浅析短波通信中频谱感知技术的应用

摘 要：频谱感知技术应用于短波通信中发挥了巨大的作用，其有效的提高了短波通信对于周围环境的适应能力、提高短波通信的传输效率等优点。本论文首先简述了关于短波通信的传播方式和基本特性，随后叙述了频谱感知技术应用于短波通信中的优点，最后针对性的介绍了频谱感知技术适应性问题，希望能推动频谱感知技术在短波通信中的应用。

关键词：短波通信；频谱感知技术；应用探索

1 短波通信的传播方式和基本特性

1.1 短波通信的传播方式

众所周知，短波通信的电磁频率范围是在3～30MHZ之间的，而其对应的波长却维持在10～100m。正是由于其具有明显的波长和频率特点，同时短波通信的发射与接受设备较为简单，对于周围环境的适应能力较好，信息携载数据量大。因此，短波通信被广泛应用于通话信息，天气预测和军事传递等各个行业与领域。

1.1.1地波传播方式

通过大地作为介质的电磁波传递方式是最为常见的短波通信传递方式。一般来说，运用地波传播方式的短波多处在1-20的频率中，是属于较高阶段的中波。通过地波传播方式的短波多具有较高的波长，因此其在传递过程中多会被大地吸收较多的能量，其实际传输效率大大降低。所以，地波传递多使用于近距离的信息传递。在日常生活中，同一区域的电话信息交流，广播都是地波的主要应用。

1.1.2天波传递方式

天波传递方式主要利用高层空气中的电离层对电磁波的反射作用，其主要应用于远距离的信息传递，在日常生活中主要应用在军事和天气预报等领域。信息发射基塔传出的信号经高空中的电离层反射后会被远距离的信息接收塔捕捉到，从而进行信息的传播。电离层位居高空65～85Km处，因此其摆脱了地势的不良影响。与此同时，其也受到了天气和温度的不良影响。天波传递具有很高的时效性，因此在发射时只需要采用较小频率的信号即可。

1.2 短波通信的基本特性

1.2.1传输模式众多

上面的内容简要讲述了关于短波传输形式，主要包括了地波传递和天波传递两种形式。除此之外，在进行天波传递时，经电离层的反射短波会发射出多条不同的信号模式，经过不同的传输方式进行传递。

1.2.2相位起伏差距

相位起伏是指在短波传递的过程中，信号电位在不同时间内的不均与变化状况。这种不规则的变化与其运用的传播途径和传播条件有关，天气阴沉、地势复杂都会造成相位较大程度的变化。

2 频谱感知技术应用于短波通信中的优点

2.1 提高了短波通信对于周围环境的适应能力

频谱感知技术应用于短波通信中发挥了一个最为巨大的作用，就是其可以通过红外光谱对于温度、地势、天气等因素起到识别作用，相应的调整短波通信对于周围环境的适应能力。

2.2 提高短波通信的传输效率

频谱感知技术可以适宜的从客户区域获得便利的资源共享机会，可以更加容易的找出可以直接使用的频率空洞，从而提高短波通信的传输效率。

2.3 解决频谱缺乏问题，提高整体管理

频谱感知技术应用于短波通信中可以有效的解决频谱缺乏问题，找到可以直接使用的频率空洞，从而提高短波通信的传输效率。

另外，频谱感知技术的加入也提高了短波传输的整体效率和实际管理效率，可谓一举两得。

3 频谱感知技术适应性分析

通过上述内容已经主要简述了关于短波通信的传输方式和其相应的特征，并提及了频谱感知技术在短波通信中的众多优点。但频谱感知技术应用于短波通信有其明确的适应性，并非皆有可能：

3.1 能量检测法

简单来说，能量检测法就是将计算机在特定时间内捕获到的信号所具有的能量与预算设定的能量值进行比较，通过差距的大小来判定频谱感知技术是否能够应用。

从本质上讲，能量检测法便于理解，实际操作性强，其广泛的应用于各种工作环境，可有效的排除监测环境的不良因素干扰，例如天气、温度的突变。

3.2 波形感知法

波形感知法与上述的能量检测法的基本原理相同，都是与预先的标准进行对比。波形感知首先要明确具体的干扰信号波形，将其与本地信号进行联系与运算，从而计算出实际的干扰信号检测。

与此同时，波形感知法具有明显的缺点，其主要依靠于本地的信号，一旦本地信号出现任何问题都会导致波形检测的失误，因此其需要很好的工作环节。

3.3 匹配滤波法

众所周知，匹配滤波法是一种使用时间最长同时也是最为有效的检测方法。简单来说，匹配滤波法是发射与目标信号相似的冲击响应波，将其替代目标信号进行检测。在实际的工作中一定要排除工作环境周围的影响因素，在信号发出位置设置必要的排除干扰因素。通过上面的内容已经了解到具体的干扰因素很多，因此要逐个设置。但匹配滤波法实际应用效果很好，在专业领域得到了很好的使用。

4 结语

短波通信与人民的日常生活联系紧密，为人民的正常生活提供了众多的便利和基础。频谱感知技术应用于短波通信中发挥了巨大的作用，其有效的提高了短波通信对于周围环境的适应能力、提高短波通信的传输效率等优点，需要全社会共同努力来完成。

参考文献：

[1] 陈雷，李永成，王英泓等.认知无线电的频率感知算法研究[J].通信技术，2013（9）：122.

[2] 梁红玉，陈宏滨，赵峰.认知无线电协作频谱感知技术综述[J].广西通信技术，2011（2）：46.

[3] 胡诗敏.论述频谱感知技术在短波通信中的运用[J].民营科技，2015（06）：20.

作者简介：贾晓芳（1981-），女，汉族，河北滦县人，本科，工程师，研究方向：通信工程。