通信系统论文范文第1篇
【摘 要】光纤通信作为最主要的信息传输技术在铁路通信系统中得到了广泛的应用。文章从发展状况、技术特点等方面简要介绍了光纤通信技术，并着重分析了光纤通信技术在当今铁路通信系统中应用的基本情况。
【关键词】光纤通信技术 铁路通信 应用技术
从光纤通信问世到现在，光传输的速率以指数增长，光纤通信技术得到了长足的进步， 应用范围也不断扩大。随着铁路通信朝着数字化、综合化、宽带化、智能化方向发展，光纤通信技术已经大量应用于铁路通信系统中，显著地提高了铁路通信能力，极大地促进了铁路通信系统的完善和发展。
一、光纤通信概述
光纤通信是以很高频率（大约1014Hz）的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信。1966年7月，美籍华人高锟博士发表论文《用于光频的光纤表面波导》，分析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性，预见了低损耗的光纤能够用于通信，敲开了光纤通信的大门。1970年，美国康宁公司根据高锟论文的设想首次研制成功当时世界上第一根超低损耗光纤（衰减系数约为20dB/km），光纤通信时代由此开始。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近一万倍，传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。目前，光纤通信技术已有了长足的发展，新技术也不断涌现，进而大幅度提高了通信能力，并不断扩大了光纤通信的应用范围。
二、光纤通信技术现状
（一）波分复用技术
波分复用技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同，将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器），将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。
（二）光纤接入技术
光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。FTTH（光纤到户）是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。
三、光纤通信技术发展趋势
（一）超高速、超大容量和超长距离传输
超大容量、超长距离传输的波分复用技术极大地提高了光纤传输系统的传输容量，在未来跨海光传输系统中有广阔的应用前景。近年来波分复用系统发展迅猛，目前1.6Tbit/的 WDM 系统已经大量商用，同时全光传输距离也在大幅扩展。提高传输容量的另一种途径是采用光时分复用（OTDM）技术，与WDM通过增加单根光纤中传输的信道数来提高其传输容量不同，OTDM技术是通过提高单信道速率来提高传输容量，其实现的单信道最高速率达640Gbit/s。仅靠OTDM和WDM 来提高光通信系统的容量毕竟有限，可以把多个OTDM信号进行波分复用，从而大幅提高传输容量。偏振复用（PDM）技术可以明显减弱相邻信道的相互作用。由于归零（RZ）编码信号在超高速通信系统中占空较小，降低了对色散管理分布的要求，且RZ编码方式对光纤的非线性和偏振模色散（PMD）的适应能力较强，因此现在的超大容量WDM/OTDM通信系统基本上都采用RZ编码传输方式。WDM/OTDM混合传输系统需要解决的关键技术基本上都包括在OTDM和 WDM通信系统的关键技术中。
（二）光孤子通信
光孤子是一种特殊的ps数量级的超短光脉冲，由于它在光纤的反常色散区，群速度色散和非线性效应相互平衡，因而经过光纤长距离传输后，波形和速度都保持不变。光孤子通信就是利用光孤子作为载体实现长距离无畸变的通信，在零误码的情况下信息传递可达万里之遥。光孤子技术未来的前景是：在传输速度方面采用超长距离的高速通信，时域和频域的超短脉冲控制技术以及超短脉冲的产生和应用技术使现行速率10～20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大传输距离方面采用重定时、整形、再生技术和减少ASE，光学滤波使传输距离提高到100000km 以上；在高性能EDFA方面是获得低噪声高输出EDFA。
