1.3 軍事通信系統的分類

根據研究問題的角度或應用方式的不同，軍事通信系統有不同的分類方法：按傳輸信號形式的不同，可分為模擬通信和數字通信；按通信方式劃分，可以分為單工通信、雙工通信和半雙工通信；按傳輸信道劃分，可以分為無線電通信（又分為短波、超短波、微波、衛星、散射等）、有線電通信（又分為架空明線、被覆線、同軸電纜等）和光通信等；按通信范圍劃分，可以分為戰略通信、戰役通信、戰術通信；按通信業務劃分，可以分為電話通信、電報通信、數據通信、圖像通信、多媒體通信等；按通信終端運動狀態劃分，可以分為固定通信、機動通信、移動通信等。

1．按傳輸信號形式分類

通信系統的發送電路將待傳輸信息進行載波電路映射處理后送入傳輸媒介，這種映射必須是單一的對應關系，即可逆的一一映射，否則接收端就無法恢復原來的消息。映射過程通常是將信息攜帶在正弦波或脈沖序列的某個參量或幾個參量上，按該參量的取值方式可將映射后的信號分為模擬信號或數字信號。若該參量的取值范圍是連續的、可有無限多個取值時，則為模擬信號；若該參量的取值為有限個數值時，則為數字信號。

根據信道中所傳輸的是模擬信號還是數字信號，相應地將通信系統劃分為數字通信系統和模擬通信系統。

需要指出的是，并非模擬信號一定要在模擬通信系統中傳輸。若將模擬信號先變換為數字信號，則可按數字通信方式進行傳輸，但在接收端需要進行相反的變換，以還原出模擬信號。圖1-3給出了典型的數字通信系統的組成框圖。

（1）信源編碼與信源解碼

在數字通信系統中，信源編碼的作用是將信源輸出的（模擬的或數字的）信號變換為適合數字通信系統傳輸的數字信號，在變換過程中應盡量去除信號中的冗余，提高編碼效率，降低數字信號的速率，從而提高系統的傳輸效率，即實現數據壓縮，如語音壓縮編碼、圖像壓縮編碼、數據文本壓縮編碼等。信源解碼是將信源編碼器輸出的信號恢復為信源編碼器輸入的信號。

（2）加密與解密

數字信號比模擬信號易于加密，且效果也好。加密器的作用是產生密碼，并人為地將輸入的明文數字序列進行擾亂；解密器對接收的數字序列進行解密，恢復明文。

（3）信道編碼與信道譯碼

數字信號在傳輸過程中，由于噪聲、衰落及人為干擾等的影響，會引起傳輸錯誤。信道編碼的目的就是盡可能地減小錯誤概率。信道編碼器通過適當地增加信號的冗余，在信息序列上附加一些監督碼元，對傳輸的原始信息按一定編碼規則進行編碼，信道譯碼器則根據已知的編碼規則進行解碼，看其編碼規則是否遭到破壞，從而發現錯誤或糾正錯誤，常用的信道編碼有漢明碼、格雷碼、BCH碼、卷積碼、RS碼、Turbo碼及LDPC碼。

（4）數字調制與解調

數字調制是利用載波調制技術把待傳輸的數字基帶信號轉換成適合于信道傳輸的波形，即利用數字基帶信號對正弦波的某些參量進行控制，使載波的這些參量隨數字基帶信號的變化而變化。解調是調制的逆變換，數字調制技術可分為幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵控（PSK）、連續相位調制（CPM），以及它們的各種組合。

（5）同步與定時

同步與定時是數字通信系統的接收端不可缺少的一個重要組成部分，它關系到信息能否正確接收。對于點對點通信系統，同步包括載波同步、位同步和幀同步。如果進一步考慮通信網，那么還要包括網同步。雖然上述各種同步都要在接收端實現，但發送端在設計信號的傳輸波形時要為接收端實現同步提供必要的條件。

（6）多路復用

多路復用是將多個用戶或通道的信息按有序的方式組織或組合起來，在一條線路上同時傳輸多個用戶的信息，以合理有效地利用通信資源。多路復用可以在時域實現，也可以在頻率域、空間域、極化域等其他信號域實現，相應的實現方式分別為時分復用（TDM）、頻分復用（FDM）、空分復用（SDM）、極分復用（PDM），其中用的最多的是TDM和FDM。

數字通信系統在近幾十年來得到了非常迅速的發展，主要具有以下優點。

①在遠距離傳輸系統中，可用中繼方式再生，中繼器到中繼器不存在噪聲累積。

②通過糾錯和檢錯編碼，可實現差錯控制和錯誤糾正，提高系統傳輸可靠性。

③在數字信號上更容易實現復雜的加密，提高信息傳輸的安全性。

④語音、視頻、數據能夠在一個數字通信系統中實現綜合傳輸，實現業務綜合。

⑤數字電路的成本相對較低，集成度高，大規模生產一致性好。

⑥數字信號容許更大的動態范圍。

⑦可以運用更多軟件應用技術，研制多功能的通信設備。

目前，大多數通信系統都是數字通信系統，各種軍事通信系統已基本實現了從模擬通信系統到數字通信系統的轉換。

2．按通信方式分類

在雙向通信系統中按通信方式劃分，可分為單工通信系統、雙工通信系統、半雙工通信系統。

（1）單工通信

單工通信是指通信雙方都能進行發信和收信，但任何一方不能同時進行收信和發信，只能交替地進行。根據收、發頻率的異同，又可分為同頻單工和異頻單工。單工通信示意圖如圖1-4所示。

