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短波通信具有硬件设备简单,体积小方便携带,通信距离远且通信成本低等优点,是军事通信的常用手段。短波通信是借助电离层实现的一种无线通信方式,由于电离层状况的不稳定会直接影响短波通信的质量,所以预测电离层的情况,对短波通信质量的提高有非常重要的意义。本文以远距离的短波窄带通信研究为背景,研究了短波通信的频率预测算法,提出一种基于小波神经网络的方法来预测电离层的临界通信频率f0f2,并用混沌理论的相空间重构确定网络结构,用思维进化算法优化神经网络参数,最后将预测频率与短波通信的3G-ALE技术结合起来,使短波通信可以在最佳信道上建链。同时本文设计了一套文件自适应传输方式,可以在通信链路建立后,提高数据信息在通信链路上的传输速率,并在远距离短波窄带通信的环境中,对本文设计的传输系统进行了实地测试。 概括来看,本文的研究工作主要包括: 首先通过对电离层临界频率f0f2值进行分析,提出一种基于思维进化的小波神经网络(Mind Evolutionary Algorithm-WaveletNeural Network,简称MEA-WNN)和混沌理论相结合的短波通信频率预测方法。采用具有良好非线性拟合特性的小波神经网络作为预测模型,利用混沌理论重构相空间,确定神经网络各层节点个数,并用思维进化算法优化网络的初始权值和网络中小波函数的伸缩因子和平移因子。实验表明,MEA-WNN算法能提高短波通信f0f2的预测精度。 其次本文研究了短波通信中3G-ALE技术,并将预测频率和3G-ALE技术相结合实现短波通信的新型自适应建链,设计了短波通信的自适应建链方案,并根据通信具体状况设计了短波通信传输协议、双向文件传输方案和双向自适应调速方案。通过预测最佳通信信道频率,提高信道传输信噪比,再结合改进的传输方式提高通信传输效率,提高整个传输系统的有效性和可靠性。 最后根据短波通信的传输要求,搭建了一套基于频率预测的短波自动建链通信传输系统,设计了系统的各个功能模块,包括通过MFC设计的人机交互界面、多进程间通信等。最终搭建实地测试环境,测试了频率预测在短波通信自适应建链系统中对建链信道的影响和改进的传输方式对文件传输速率的影响,测试结果表明,本文提出的短波通信频率预测算法和改进的文件传输方式对系统性能均有所改进,并且整个系统的性能也得到了一定的提高。