（三）全光网络
未来的高速通信网将是全光网。全光网是光纤通信技术发展的最高阶段，也是理想阶段。传统的光网络实现了节点间的全光化，但在网络结点处仍采用电器件，限制了目前通信网干线总容量的进一步提高，因此真正的全光网已成为一个非常重要的课题。全光网络以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，信息始终以光的形式进行传输与交换，交换机对用户信息的处理不再按比特进行，而是根据其波长来决定路由。目前，全光网络的发展仍处于初期阶段，但它已显示出了良好的发展前景。从发展趋势上看，形成一个真正的、以WDM技术与光交换技术为主的光网络层，建立纯粹的全光网络，消除电光瓶颈已成为未来光通信发展的必然趋势，更是未来信息网络的核心，也是通信技术发展的最高级别，更是理想级别。
光纤通信技术作为铁路通信系统中最主要的信息传输技术，对铁路通信的发展起到了非常重要的作用，不断涌现的光纤通信新技术，不仅在铁路通信领域扮演了重要的角色，还将极大地促进整个通信行业的发展，而市场需求的不断增加也必然推动着光纤通信技术走向更高的水平。
通信系统论文范文第2篇
【摘要】 本文介绍了武汉北编组站GSM-R无线通信系统方案，从网络功能结构、规划原则以及工程设计等方面比选了两种设计方案，为方案实施提出了一些参考。
【关键字】 编组站 GSM-R无线通信 频率规划
一、工程项目概述
武汉枢纽内有多条铁路干线引入：南北方向郑武、武广、京九武汉至麻城联络线；东西方向汉丹、武九线。编组站设计规模为3级7场，与其相邻车站主要有京广线祁家湾、横店及滠口站，麻汉线黄陂站。
二、GSM-R系统实施方案比选
方案一、初步设计阶段方案构成
由于GSM-R频率资源受限，为列检作业单独设置400MHz全无线列检通信系统，GSM-R系统考虑为平面调车、驼峰调车、商检及车号作业提供综合无线通信服务，并对其他线路的GSM-R机车引入或通过武汉北预留一定通信资源。
由于武汉北编组站占地范围大，采用两处O4型基站（BTS）覆盖整个编组站，每处基站同址冗余设置O4型备用基站。由于调车组呼作业要求安全数据传输时延必须小于500ms，参考新丰镇实施方案，采用3GPP规定的1.5信道组呼方式满足传输时延指标。
相应必须配置BSC、PCU、TRAU及相应OMC等实体设备。BSC等设备通过有线通信提供的2M通道直接接入武汉枢纽GSM-R网络子系统（NSS）中。
方案二、施工图阶段方案构成
1）设计思路。由于武汉北编组站内频率资源有限（根据武汉铁路枢纽规划，只有四个频点可用），采用GSM-R站场综合数字无线通信系统也无法完全解决编组站内庞大的用户通信需求，还需保留部分目前使用的站场无线通信手段，例如编组站既有无线调车灯显信号系统等。
2）系统功能。站场无线系统将为编组场外勤人员与相关的固定人员及外勤人员之间提供可靠、实时的语音通信。
3）业务功能。语音通信：为列检、商检等作业提供及时、可靠的话音通信。呼叫方式有个呼、组呼、广播呼、紧急呼叫和有线电话互联呼叫。
4）组网方案。根据铁道部移动通信发展的总体战略，系统采用基于GSM-R技术的站场综合无线通信系统组网方案。
① GSM-R系统构成。GSM-R系统由SSS、BSS、OMC、IN、GPRS以及GSM-R终端组成。② 交换子系统。铁道部GSM-R核心网络技术规划或武广客运专线GSM-R系统工程在武汉建有移动交换中心，包括有MSC、GMSC、VLR、HLR、AuC、GCR、IWF。 ③ 基站子系统。在武汉北通信楼新设一套BSC、TRAU及网管设备。
（A）系统话务量预测。武汉北共计有列检组4组、商检组4组，共计8组，在无呼损状态时，共占用8个信道。另考虑编组站基站覆盖范围内另有50个移动用户、10列通过列车、5停靠列车，在1%无线信道呼损率的情况下，采用Erlang-B呼损公式进行测算需要11个信道。在采用4载频单基站覆盖时，在满足编组场业务需求的情况下，可预留9个信道。按照一个载频支持0.4Erl，一个用户0.025Erl，所以一个载频全速率时可以支持16个用户，半速率时可以支持32个用户。
