在一些实现上的问题。对潜蓝绿激光通信是指利用在海水低损耗窗口波长上的篮绿激光,通过卫星或飞机与深水中潜行潜艇的通信,也包括水面舰只与潜艇之间的通信。一般来讲,蓝绿激光对潜通信系统可分为陆基、天基和空基三种方案:
(1)陆基系统。由陆上基地台发出强脉冲激光束,经卫星上的反射镜,将激光束反射至所需照射的海域,实现与水下潜艇的通信。这种方式可通过星载反射镜扩束成宽光束,实现一个相当大范围内的通信;也可以控制成窄光束,以扫描方式通信。这种方案灵活,通信距离远,可用于全球范围内光束所能照射到的海域,通信速率也高,不容易被敌人截获,安全、隐蔽性好,但实现难度大。
(2)天基系统。与陆基方案不同的是,把大功率激光器置于卫星上完成上述通信功能,地面通过电通信系统对星上设备实施控制和联络。还可以借助一颗卫星与另一颗卫星的星际之间的通信,让位置最佳的一颗卫星实现与指定海域的潜艇通信。这种方亨不论是隐蔽性还是有效性都是不容置疑的,应该说它是激光对潜通信的最佳体制,当然实现的难度也很大。
(3)空基系统。将大功率激光器置于飞机上,飞机飞越预定海域时,激光束以一定形状的波束(如15Km长1Km宽的矩形)扫过目标海域,完成对水下潜艇的广播式通讯。

如果飞机高度为10Km,以300m/s速度飞过潜艇上空时,激光束将在海面上扫过一条15Km宽的照射带。在飞机一次飞过潜艇上空的约3秒的时间内,可完成40~80个汉字符号的信息量的通讯。这种方法实现起来较为容易,在条件成熟时,这种办法很容易升级至天基系统之中。

激光通信的优点是:穿透海水能力强,可实现与下潜400m以上的潜艇通信;工作频率高(10<12>-10<14>Hz),通信频带宽,数据传输能力强;波束宽度窄,方向性好;设备轻小;抗截获、抗干扰、抗毁能力强;不受电磁以及核辐射的影响。但是,由于这种通信方式使用经大气传播的光波,在大气中会引起光散射,造成信号的衰减。

十 现代(SSB)调幅水声通信其技术核心是:水声通信信号(话音、电报)的传输采用单边带(SSB)调幅技术。水声通信往往都是单程传输信号,传播损失比主动声呐小得多,最大通信距离可达约100n mile。发信机把从用户终端送来的话音或电报信号(300-3000Hz或800Hz单音)和一个8.078kHz的载波混频后,只留下上边声带经换能器送出。鉴于战略核潜艇以及常规潜艇在现代以及未来战争中的重要作用,迫切希望为其提供更多优良的通信手段。从目前发展情况分析,水声通信很可能成为一种有前途的对潜通信手段。近期的研究表明,在海下600一2000m之间有一声道,声波在该声道中可传输到数干公里之外,其传播方式与光波在光波导内的传播类似。现代潜艇的下潜深度一般为250一400m,而未来潜艇的潜深达1000m将是普遍的。因此,这种通信方式将成为一种有前途的对潜通信方式。

❷ 无线通信系统由哪几部分组成,各部分起什么作用

无线通信系统(Wireless Communication System):也称为无线电通信系统,是由发送设备、接收设备、传输媒体(无线信道)三大部分组成的,利用无线电磁波,以实现信息和数据传输的系统。其各部分的作用如下:

1、发送设备

(1)变换器(换能器):将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。

(2)发射机:将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。

(3)天线:将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。

2、传输媒体——电磁波

在自由空间中, 波长与频率存在以下关系: c = f λ式中: c为光速, f 和λ分别为无线电波的频率和波长, 因此, 无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。 对频率或波长进行分段, 分别称为频段或波段。

不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同, 传播的能力和方式也不同, 因而它们的分析方法和应用范围也不同。无线电波只是一种波长比较长的电磁波, 占据的频率范围很广。

电磁波从发射机天线辐射后,不仅电波的能量会扩散,接收机只能收到其中极小的一 部分,而且在传播过程中,电波的能量会被地面、建筑物或高空的电离层吸收或反射;或在大气层中产生折射或散射,从而造成强度的衰减。

根据无线电波在传播过程所发生的现象 , 电波的传播方主要有绕射(地波),反射和折射(天波),直射(空间波) 。决定传播方式的关键因素是无线电信号的频率。

沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。绕射传播。传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中,由于能量逐渐被大地吸收,很快减弱(波长越短,减弱越快),因而传播距离不远。但地波不受气候影响,可靠性高。