同頻單工是指通信雙方（圖1-4）使用相同的頻率f1工作，發時不能收，收時不能發，收發不能同時進行的工作方式。平常通信雙方都處于接收狀態，即把天線接至接收機等候被呼，需要發射時，按下發送講話（PTT）按鈕，即轉換成發射狀態。同頻單工工作方式的收發信機是輪流工作的，故收發天線可以共用，收發信機中的某些電路也可共用，因而具有電臺設備簡單、省電，且只占用一個頻點，組網方便等優點。但是，這樣的工作方式只允許一方發送時另一方進行接收。例如，在甲方發送期間，乙方只能接收而無法應答，這時即使乙方啟動其發射機也無法通知甲方使其停止發送，這非常不符合人們日常講話的習慣。此外，當任何一方講話完畢時，必須立即松開其按講開關，否則將收不到對方發來的信號，因而使用也非常不方便。

異頻單工通信方式，收發信機使用兩個不同的頻率分別進行發送和接收。異頻單工與同頻單工的差異僅僅是收發頻率的不同。

（2）雙工通信

雙工通信是指通信雙方可同時傳輸信息的工作方式，有時也稱為全雙工通信，如圖1-5所示。圖中，基站的發射機和接收機分別使用一副天線，也可以通過雙工器共用一副天線，而移動臺通常使用雙工器。雙工通信一般使用一對頻道，以實施頻分雙工（FDD）工作方式。這種工作方式使用方便，與普通有線電話相似，接收和發射可同時進行。但是，在電臺的運行過程中，不管是否發話，發射機總是工作的，故電源消耗較大，這一點對用電池作為電源的移動臺而言是不利的。為緩解這個問題，在一些簡易通信設備中可以采用半雙工通信。

還有一種同頻雙工方式，收、發使用同一頻率，但在不同時隙中進行，稱為時分雙工（TDD）工作方式，但是由于傳輸延時影響，通常在小區域中應用。

（3）半雙工通信

半雙工通信是指移動臺采用“按講”工作方式、基站采用收發同時進行的通話方式。該方式主要用于解決雙工方式耗電大的問題，其組成與圖1-5相似，差別在于移動臺不采用雙工器，而是按下“按講”開關發射機才工作，但接收機是一直工作的；基站工作情況與雙工方式完全相同。

3．按傳輸信道分類

軍事通信的手段有無線電通信（即無線通信）、有線電通信（即有線通信）、光通信，各種通信手段既可以單獨運用，也可以綜合組織運用。

（1）無線電通信

無線電通信利用無線電波，可傳輸電話、電報、數據、圖像等信息，它是軍隊作戰指揮的主要的通信手段。對飛機、艦艇、坦克等運動載體，無線電通信是唯一的通信手段。無線電通信具有建立迅速、機動靈活等特點。

無線電通信系統主要有短波通信、超短波通信、微波中繼通信、移動通信、衛星通信等。

無線電通信系統的不足之處是傳輸的信號易被敵方偵聽截獲、測向定位和干擾，無線電傳播有不穩定性，嚴重時甚至會造成通信的中斷。

（2）有線電通信

有線電通信專指利用金屬導線、光纖或波導等媒介傳輸信息的通信方式，是保障軍隊平時和戰時作戰指揮的重要通信手段，可傳輸電話、電報、數據、圖像等信息。由于信息是沿導線傳輸的，電磁輻射較少，不易被敵方截獲，不易受自然和人為的干擾，保密性及通信質量好。但機動性、抗毀性較差，特別是暴露在地面上的通信線路易遭敵方火力的破壞。

按傳輸線路的種類，軍用有線通信又通常分為野戰線路通信（野戰被覆線和野戰電纜線路）、架空明線通信、地下（海底）電纜通信、光纖通信等。野戰線路通信機動性較好，一般用于野戰條件下近距離通信，通信容量小，易于敷設撤收。架空明線通信容量較大，可實施遠距離通信，但抗毀性差，隨著光纜的發展，架空明線通信將日趨被淘汰。

（3）光通信

光通信是指利用光傳輸信息的通信方式。光通信頻帶寬、保密性好、抗電磁干擾能力強。按所用的光傳輸媒介可分為有線光通信（即光纖通信）和無線光通信（如大氣光通信、衛星光通信和水下對潛光通信等）。

光纖通信利用光纖作為傳輸媒介，是現代光通信的主要方式。光纖通信具有通信容量大、中繼距離長、抗電磁干擾、無電磁輻射、穩定可靠、保密、輕小等優點，廣泛用于國防通信網的干線和支線傳輸，軍事機關、國防基地、要塞、機場等的內部通信網，還廣泛用于指揮所、武器平臺等的局域通信網；在戰術環境也廣泛運用光纖通信系統。近地自由空間中的光通信是以大氣作為傳輸媒介的。大氣激光通信設備輕便、保密性好、抗干擾性能好，但由于波束窄，收發天線難以對準，只限于視距范圍，且易受天氣和大氣環境的影響。

每種傳輸信道具有各自不同的特點，給傳輸信號帶來的影響也各不相同，從而對相應的通信系統在組成及采用的關鍵技術上的要求也各有差別。