（B）覆盖预测。参照技术体制的相关规定，GSM-R系统网络按机车台最小可用接收电平-98dBm，满足全线95%的时间地点覆盖概率进行设计。用Okumura-Hata模型的经验公式来做传播损耗预测，在农村准开阔区，部分丘陵的传播环境中地形校正因子取-8dB，系统设计余量取10dB，基站天线高度50米时，基站覆盖范围约为10km。
（C）基站类型。综合考虑基站容量、用户分布以及频率规划，采用两个O2型基站，为保证系统可靠性，备用基站1套。通过光传输系统提供的2M通道接入新设BSC。
5）系统配置。武汉北编组站GSM-R系统由武汉枢纽GSM-R中心设备、O2型基站，基站控制器、分組控制单元、速率适配单元、网管等构成。武汉北编组站通信楼通信机械室内安装BSC一台、O2型BTS一台、PCU一台、OMC-R一套；上行出发场信号楼通信机械室内安装O2型BTS一台；武汉GSM-R中心机房内安装TRAU一台。BTS天线安装于通信楼及上行出发场信号楼附近的45米通信铁塔上。
三、GSM-R系统实施方案推荐
由于GSM-R站场综合数字无线通信系统在国内首次使用于新丰镇编组站，需要进行系统设备、终端设备的试验和二次开发。武汉北编组站方案需根据新丰镇实验情况进行调整，因此GSM-R系统方案暂缓实施，武汉北编组站站场综合无线通信系统按传统站场无线通信系统进行过渡。因此如果编组站GSM-R无线通信系统需要目前实施，只能采用设计方案二。
参 考 文 献
[1] 吴克非.中国铁路GSM-R移动通信系统设计指南 [M].北京：铁道部工程鉴定中心，2008（10）
[2] 钟章队.铁路综合数字移动通信系统（GSM-R）[M].中国铁道出版社，2003
[3] 韩斌杰.GSM-R原理及网络优化（第二版）[M].机械工业出版社2009
通信系统论文范文第3篇
摘要：进入21世纪以后，我国的经济社会发展日益加速，我国的国防建设也进入了新的阶段，航空电子通信系统的应用也越来越广泛，本文将立足于实际，结核当前的技术发展情况对航空电子通信系统关键技术进行深入地研究与分析。
关键词：航空领域;电子通信;关键技术;探究
1、前言
在当前的航空系统中，电子通信系统是其中非常重要的一个部分，是当前飞机飞行过程中非常重要的保障系统之一，近些年来，我国的国防实力不断地增强，各类飞机的功能性和复杂性在不断地增加，因此对于电子通信系统的要求也进一步提高。当然，现代化的电子信息技术发展也为航空电子通信系统的性能提升奠定了良好的技术条件，在当前的技术背景下，利用分布式的机载通信网络可以更加有效地实现航空电子通信的准确性和实时性，满足多样化的飞行需求。因此，对航空电子信息系统中的相关关键性技术进行研究对于航空领域的发展十分具有现实意义。
2、通信系统的拓扑结构分析
在目前航空电子通信系统之中，拓扑结构是其最主要的结构内容，但是从应用情况来看，现在有单一级的总线拓扑结构、多个单级总线拓扑结构以及多级总线拓扑结构等，单一级的总线拓扑结构就是子系统与总系统相互连接，这种连接方式是相对比较简单的，但是该系统所能够承载的信息量也相对较少，一般应用在网络通信负载量较低的电子通信系统之中，如果在实际应用过程中对信息量的要求比较大，那么就可以考虑选用多个单级总线拓扑结构，在多个单级总线拓扑结构之中，该结构会对通信系统中所有的子系统按照一定的分类标准进行科学地分类，然后将其与总线分开连接，这样就可以实现对复杂线路的通信传递。多级总线拓扑结构是传输信息量最大的结构，该结构的下级总线能够在最短的时间内接收到上级总线所发布出来的命令，从而使得信息的传输效率更高。但是从结构特点来看，多级总线拓扑结构的拓扑结构非常地复杂，一般是应用在大型航空电子通信系统之中，能够对一些复杂的处理单元进行快速地处理。
3、通信系统的层次架构分析