超长波、长波、中波无线电信号,都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。

天波:利用天空的电离层折射和反射而传播的电波,也叫天空波。电离层只对短波波段的电磁波产生反射作用,因此天波传播主要用于短波远距离通信。

两个突出特点:一是传播距离远,同时产生中间静区地带,二是传播不稳定,随昼夜和季节的变化而变化。因此,短波通信要经党更换波段,以保证质量。

空间波又称为直射波,是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波传播距离一般限于视距范围。在传播过程中,它的强度衰减较慢,超短波和微波通信就是利用直射波传播的。

在地面进行直射波通信,其接收点的场强由两路组成:一路由发射天线直达接收天线,另一路由地面反射后到达接收天线,如果天线高度和方向架设不当,容易造成相互干扰(例如电视的重影)。

限制直射波通信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物,因此超短波和微波天线要求尽量高架。

3、接收设备

接收是发射的逆过程

(1)接收天线:将空间传播到其上的电磁波→高频电振荡。

(2)接收机:高频电振荡 电信号。

(3)变换器(换能器):将电信号 所传送信息。

(2)通信SHF扩展阅读

无线通信系统按照无线通信系统中关键部分的不同特性,主要有以下一些类型:

1、按照工作频段或传输手段分类

有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。所谓工作频率,主要指发射与接收的射频(RF)频率。射频实际上就是“高频” 的广义语,它是指适合无线电发射和传播的频率。无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。

2、按照通信方式来分类

主要有(全) 双工、半双工和单工方式。所谓单工通信,指的是只能发或只能收的方式;半双工通信是一种既可以发也可以收但不能同时收发的通信方式;而双工通信是一种可以同时收发的通信方式。第一个图的例子是半双工方式,将天线开关换成双工器就成了双工方式。

3、按照调制方式的不同来划分

有调幅、调频、调相以及混合调制等。

4、按照传送的消息的类型分类

有模拟通信和数字通信,也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。

各种不同类型的通信系统,其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的,遵从同样的规律。本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路,认识其规律。这些电路和规律完全可以推广应用到其他类型的通信系统。

❸ 卫星通信使用哪些工作频段原因是什么

用于卫星通信的工作频段有:
UHF(Ultra High Frequency)或分米波频段,频率范围为300MHz-3GHz。该频段对应于IEEE的UHF(300MHz-1GHz)、L(1-2GHz)、以及S(2-4GHz)频段。UHF频段无线电波已接近于视线传播,易被山体和建筑物等阻挡,室内的传输衰耗较大。
SHF(Super High Frequency)或厘米波频段,频率范围为3-30GH。该频段对应于IEEE的S(2-4GHz)、C(4-8GHz)、Ku(12-18GHz)、K(18-27GHz)以及Ka(26.5-40GHz)频段。分米波,波长为1cm-1dm,其传播特性已接近于光波。
EHF(Extremly High Frequency)或毫米波频段,频率范围为30-300GHz。该频段对应于IEEE的Ka(26.5-40GHz)、V(40-75GHz)等频段。发达国家已开始计划,当Ka频段资源也趋于紧张后,高容量卫星固定业务(HDFSS)的关口站将使用50/40GHz的Q/V频段。

❹ 超高频的简介

超高频(复SHF,super high frequency)无线电频段制范围是指频段从3GHz扩展到30GHz。这个限制内频率对应的波长从10厘米到1厘米。
在超高频带宽内,从地面发射器发射出来的信号并没有通过电离层返回到地面;它们总是发送到宇宙中去。相反,从宇宙发送来的信号则总是穿透电离层达到地面。较低频率的用户比较熟悉的全球“短波”传播在超高频中都不被了解。对流层可以引起超高频的弯曲、管道,以及扩散,将通信范围显著地扩展出可视范围。极光、大气散射,以及EME 传播有时候可被观察到,但是这些模式都不能提供可靠的通信,它们只是业务无线电爱好者的兴趣而已。在带宽的较高部分,波可以通过合适尺寸的碟型天线集中并校准。
超高频带宽可以广泛应用于卫星通信和广播,蜂窝电话和页面调度系统,以及第三代无线范围。因为频率很高且带宽宽阔(从低端到高端有2.7GHz的跨度),宽带调制和传播频段都很实用,无线频段中超高频部分的通道和子带都通过国际电信协会(ITU)进行分配。

