主頁（http://www.www.jjxinkai.com）：長波電臺(tái) 說說長波通信系統(tǒng)，潛艇收一封電報(bào)要半個(gè)小時(shí)？

小編上次說了用于對(duì)潛通信的長波臺(tái)，天線長100多公里，很是壯觀。其實(shí)長波臺(tái)除了天線很長，還有另一個(gè)很奇怪的特點(diǎn)：通信速率低。
低到什么程度？看看美國的超長波通信系統(tǒng)是怎么工作的：
“超長波系統(tǒng)……通信速率極低，一般只能用預(yù)先約定意義的幾個(gè)字母的組合進(jìn)行信號(hào)通信，發(fā)3個(gè)字組組合的信號(hào)約需15分鐘。”
3個(gè)字節(jié)/15分鐘，差不多就是這個(gè)意思吧：

這個(gè)網(wǎng)速可真是難受，不要說視頻聊天、LOL了，看條短信都要半個(gè)小時(shí)。可為什么長波臺(tái)的通信速率這么低呢？
其實(shí)原因還是——長波臺(tái)的波長太長。
（以下部分的微信包含稀奇古怪的公式，大學(xué)狗和通信狗謹(jǐn)慎觀看以免產(chǎn)生身體不適）
通信載波的波長（帶寬），和通信連接速率有直接關(guān)系。偉大的科學(xué)家、通信專家、《通信技術(shù)》掛科之神香農(nóng)，總結(jié)出了一個(gè)以他的名字命名的公式：
C=B log2(1+S/N)

一般說來，GSM900（2G手機(jī)）的工作頻段為890~960MHz。
4G手機(jī)的工作頻段就比2G手機(jī)高，不同的運(yùn)營商工作在1880~2700MHz之間。
加上頻段/帶寬分配的優(yōu)化，收發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的變化，所以4G手機(jī)上網(wǎng)速度比2G快得多。
那么長波臺(tái)的工作頻段是多少M(fèi)Hz（兆赫）？
長波臺(tái)既不是兆赫，也不是千赫……他工作頻率的單位是赫茲。
能穿透100米深海水的超長波電臺(tái)，波長1000~10000公里，除以光速（30萬公里/小時(shí)）可知，它的工作頻率是30~300赫茲。
根據(jù)香農(nóng)公式，如果log2(1+S/N)=1的話，長波臺(tái)的通信速率不到300bit/s，每秒最多300個(gè)二進(jìn)制數(shù)。
聽起來很……還是用圖說話吧

上面用調(diào)幅來舉例，調(diào)頻調(diào)相的圖很難畫。
再加上長波臺(tái)是遠(yuǎn)距離通信，電波要電離層多次反射繞過地球，再穿到海水里才能被潛艇接收到，幾千公里都沒有通信基站，信號(hào)質(zhì)量很差，實(shí)際通信效率就更低了。

也就是說，長波通信是個(gè)BB機(jī)，呼你一下，讓你趕快上浮，然后再打電話。至于上浮之后核潛艇暴露的機(jī)率自然是增加了，可是今天哪個(gè)恐怖分子敢打、能打美國核潛艇呢？
不過可能有人說，再低也有30個(gè)bit每秒，雖然速度不能和寬帶比，但半個(gè)小時(shí)也能發(fā)幾百個(gè)字了，怎么一封三個(gè)字的電報(bào)就要發(fā)15分鐘？
這就是軍用通信的另一個(gè)特征：需要進(jìn)行嚴(yán)格的加密和防偽校驗(yàn)。
比如，現(xiàn)在給本人的同事“云上的空母”發(fā)一條消息：你老婆來了速回。
此時(shí)“云上的空母”在一艘100米水下的潛艇里。
那么電文是：
#云上的空母#：你老婆來了速回
但是我們得防止有人偽造電報(bào)，否則那誰給“俄亥俄”級(jí)發(fā)一條電報(bào)“把紐約炸了”,那麻煩就了。

防偽校驗(yàn)打個(gè)比方就是：
//天王蓋地虎，寶塔鎮(zhèn)河妖//#云上的空母#：你老婆來了速回//天誅八尺，還我公圖//
前綴和后綴都是約定的記號(hào)，這樣就能防止其他人偽造電報(bào)了。
實(shí)際上現(xiàn)在的防偽校驗(yàn)碼非常長，而且不是傳統(tǒng)的約定暗號(hào)，是計(jì)算機(jī)校驗(yàn)程序生成的不斷變化的數(shù)據(jù)。
再然后，因?yàn)檫h(yuǎn)距離長波通信的信號(hào)質(zhì)量非常差，所以，要采取很多措施。
比如，在通信傳輸中插值校驗(yàn)
比如，重說三——
就是一條電報(bào)要反復(fù)拍幾次，直到確保潛艇收到這條電文為止。
信號(hào)質(zhì)量差的時(shí)候，通信數(shù)據(jù)中要插入相當(dāng)于原報(bào)文200%的數(shù)據(jù)來避免通信出現(xiàn)誤碼。
然后再重說三，又乘三倍。
回頭來看，大家可以算一算，為了給“云上的空母”發(fā)7個(gè)字的短信，我們要向潛艇發(fā)多長時(shí)間的電報(bào)呢？