高效运转的航空电子通信系统的搭建离不开层次结构的设计，从目前的层次设计情况来看，主要是由五个部分组成的，分别有物理层、应用层、传输层、数据链路层以及驱动层。这五个层次相互配合共同工作，从而使得整个通信系统得到更为全面地应用。简化地来说，物理层可以传输物力介质中存在的位流，然后由驱动层来对各个环节进行联系，接着通过传输层对信息进行调度与传输，应用层主要是实现管理功能的，为用户提供应用方面的操作界面，最后，数据链路层将会对各个层次的信息传输内容以及信息传输的序列进行有机地调整，从而使得通信系统的运行更为合理有效。
4、时钟同步设计技术
航空通信电子信息系统的构成比较复杂，在该系统中下面分设有很多的子系统，而每一个子系统都有着自己独立运行的计时时钟，而这些计时时钟在运行的过程中会因为种种因素的影响而导致一定的计时误差，那么为了保证航空通信电子信息系统运行的准确性，就必须使得这些时钟能够同步运行，这样才能够有效地避免系统计时出现较大的误差情况。从目前的应用情况来看，我国目前使用的大多数航空电子通信系统都会把总线以及其它的子系统安装有计数器，然后利用系统之中的航电系统来对计时器进行控制与启动，在这个过程中，通过系统的总体控制就可以将一些计时的参数发送到子系统之中，那么子系统就可以根据总控制中发布的指令来对计时的误差进行调整，进而保证各个计时系统的准确性。在目前的应用中，时钟同步设计技术是一大亮点，该技术为整个系统提供了统一的时间，保证了各项数据处理的同步性和及时性，在提高内部工作效率的同时，又在很大程度上降低了实施的成本。
5、卫星通信技术
在目前的航空通信领域中，卫星通信技术是当前比较成熟也是应用相对比较广泛的一项技术，在应用中，卫星信号信号的覆盖面十分广泛、信息传输的质量也较高，因此，该技术一直以来都是航空电子通信系统中的核心技术，在以往的发展过程中，卫星通信技术为飞机的飞行以及各项航空电子的正常运行提供很好的技术支持，也在很大程度上推动我国航空领域的进步与发展。从本质上来说，卫星通信技术是属于无线通信的范畴之中的，在工作的过程中是以人造地球卫星为中继站，通过无线电波转发来实现通信过程，但是在目前的应用过程中，卫星通信技术的信息处理技术非常慢，对当前的航空系统运行产生了一定的影像，难以满足现实的需求。在未来的发展过程中，需要进行一定的技术改进来大幅度的提升卫星通信的处理速度，例如可以使用激光传输来代替，在避免其他信号干扰的过程中还可以有效地提升信息传输的质量。
6、结语
在我国目前飞机综合性能不断提高发展的背景下，航空电子系统对于通信的效果与要求也越来越高，那么就需要我们不断地改进现有的技术来全面地提高航空电子通信系统传输的稳定性、有效性和准确性，在目前的研究领域中，我们的很多技术细节还做的很不到位，需要对航空电子通信系统关键技术的内容进行研究，并且完全系统中的各项功能，本文的研究从目前通信系统中的三个领域进行了研究与分析，希望本文的研究能够为系统的发展提供更好的技术支撑。
参考文献
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[2]徐雪飞，李建华，杨迎辉，郭蓉. 基于排队论的航空通信频率干扰修复问题研究[J]. 现代防御技术，2016，44（03）：57-65.
[3]赵静，赵尚弘，赵卫虎，王翔，陈柯帆. 大气湍流和指向误差下混合RF/FSO航空通信系统性能分析[J]. 中国激光，2017，44（09）：176-184.
（遼宁通用航空研究院 辽宁 沈阳 110000）
通信系统论文范文第4篇
【摘要】 城市地铁是都市交通的重要部分，起骨干作用，是市民日常出行的主要选择之一。由于乘坐地铁的人员众多，地铁的安全必须严格保障，无线监测通信系统保护地铁列车运营安全的重要手段。文章围绕地铁列车中无线监测通信系统进行研究，结合无线通信技术的应用，完善无线监测通信系统的结构和功能，进而实现地铁列车的安全运行。
【关键词】 地铁列车 无线监测 通信系统
前言：地铁无线监测通信系统主要负责对地铁列车运行过程中的内外部情况予以详尽的掌握。为了打破客观条件的限制，WLAN以及TETRA等无线通信技术得以有效的应用，保证其高速率数据传输和良好的网络覆盖，能够在地铁列车高速运行过程中予以有效的监测和控制，为选择地铁出行的乘客提供安全保障。