❺ 抗干扰的卫星通信抗干扰技术

随着国民经济的发展,无线通信已被广泛地应用在国民经济的各个领域和人们的日常生活中,特别是公用移动通信的迅速发展,社会上使用的各种无线通信设备的数量急剧上升。现代战争中,指挥通信、军事情报、兵器控制都日益依赖于电子设备,特别是无线电设备的支持。信息战和电子战作为一种崭新的作战形式涉及军事领域,开辟了继陆海空战场之后的第四维战场——电磁战场..为了提高通信系统信息传输的可靠性,对抗各种形式的干扰,人们采用了各种通信抗干扰技术,保护通信系统在干扰环境下能准确、实时、不间断地传输信息。因此,对通信抗干扰原理和技术进行系统的介绍是很有必要的。一般说,通信抗干扰的基本体系、方法、措施可分为三类:
⑴信号处理。如直接序列扩频技术(DS-SS),其关键参量是作为时间函数的相位;跳频技术(FH-SS)其关键参量是作为时间函数的载频;等等。
⑵空间处理。如采用自适应天线调零技术,当接收端受到干扰时,使其天线方向图零点自动指向干扰方向,以提高通信接收机的信干比。
⑶时间处理。如猝发传输技术,由于通信信号在传输过程中暴露的时间很短暂,从而大大降低了被干扰方侦察、截获的概率。
通信抗干扰技术研究的就是在已知或预测敌方的干扰手段情况下,在上述技术基础上(当然不排除以后有新的技术类别)选取适当的技术手段来消除或减轻敌方干扰,而使我方需要进行的通信能够延续的一项技术。对敌方的干扰性质,强度、种类、手段、采用的体系,了解得越清楚,采取的措施越有针对性,取得的效果也越好。由于敌方的对抗手段往往是综合的、多变的,有的可能是完全新颖的,所以抗干扰的手段也必须采取多种方式的结合才能取得较好的效果。
通信抗干扰技术的特点:
⑴对抗性强,技术综合性强,难度高,发展快,某种程度上说是敌我双方智慧和技术的斗争。通信的成败关系着战争的胜负,所以此技术对抗性很强。通信抗干扰有了新技术,搞对抗的就想新的对策,反过来也一样,这样就促进了技术的发展和难度的提高。
⑵对技术的实用性和可靠性的要求高,通信抗干扰必须在战场上实际解决问题。指标高而不可靠或不实用是不能容忍的,其后果不堪设想。
军用卫星通信抗干扰手段
⑴直接序列(DS)扩频
所谓直接序列扩频,就是直接用高码率的扩频码序列(通常是伪随机序列)在发射端去扩展信号的频谱,使单位频带内的功率变小,即信号的功率谱密度变低,通信可在信道噪声和热噪声的背景下,使信号淹没在噪声里,敌方很不容易发现有信号存在。而在接收端,用相同的扩频码去进行解扩(缩谱),即可把DS扩频信号能量集中,恢复原状,又能把干扰能量分散并抑制掉。因此,该体制的最大特点是信号隐蔽性好,被截收的概率小,抗干扰能力随着码序列的长度增加而加强。通常认为,直扩信号要隐蔽,其码长不能低于32位。DS扩频技术在军事星(Milstar)、租赁卫星(LEASAT)和舰队通信卫星(FLTSATCOM)等军用通信卫星中得到应用。⑵跳频(FH)
所谓跳频,是指用一定码序列去选择的多频率频移键控,使载波频率不断跳变,这是一种以“躲避”方式为主的抗干扰体制。为了对付跟踪式干扰,各国都力图提高跳频速度。20世纪80年代跳频速度一般在200跳/秒左右,目前,跳速可达300~500跳/秒。美国的军事星和舰队通信卫星7号和8号上装有的极高频(EHF)组件,上下行均使用了跳频技术。军事星-2的跳频范围达2GHz带宽。⑶跳时(TH)
跳时是用一定的码序列进行选择的多时片的时移键控,使发射信号在时间轴上跳变。从抑制干扰的角度来看,跳时得益甚少,唯一的优点是在于减少了占空比,一个干扰发射机为取得干扰效果就必须连续发射,因为干扰机不易识破跳时所使用的伪码参数。
⑷各种混合方式
在上述几种基本的抗干扰方式的基础上,可以互相组合,构成各种混合方式。例如FH/DS、DS/TH、FH/TH或DS/FH/TH等。采用两维甚至三维的混合式抗干扰技术体制是国外抗干扰通信发展的一个趋势。例如,将跳频信号用直扩码进行调制的跳频/直扩(FH/DS)混合抗干扰体制,这种体制每一跳频率点均以直扩信号方式出现,直扩信号的特点是其功率谱密度低,敌方难以侦收,即使侦收出来,只要侦收时间超过跳频所需时间,也无法进行跟踪干扰。美国的军事星和舰队通信卫星采用了跳频/直扩混合体制,美国的三军联合战术信息发布系统(JTIDS)就采用跳时、跳频加直扩的三维抗干扰技术体制。
⑸扩展频段,发展微波、毫米波、光通信
美国的国防通信卫星系统(DSCS)、英国的天网(Skynet)和北约(NATO)卫星最初工作在超高频(SHF)(约8GHz)。在90年代,DSCSⅢ为了适应移动通信的需要,增加了UHF频段。而天网4(SkynetⅣ)和北约4(NATOⅣ)除了增加UHF频段外,还增加了用于试验提高抗干扰性的EHF(44GHz)上行信道。美国海军的特高频后续星(UFO)系列从第4颗卫星开始,星上增加了一个与军事星兼容的EHF通信分系统,而且其舰队广播上行链路使用SHF频段。美国的军事星系统使用60GHz的星际链路,由于该频率上大气层的衰减很高,所以星际链路不受地基电子战设备的截收和干扰,而其星地链路在EHF频段(上行44GHz,下行20GHz)。卫星采用光通信时和电波之间不存在干扰问题,而且光通信能实现1Gbit/s以上的大容量卫星通信,美国NASA、欧洲ESA、日本等国正在大力研究光通信技术。
⑹多波束天线和干扰置零技术
美国的国防卫星通信系统(DSCSⅢ)的多波束天线(含19个发射波束和61个接收波束)能够根据敏感器探测到的干扰源位置,通过波束形成网络控制每个波束的相对幅度和相位,使天线在干扰方向上的增益为零。军事星和舰队通信卫星EHF组件都有点波束天线,使点波束之处的干扰很难奏效。
⑺转发器加限幅器抗饱和未采用扩频调制技术等上述技术的透明式线性转发器,其抗干扰性是很弱的,使用常规的干扰样式和与地球站的发射功率相当的干扰功率就可把它推入饱和区,而使它无法正常工作。带有限幅器的转发器,其抗干扰性优于线性转发器。但由于它具有强信号抑制弱信号的作用,只要干扰功率足够大,干扰仍可奏效。

