散射通信

　　利用大氣層中不均勻介質對電磁波的再輻射（散射或反射）作用進行的超視距無線電通信。散射通信包括對流層散射通信、電離層散射通信和流星餘跡通信。

　　對流層散射通信　利用對流層中不均勻介質對超短波或微波的前向再輻射作用而實現的固定點間的超視距通信。對流層是大氣層的最低層。在對流層中分佈著大量隨機運動的不均勻介質（稱為散射體），它們是大小不同和形態各異的空氣漩渦、雲團和片流層等。它它們的溫度、濕度和壓強與周圍空氣的不同，因而對電磁波的折射率也不同。當發射天線輻射的電磁波通過這些隨機不均勻介質時，除沿途受到折射外還存在散射或反射。這種再輻射的分佈不是均勻的，再輻射能量主要指向電磁波原發射的方向。接收天線收到的信號是發射天線與接收天線波束相交的公共散射體內所有不均勻介質前向散射的信號之和。

　　對流層散射通信可以傳輸多路電話、電報、數據、傳真和黑白電視信號。它的工作頻段為0.1～10吉赫。單跳距離一般為100～500公裡，最遠達800～1000公裡，通信容量一般為120路模擬電話或60路數字電話，最多達300路電話。

　　對流層散射通信是從50年代中期開始發展起來的。由於它不受極光、磁暴、電離層騷擾、太陽黑子、雷電和核爆炸等因素的影響，因此抗破壞能力強，便於機動應急開設，通信穩定可靠，保密性強。它廣泛用在近海跨越海峽、海灣和島嶼及用在內陸跨越沙漠、高山、湖泊、沼澤和人煙稀少的邊遠地區的通信。

　　散射通信系統由末端設備、交換機、多路復用設備、散射通信機和供電設備組成。散射通信機按傳輸信號不同分為模擬散射機和數字散射機，它們都由發射機、接收機、監控設備和天線饋電設備等組成。對流層散射損耗很大，通常達200分貝或更大。為保證可靠通信，需要采用高增益定向天線（包括發射和接收天線）、大功率發射機、高靈敏接收機和抗衰落措施。

　　模擬散射機　它用模擬調制（如調頻或調相）信號傳輸信息；解調時存在門限效應，即解調器的輸入載波噪聲比低於某一門限值時，輸出信噪比急劇惡化。采用鎖相解調器或調頻負反饋解調器可以降低解調器的門限電平。

　　數字散射機　它傳輸數字調制信號，其最佳信號形式與信道參數和傳輸速率密切相關。通常對它的要求是抗噪聲、抗衰落和抗多徑時散(亦稱時延)的能力強，易於同步和工程上易於實現。比較理想的信號形式是移相鍵控（二相或四相調制）信號及具有時間保護和帶內分集的時-頻-相信號。解調方式的選擇取決於信號形式以及數據速率與多徑時散之積，通常采用普通相幹或差分相幹解調、自適應匹配濾波器相幹解調和自適應判決反饋均衡相幹解調。采用四相調制和自適應判決反饋均衡相幹解調的數字散射機的通信容量，已能超過模擬散射機的通信容量。

　　抗衰落技術　為瞭克服散射信號快衰落對通信性能的影響，散射機采用分集接收技術。分集技術是用幾個相互獨立的信道傳輸同一信息，接收機對這些分集信號進行適當地合並，提高合成信號的信噪比和減小信號電平的衰落深度，從而明顯地改進接收性能。分集方式有空間、頻率、極化、角度、時間分集及其組合分集。接收機合並分集信號的方式有選擇式、等增益相加式和最佳分集（或比值平方）相加式。合並信號可在解調前進行，也可在解調後進行。模擬散射機通常采用解調前最佳分集相加或解調後比值平方相加。前者可以提高解調前的載波噪聲比，既能改進解調門限以上的信噪比性能，又能提高系統的通信可靠度；後者隻能改進解調門限以上的信噪比性能，不能提高通信可靠度，但它對系統的頻率穩定度要求低，適合於電平餘量較大的散射線路。

　　散射信號存在多徑時散。這使得信道對不同頻率分量具有不同的傳輸特性（即頻率選擇性衰落），使模擬信號解調後的非線性噪聲（或交調噪聲）增加，從而限制瞭模擬散射通信的傳輸容量。分集技術也是減小頻率選擇性衰落影響的一種有效方法。

　　提高數字信號抗衰落和抗多徑時散能力的另一途徑是糾錯編碼。散射信道既有離散隨機錯誤，也有突發錯誤，但平均誤碼性能主要決定於突發錯誤。通常采用的編碼方式有擴散分組碼、擴散卷積碼和自適應乘積碼。

　　移動散射站　散射通信除瞭用於建立永久性固定通信幹線外，還可以構成能在現場迅速開通或轉移的移動散射站。它的全部設備裝在車上，運輸、安裝和拆卸都甚方便，因而是軍用戰術通信和民用機動或應急通信的重要手段。

　　電離層散射通信　利用電離層的E層和D層對超短波的再輻射作用實現的超視距通信(見超短波電離層傳播)。

　　流星餘跡通信　利用流星穿過大氣層形成的短暫電離餘跡對超短波的再輻射作用而實現的遠距離快速通信（見流星餘跡電波散射）。

　　

參考書目

　李道本：《散射通信》，人民郵電出版社，北京，1982。