一、无线通信技术在地铁运营当中的应用
1.1 WLAN技术的应用
无线局域网简称WLAN，是当前地铁列车中无线监测通信系统当中最主要的应用技术。WLAN技术的应用，是参照相应的标准进行工作。Wireless Fidelity（简称Wi-Fi），在2.4GHz频段内工作运行，最高共享接入速率为11Mbit/s，采即为标准IEEE802.11b。WLAN技术应用的另一标准为802. 1 la，在5.8GHz频段内工作运行，最高共享接入速率为54Mbit/s，在进行分频的过程中，采用正交频分复用（OFDM）技术，在保持最高接入速率的状态下，无障碍接入距离却降低至50m以下。同样应用OFDM技术的标准802. 1 lg，兼容标准802. 1b，能够在2.4GHz频段和5.8GHz频段内工作，其最高共享接入速率为54Mbit/s。WLAN技术在地铁无线监测通信系统当中的应用，对提升地铁列车中无线监测通信质量具有积极的作用[1]。
1.2 3G技术的应用
目前，3G技术在地铁列车无线监测通信系统当中的应用不是特别的多。基于20 MHz 频带进行信号传输，具有良好的传输速度，其峰值可达50 Mbit/s（上行 ）和 100Mbit/s（下行）。3G技术的在地铁中的使用，极大的提升了地铁无线监测通信系统的性能，提升了信号的识别率，妥善解决了系统延迟的问题，缩短了睡眠、驻留以及激活状态转换的迁移时间，共享接入速率为100 kbit/s左右，适用于1.25～20 MHz 多种带宽条件。
1.3 TETRA无线技术的应用
TETRA无线技术在地铁无线监测通信系统当中的应用，实现了数字化传输、调度指挥以及电话服务等功能的有效整合，提升了它的开放性和公开性。TETRA技术并不需要通过用户接口，在动态分配带宽的条件下，除了能够进行语音的接收与发送之外，数据、数字图形、图像以及电子邮件同样可以利用TETRA技术来完成信息数据传输。通信链路容纳时隙最多可达4个，通信能力为每个时隙7. 2kbit/s。与此同时，TETRA技术还具有对信息和数据加密的功能。
除了WLAN技术、3G技术以及TETRA技术在地铁列车无线监测通信系统当中的应用之外，WiMAX技术、DVB-T技术以及无线Mesh技术的等无线通信技术得到有效的应用，使无线监测通信系统的功能更加完备[2]。
二、地铁列车中无线监测通信系统的构建
无线监测通信系统基本架构主要由车载系统、轨道旁网络以及监控中心系统组成。车载系统是利用摄像设备进行图像和语音信号的采集、传输和转化。车载系统具有图像采集、网络传输以及数据服务等功能，在进行对车载系统一系列工作流程之后，通过交替切换机传输至监控中心。
在轨道旁网络的接入系统和传输系统当中，由接入系统的接入点AP接受无线信号，并经过交换机进入到服务器当中，进过数据融合处理，去除冗余数据，经过数据充足，将数据流由传输系统传输到控制中心。从某种意义上来说，轨旁网络的作用主要为信息整理。
在监控中心系统当中，由轨道旁网络系统传入的信息数据，主要以视频图像为主，进而对地铁列车进行远程监视，加强监控系统与报警系统之间的联系，车控室、线路控制中心、应急联动中心等是地铁列车中无线监测通信系统重要的控制点，及时对地铁列车的行车异常予以发现、控制和处理，进而维护地铁的运行安全[3]。
三、结论
地铁列车中无线监测通信系统的构建，WLAN技术、3G技术、DVB-T技术以及TETRA技术得以有效的应用，有效保证地铁无线监测通信的良好性能，加强对地铁列车行车的安全控制，达到方便、安全和高效的效果，妥善解决地铁运行过程当中存在的安全问题，促进无线监测通信系统的改进和升级，对地铁运营的安全、可持续发展有着重大的现实意义。
参 考 文 献
[1]田伟. WLAN技术在地铁通信领域中的应用研究[J]. 科技信息，2014，10：155-156.
[2]李实华. 无线通信技术在地铁列车监控系统中的应用研究[J]. 现代物业（上旬刊），2012，07：33-35.
[3]吴招锋，周俊，林必毅. 地铁无线通信技术的研究[J]. 现代城市轨道交通，2010，03：19-23+103.
