前言
对流层散射通信是一种利用对流层大气媒介中的不均匀体对电波的前向散射作用而实现的超视距无线通信方式,由于这种通信方式具有传输容量大、跨越地球曲率遮挡、不易被侦收干扰、传播介质受核爆影响小等突出优点,因而自投入应用以来在无线电通信中始终占有重要地位,特别是在军事通信领域中扮演着重要角色。
中国电子科技集团公司第五十四研究所作为国内从事对流层散射通信技术研究和设备研发、生产的主要单位,自20世纪50年代以来,经过几代科研人员的努力,已逐步形成了完善的对流层散射通信工程理论和系列化散射通信产品,在军事、商业及外贸领域发挥着重要的作用。笔者有幸作为对流层散射通信研究集体的一员,在多年的工作经历中曾亲自主持和参与过多个型号对流层散射通信系统的研发、生产与交付过程,对这类通信站型技术状态的复杂性、涉及专业的广泛性及技术更新的快速性有着深刻的切身体会,鉴于目前介绍散射通信站型工程设计的书籍较少,加之同人的鼓励和催促,便在散射研究团队内部技术交流材料的基础上提炼总结形成本书,以期对初涉对流层散射通信领域的工程技术人员、使用者及相关专业的高校学生有所裨益和启迪。
本书内容包括以下三部分。
第一部分包括第1~2章,重点关注各种对流层散射通信站型的基本概况。其中第1章为概论,主要介绍对流层散射信道的基本特征和散射通信的主要特点,由此引出对流层散射通信站型设计的一般性原则和相关技术标准;第2章主要介绍国内外散射通信站型的历史沿革,以及各种散射通信站型的应用领域、技术特征、典型站型及其使用情况。
第二部分包括第3~8章,重点介绍散射通信站各种主要分机设备的功能、原理、设计思路及技术演进等情况。其中第3~7章侧重硬件设备和信号处理算法的介绍,涵盖调制解调器、复/分接设备、收发信设备、高功率放大器、滤波器、天线等主要分机,使读者能够对散射通信站各主要组成部分的基本特征、工作原理、设计方法、技术演进及各分机之间的内在联系有一个全面、具体的了解;第8章为散射链路规划软件设计,通过对该软件使用需求、目标建模、设计原理及应用方式的介绍,使读者直观地了解散射通信站站址选择的基本原则、散射链路性能评估的主要环节及散射链路规划的应用方式,以期在实际使用中充分发挥散射通信站的最佳效能。
第三部分是第9章,主要是针对未来散射通信技术发展趋势的探讨及应用领域的展望。特别是近年来随着技术的发展,新出现的一些使用场景,如多频段、多模式散射站型,超远距离的窄带通信应用,无人值守信息采集系统,岸基与船舶之间的超视距通信,防恐处突应用,人民防空指挥信息传递,边远地区电视广播,等等。
衷心感谢李文铎研究员,他构思筹划了本书的目录结构,并对书稿内容提出了许多建设性意见和建议。张涛、李志勇、吴丹、郝清涛、唐秋菊、沈斌松、张村夫、郭志昆、杨作成、王琦、梅立荣、肖永剑、陈玮、韩明钥、陈强辉、任香凝、孙柏昶等同事参与了本书各章节内容的编写,刘莹、温亚萍、赵靖远对全书进行了统稿和审订。在本书的编写和出版过程中,电子工业出版社的竺南直老师给予了大量的帮助,在此表示衷心的感谢。
由于笔者水平所限,书中难免存在疏漏与不足之处,敬请读者批评指正。
作者
2020年7月于石家庄