❻ 通信中 FDDLTE Band1/3/7/17 GSM Band 2/3/5/8 TD-LTE Band 41 WCDMA Band 1/2/5 这些代表什么频段

band是指某段系统可用的频段:

例如:TD-LTE Band 40:2300 MHz –2400 MHz; Band1/3/7/17代表联通4G和电信4G;GSM Band 2/3/5/8代表联通2G、移动2G;

TD-LTE Band 41 代表移动4G;WCDMA Band 1/2/5代表联通3G;TDS-CDMA band 34/39代表移动3G。

(6)通信SHF扩展阅读

频段,是一个有关通讯和声音理学方面的词语。

在声乐领域中,频段是指声音频率而言,人耳对声音频率的感觉是从最低的20Hz到最高的20KHz,而人的语音频率范围则集中在80Hz~12kHz之间,人对不同频段的声音的感受是不同的。

在通讯领域中,频段指的是电磁波的频率范围,单位为Hz,按照频率的大小,可以分为:

甚低频(VLF)3 kHz~30 kHz,对应电磁波的波长为甚长波100 km~10 km。

低频(LF)30 kHz ~300 kHz,对应电磁波的波长为长波10 km~1 km。

中频(MF)300 kHz~3000 kHz,对应电磁波的波长为中波1000 m~100 m。

高频(HF)3 MHz~30 MHz,对应电磁波的波长为短波100 m~10 m。

甚高频(VHF)30 MHz~300 MHz,对应电磁波的波长为米波10 m~1 m。

特高频(UHF)300 MHz~3000 MHz,对应电磁波的波长为分米波100cm~10 cm。

超高频(SHF)3 GHz~30 GHz,对应电磁波的波长为厘米波10 cm~1 cm。

极高频(EHF)30 GHz~300 GHz,对应电磁波的波长为毫米波10 mm~1 mm。

至高频300 GHz~3000 GHz,,对应电磁波的波长为丝米波1 mm~0.1 mm。