通信系统论文范文第5篇
摘要：介绍了云南省地震应急短波通信系统的建设情况、实际工作频率的选择依据，并以景谷6.6级地震为例详细说明了该系统的应用模式。地震应急短波通信系统经历了多次地震应急的考验，在震区通信中断时确实能够提供最后的通信保障，达到了预期的设计目标。
关键词：地震应急通信；短波通信；频率选择；景谷6.6级地震
0 引言
短波通信是无线电通信的一种，它利用波长在10～100 m、频率范围3～30 MHz的电波作为载体。短波通信主要依靠火气电离层反射电波，是一种远程通信手段。尽管当前新型无线电通信技术不断涌现，短波仍然受到全世界普遍重视。相对于其他通信技术，短波通信有3个重要特点：（1）抗毁能力强，短波通信是唯一不受网络枢纽和有源中继制约的远程通信手段，尤其是在发生自然灾害和战争时，能够发挥无可替代的作用；（2）受地形等因素影响小，在山区、戈壁、海洋等地区不可或缺（张毓丰，邓民宪，2005）；（3）运行成本低，除需购置短波设备外，无其他费用支出（李立凤等，2002）。
云南省是我国地震灾害多发省份，仅2014年就发生6级以上地震3次、5～6级地震5次。同时，云南省90%的国土面积为高海拔山区，高山峡谷相问分布，交通和通信设施基础薄弱。地震发生后，震区现有通信系统极易中断，如2012年9月7日彝良5.7级地震、2014年8月3日鲁甸6.5级地震中极震区通信全部中断。基于这种情况，为落实云南省人民政府《全面加强预防和处置地震灾害能力建设十项重大措施》，云南省地震局规划建设了地震应急短波通信系统（段锋，2010；赵恒等，2012）。
1 短波通信原理
短波通信系统依靠无线电波作为载体来传输信息（图1）。常见的电波传播方式有两种，一种是地波传播，一种是天波传播（陈丽慧，2009）。地波，又称地表面波，指沿人地表面传播的电波。地波不受气候影响，主要取决于地面电特性。地波在传播过程中，能量会逐渐被大地吸收，因而传播距离短。短波近距离通信主要利用地波，通信距离在20 km左右。
天波是指在高空中传播，经过大气电离层反射返回地面的电波。天波易受天气、电子浓度等因素影响。短波远距离通信利用天波，通信距离可达几千千米。在实际地震应急时，应急短波通信系统主要使用天波进行通信。
2 地震应急短波通信系统建设
云南省地震应急短波通信系统由云南省地震局统一规划建设并管理运维，主要功能是在震区通信系统巾断时提供通信保障。根据应用需求，云南省地震应急短波通信系统分成两个子系统建设：固定短波和车载短波通信系统（宋立军等，2009）。通过设置相同的通信频率，两个短波通信子系统组成一个短波通信网发挥作用。
2.1 固定短波通信系统
目前，固定短波通信系统已建设同定短波电台116个。其中，省地震局电台基站1个，州（市）地震局电台16个，直属地震台电台11个，县地震局电台88个（表1）。云南省共有各级地震局及直属地震台等地震部门151个，其中省级地震局1个，州（市）级地震局16个，县级地震局129个，直属地震台15个。同定短波通信系统建设工作将继续推进，计划覆盖云南省所有地震部门。
所有已建设完成的固定电台中，以省局基站为中心台，负责管理州（市）地震局和直属地震台电台；州（市）地震局电台管理所属县地震局电台（图2）。为确保通信效果，所有电台均采用高增益三线基站天线，并采用水平方式架设（牛峰等，2000）。每套短波基站都配置了大容量蓄电池，以确保地震发生时系统的供电保障。
固定短波通信系统共有两种工作模式。一种是日常模式。无地震发生时，系统处于日常模式。所有短波电台每周都将启动进行联通测试，检测设备和信道工作状况，积累使用经验。另一种是应急模式。地震发生后，震区及附近区域电台迅速启动进入应急模式，第一时间与省局基站联通启动灾情速报，主动汇报地震有感范围、灾害损失情况等。省局基站获取震情信息后，及时报告相关部门，开展应急指挥和部署抗震救灾工作。
2.2 车载短波通信系统
车载短波通信系统又称为地震现场灾害调查短波通信保障系统。
