什么是散射通信?

什么是散射通信?

[拼音]：sanshe tongxin

[外文]：scatter communication

利用大气层中不均匀介质对电磁波的再辐射（散射或反射）作用进行的超视距无线电通信。散射通信包括对流层散射通信、电离层散射通信和流星余迹通信。

对流层散射通信

利用对流层中不均匀介质对超短波或微波的前向再辐射作用而实现的固定点间的超视距通信。对流层是大气层的最低层。在对流层中分布着大量随机运动的不均匀介质（称为散射体），它们是大小不同和形态各异的空气漩涡、云团和片流层等。它们的温度、湿度和压强与周围空气的不同，因而对电磁波的折射率也不同。当发射天线辐射的电磁波通过这些随机不均匀介质时，除沿途受到折射外还存在散射或反射。这种再辐射的分布不是均匀的，再辐射能量主要指向电磁波原发射的方向。接收天线收到的信号是发射天线与接收天线波束相交的公共散射体内所有不均匀介质前向散射的信号之和。

对流层散射通信可以传输多路电话、电报、数据、传真和黑白电视信号。它的工作频段为 0.1～10吉赫。单跳距离一般为 100～500公里，最远达800～1000公里，通信容量一般为120路模拟电话或60路数字电话，最多达300路电话。

对流层散射通信是从50年代中期开始发展起来的。由于它不受极光、磁暴、电离层骚扰、太阳黑子、雷电和核爆炸等因素的影响，因此抗破坏能力强，便于机动应急开设，通信稳定可靠，保密性强。它广泛用在近海跨越海峡、海湾和岛屿及用在内陆跨越沙漠、高山、湖泊、沼泽和人烟稀少的边远地区的通信。

散射通信系统由末端设备、交换机、多路复用设备、散射通信机和供电设备组成。散射通信机按传输信号不同分为模拟散射机和数字散射机，它们都由发射机、接收机、监控设备和天线馈电设备等组成。对流层散射损耗很大，通常达200分贝或更大。为保证可靠通信，需要采用高增益定向天线（包括发射和接收天线）、大功率发射机、高灵敏接收机和抗衰落措施。

模拟散射机

它用模拟调制（如调频或调相）信号传输信息；解调时存在门限效应，即解调器的输入载波噪声比低于某一门限值时，输出信噪比急剧恶化。采用锁相解调器或调频负反馈解调器可以降低解调器的门限电平。

数字散射机

它传输数字调制信号，其最佳信号形式与信道参数和传输速率密切相关。通常对它的要求是抗噪声、抗衰落和抗多径时散(亦称时延)的能力强，易于同步和工程上易于实现。比较理想的信号形式是移相键控（二相或四相调制）信号及具有时间保护和带内分集的时-频-相信号。解调方式的选择取决于信号形式以及数据速率与多径时散之积，通常采用普通相干或差分相干解调、自适应匹配滤波器相干解调和自适应判决反馈均衡相干解调。采用四相调制和自适应判决反馈均衡相干解调的数字散射机的通信容量，已能超过模拟散射机的通信容量。

抗衰落技术

为了克服散射信号快衰落对通信性能的影响，散射机采用分集接收技术。分集技术是用几个相互独立的信道传输同一信息，接收机对这些分集信号进行适当地合并，提高合成信号的信噪比和减小信号电平的衰落深度，从而明显地改进接收性能。分集方式有空间、频率、极化、角度、时间分集及其组合分集。接收机合并分集信号的方式有选择式、等增益相加式和最佳分集（或比值平方）相加式。合并信号可在解调前进行，也可在解调后进行。模拟散射机通常采用解调前最佳分集相加或解调后比值平方相加。前者可以提高解调前的载波噪声比，既能改进解调门限以上的信噪比性能，又能提高系统的通信可靠度；后者只能改进解调门限以上的信噪比性能，不能提高通信可靠度，但它对系统的频率稳定度要求低，适合于电平余量较大的散射线路。

散射信号存在多径时散。这使得信道对不同频率分量具有不同的传输特性（即频率选择性衰落），使模拟信号解调后的非线性噪声（或交调噪声）增加，从而限制了模拟散射通信的传输容量。分集技术也是减小频率选择性衰落影响的一种有效方法。

提高数字信号抗衰落和抗多径时散能力的另一途径是纠错编码。散射?a href='http://www.baiven.com/baike/224/275295.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>诺兰扔欣肷⑺婊砦螅灿型环⒋砦螅骄舐胄阅苤饕龆ㄓ谕环⒋砦蟆Ｍǔ２捎玫谋嗦敕绞接欣┥?a href='http://www.baiven.com/baike/223/302154.html' target='_blank' style='color:#136ec2'>分组码、扩散卷积码和自适应乘积码。

移动散射站

散射通信除了用于建立永久性固定通信干线外，还可以构成能在现场迅速开通或转移的移动散射站。它的全部设备装在车上，运输、安装和拆卸都甚方便，因而是军用战术通信和民用机动或应急通信的重要手段。

电离层散射通信

利用电离层的E层和D层对超短波的再辐射作用实现的超视距通信(见超短波电离层传播)。

流星余迹通信

利用流星穿过大气层形成的短暂电离余迹对超短波的再辐射作用而实现的远距离快速通信（见流星余迹电波散射）。

参考书目

李道本：《散射通信》，人民邮电出版社，北京，1982。