根据云南省地震局应急工作要求，地震发生后现场工作队要立即赶赴灾区开展应急工作。考虑到震区通信情况无法确定，云南省地震局设计并建设了车载短波通信系统。该通信系统由现场指挥基站、车载短波电台、单人背负短波电台和超短波手持台组成，通过短波和超短波信道组网，用于实现现场指挥部与后方指挥部之间、现场工作队与现场指挥部之间、工作队各车载电台之间以及工作人员与车载电台之问的通信联络（图3）。
目前，车载短波和超短波通信系统共建设有各类短波和超短波电台140个，其中，现场指挥短波基站1个，超短波基站1个，车载短波电台36套，单人背负短波电台2套，超短波手持台100个（表2）。组成的短波通信网能够覆盖地震现场应急工作区域，提供通信保障。
现场指挥基站由现场工作队到达地震灾区后选址架设。基站选用澳大利亚柯顿NGT-SR短波电台和28M高增益三线基站天线。现场基站支持最远通信距离大于1000 km，在完全覆盖地震灾区的同时，能够与省内多数固定和车载短波通信系统进行通信。
车载短波电台（图4）选用柯顿NGT-SR电台和9350自动调谐鞭状车载天线，安装在越野性能较好的汽车上，电台由汽车自带12 V蓄电池供电。地震发生后，36套车载电台由现场指挥基站统一协调管理，第一时间赶赴震区不同地点分散分布，组成现场车载短波通信网。
为了克服鞭状天线的短波盲区，系统还配置了多套无盲区半环车载短波天线。
背负电台和手持台作为车载电台的延伸，主要用于道路中断时由工作人员携带步行进入指定区域的保障通信。背负电台重量轻、功率大、便于携带，通信距离约20 km。超短波手持台适用视距通话，通信距离1～3 km，在灾区携带和使用方便，除了对讲功能，手持台通过车载的短波/超短波异频转接设备，可以方便地实现远程通信。
3 短波电台T作频率选择
在短波电台发射功率、天线架设、天气气候等因素确定的情况下，电台工作频率成为决定通信质量的唯一可控因素。因此，为短波通信系统选择合适的工作频率十分关键。
3.1 地波通信频率要求
地波在传播过程巾与火地产生感应电荷，感应电荷随电波传播而形成地电流。由于人地存在电阻，地电流通过时要消耗能量，进而造成大地对地波的吸收。地电阻是变化的，其大小与电波的频率有关，频率越高电阻越火，大地对电波的吸收作用愈强。同时还要考虑到，地波的传播距离与频率成正比。鉴于以上情况，短波电台利用地波传播方式进行通信时选用的频率不要过高或过低。正常情况下，地波传播适宜频率一般为1.5～5 MHz（牛峰等，1997）。
3.2 天波通信频率要求
利用天波传播进行远距离通信是地震应急短波通信系统的主要工作方式。天波传播方式依靠火气电离层折射，与电离层电子密度有直接关系。电离层的电子密度大小随日照强弱变化（赵晖等，2001）。这就决定了为取得良好的通信效果，短波通信采用的工作频率也要随电离层变化而改变。一般说来，选择天波传播频率要考虑以下原则：
（1）低于最高可用频率
最高可用频率是指在实际通信中，能够被电离层反射回地面的电波的最高频率。通信频率不得高于最高可用频率，否则电波将穿过电离层。最高可用频率与电子密度和通信距离有关，电子密度越人、通信距离越远，最高可用频率越高。考虑到电离层电子密度是随时变化的，最佳频率应适当低于最高可用频率。一般来说，最佳频率应当低于最高可用频率10%～20%。这里我们取最高可用频率的85%为最佳频率（张太福，韩宇，2013）。
根据理论计算和日常工作经验，我们列出了云南省不同通信距离在不同时段的最高刻用频率（表3），并计算出最佳工作频率。限于测试条件，表中所列工作频率并非确定的频率，而是在此频率附近可以上下浮动。
（2）一日之内适时更改频率
观察表3我们可以发现，某一频率在某一时段可以作为最佳工作频率，在另一时段就可能超过了最高可用频率。因此，在一昼夜内最佳T作频率应当是变化的。通常实际工作中，选用两个频率分别作为日频和夜频，一昼夜变换1～2次。频率变换一般在电子密度变化剧烈的黎明和黄昏时刻适时进行。
3.3 实际工作频率选择
实际工作频率的选择还需要考虑非技术因素。根据《无线电管理条例》规定，国家无线电管理机构对无线电频率实行统一划分和分配，设置和使用无线电台应当报请无线电管理机构审批。
综合考虑地波、天波传播通信频率的要求，以及国家对无线电频率的管理规定，云南省地震应急短波通信系统共选择6个实际工作频率（表4），并已全部通过云南省无线电管理委员会审批。
在2014年4月sH永善5.3级地震、8月3日鲁甸6.5级地震、10月7日景谷6.6级地震等多次地震的应急过程中，我们对以上工作频率进行了实际测试。测试结果表明，所选频率能够适应复杂的地形环境和气候因素，在实际地震应急通信时通信效果，尤其是远距离通信效果良好，发挥了通信保障作用。
4 短波通信系统在景谷6.6级地震中的应用
笔者通过景谷6.6级地震详细介绍地震应急短波通信系统的工作模式（赵恒等，2007）。2014年10月7日景谷6.6级地震是云南地区2000年以来发生的最强地震。因震区房屋结构抗震性能好、人口密度低，以及植被茂密等原因，此次地震造成人员伤亡和财产损失相对较小。当地通信系统、供电系统虽然受到不同程度的破坏，但经过紧急修复很快恢复正常。为了在地震应急环境中检验短波通信系统的实际作用，我们按照应急预案紧急启动了短波通信系统。
4.1 后方基站指挥阶段
普洱市景谷县距昆明约500 km，应急车辆到达景谷6.6级地震现场需要6个小时。在6小时之内，现场指挥基站尚未架设，省局基站承担整个短波通信系统的指挥功能，此阶段为后方基站指挥阶段。
（1）应急响应。景谷6.6级地震发生后，云南省地震应急短波通信系统立即启动。省局短波基站、震区及周边市县地震局电台迅速开机。8套车载短波电台、2个背负电台以及40个手持台随现场工作队第一时间赶赴震区。在现场工作队到达灾区前，省局基站作为指挥巾枢，负责协调所有电台通信。
（2）信息收集与反馈。震区及周边市县地震局电台要迅速收集当地的地震灾情、震感范围、通信、电力及交通等基础设施损坏信息，初步整理后及时上报省局基站。此次地震应急过程中，普洱市局、临沧市局、德宏州局和景谷县局等电台第一时间开机上报了灾情信息。省局基站分类整理所有电台报送信息，并及时上报后方应急指挥部。同时，省局基站与行进中的所有车载电台保持联络，将收集到的灾情信息反馈给各车载电台。车载电台根据反馈信息制定工作计划，以备到达灾区后立即开展工作。
4.2 现场基站指挥阶段
到达景谷灾区后，现场工作队立即开始架设现场指挥基站。为保障通信效果，高增益三线基站天线应架设在高处。实地考察后，现场工作队将基站天线以水平架设方式安装在离地约15 m的楼顶。架设完成后，现场指挥基站开始接替省局基站承担整个短波通信系统的指挥功能。短波通信系统进入现场基站指挥阶段。
（1）指挥移交。现场基站架设完成需要进行联通测试，确保短波对灾区的覆盖。现场基站先后与省局基站、市县局电台、车载电台进行通信，明确通知各电台，系统指挥中枢已变更为现场基站。
（2）应急指挥。现场基站指挥8套车载电台进入灾区不同区域，搭建覆盖灾区的短波通信网络。车载电台主要进行灾害损失调查工作，包括民房、公用基础设施、重大生命线工程损坏情况，以及地震监测、强震监测仪器的运转情况。对于车辆不能到达区域，工作人员将携带背负电台和手持台步行进入。在应急工作期间，现场短波基站全时开机值守，实时跟踪各车载电台、背负电台的调查进展，并随时传达现场指挥部命令。
由于车载电台所配鞭状天线存在物理盲区，车载电台之间通信会受到一定程度影响，因此现场基站还将负责车载电台之间的通信中转。
（3）功能测试。现场应急工作后期，现场基站将组织全网络测试，完善短波通信系统功能。现场基站每日上午、下午两次定时与省局基站和全省州、市局电台进行联通测试。测试不同距离、不同时段、不同频率的通信效果，积累实际使用经验。
5 结语
根据四川雅安7.0级、云南鲁甸6.5级等多次地震的实践经验，短波通信作为最后的通信保障手段是十分必要的。云南省地震应急短波通信系统白建设以来经历了彝良5.7、5.6级、鲁甸6.5级、景谷6.6级等多次地震的现场应急工作考验，发挥了积极的作用。我们相信，经过不断建设和完善，该系统能够为云南防震减灾事业、为最人限度减轻地震灾害损失做出更大的贡献。