集美大學(xué)GMDSS第五節(jié) VHF通信設(shè)備(2)

1、 第五節(jié) VHF通信設(shè)備 5.1 船用VHF通信概述一、VHF通信原理采用調(diào)頻（FM）體制。 所謂調(diào)頻，是用已調(diào)信號(hào)的頻率變化來(lái)攜帶信息的調(diào)制方式。2. 調(diào)頻波為等幅變頻波。其頻帶寬度： 1）理論帶寬1. 調(diào)頻波的旁頻分量，理論上為無(wú)窮多個(gè)，故其理論帶寬為無(wú)窮大。 2）工程帶寬 在工程上，一般將最外的兩條譜線選到未經(jīng)調(diào)制時(shí)載波幅度的0.15(功率為0.15=0.02)時(shí)的頻譜寬度,作為調(diào)頻波的帶寬,用Bf表示。 (1)寬帶調(diào)頻時(shí)，即調(diào)頻指數(shù)mf1時(shí), Bf2(mf+1)F =2(f+ F ) f為頻偏 (2)窄帶調(diào)頻時(shí),即mf1時(shí)(取1對(duì)旁頻) Bf2F (與AM調(diào)制帶寬接近) 3. 調(diào)頻制特

2、點(diǎn) 1）頻率調(diào)制為非線性調(diào)制，與SSB不同， 它不是頻譜簡(jiǎn)單的線性搬移。 2）盡管調(diào)頻波的幅度與未調(diào)制前載波的 幅度一致，仍為等幅波，但調(diào)頻波中 載波功率減小了。調(diào)制后，原來(lái)在載 波中的功率被分散到旁頻中去了。4. 調(diào)頻方法 1）直接調(diào)頻法：直接用調(diào)制信號(hào)去控制振蕩器的工作狀態(tài)，改變其振蕩頻率，以產(chǎn)生調(diào)頻信號(hào)。實(shí)際應(yīng)用中，廣泛采用變?nèi)莨芫w振蕩器來(lái)實(shí)現(xiàn)直接調(diào)頻。 2）間接調(diào)頻法：利用調(diào)相電路經(jīng)適當(dāng)轉(zhuǎn)換而獲得調(diào)頻波。所謂調(diào)相，是指載波的瞬時(shí)相位受調(diào)制信號(hào)的控制而改變。二、VHF通信特點(diǎn)范圍受限。 1）極限值不超過(guò)100n mile，正常值約 為25n mile。 2）VHF很適合建立以岸臺(tái)為中心

3、的近 距離蜂窩式通信網(wǎng)。 3）為消除網(wǎng)組間的干擾，必須限制發(fā)射功率。 一般岸臺(tái)額定功率為50w，而船臺(tái)則要求 小于25w。一般在625w之間，并應(yīng)能減1. 小到1w。2. 天線尺寸小。 船用VHF工作在156174MHz范圍，波長(zhǎng)小于2m，故天線尺寸也小，船臺(tái)易于架設(shè)在桅桿或煙囪頂上，岸臺(tái)易于采用方向性很強(qiáng)的定向天線。3. 抗干擾能力強(qiáng)。 因?yàn)檎{(diào)頻接收機(jī)中，輸出信噪比與mf有關(guān)。 Mf加大，輸出信噪比也增大。4. 接收機(jī)存在門限效應(yīng)，需有靜噪功能。 所謂門限效應(yīng)，是指當(dāng)Si/Ni低于門限時(shí)，其So/No明顯下降，使揚(yáng)聲器中出現(xiàn)S/N惡化的現(xiàn)象。 為保持工作環(huán)境的安寧，當(dāng)Si/Ni低于門限時(shí)，應(yīng)

4、切斷揚(yáng)聲器的輸出；而當(dāng)Si/Ni高于門限時(shí)，再恢復(fù)揚(yáng)聲器的輸出。這就是靜噪電路的作用，該電路放在解調(diào)之后。5. 占用頻帶寬，波段利用率低。三、工作種類調(diào)頻（調(diào)相）單路無(wú)線電話，用F3E或G3E來(lái)表示。利用副載波調(diào)制的單路調(diào)頻（調(diào)相）自動(dòng)接收?qǐng)?bào)，用F2B或G2B來(lái)表示。四、VHF通信的工作方式單工：雙方交替進(jìn)行發(fā)射。分為同頻單 工和異頻單工。1. CCIR建議，水上船舶間通信只能使用同頻單工方式。2. 雙工：雙方同時(shí)進(jìn)行收發(fā)操作。雙工方 式必須使用差頻進(jìn)行。 規(guī)定：(1)船岸通信可用同頻單工，也 可用異頻準(zhǔn)雙工； (2)岸臺(tái)采用船臺(tái)設(shè)備時(shí),只能使用 同頻單工方式; (3)船岸公眾通信網(wǎng)用戶通信，

5、 只能使用準(zhǔn)雙工方式；3. 準(zhǔn)雙工：岸臺(tái)采用雙工操作，而船臺(tái)為 節(jié)省能源和減小輻射，仍是按 下發(fā)射鍵打開(kāi)發(fā)射機(jī)，松開(kāi)時(shí) 關(guān)閉發(fā)射機(jī)，只是接收機(jī)一直 處于接收狀態(tài)。 5.2 船用VHF電臺(tái)的組成一、基本組成組成原則 1)VHF設(shè)備應(yīng)包括: CH16無(wú)線電話國(guó)際遇險(xiǎn)與安全頻道 CH70VHF DSC國(guó)際遇險(xiǎn)與安全頻道 CH76指定用于NBDP、數(shù)據(jù)通信和 傳真通信1. 2)無(wú)論岸臺(tái)或船臺(tái),均應(yīng)包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和天線三部分。船臺(tái)收發(fā)機(jī)合在一起，岸臺(tái)收發(fā)機(jī)可分設(shè)。 3)船臺(tái)設(shè)備應(yīng)包括: (1) 天線在內(nèi)的收發(fā)機(jī); (2) 機(jī)身附控制裝置,可分設(shè)一個(gè)或多個(gè); (3) 送受話器、揚(yáng)聲器、DSC終端設(shè)備；

6、 (4) 能在CH70連續(xù)守聽(tīng)的DSC值守機(jī)。2. 組成框圖雙工器控制單元發(fā)射機(jī)接收機(jī)顯示器面板單元鍵盤打印機(jī)DSC送受話器3. 工作原理 1) 單工時(shí), 天線輪流接通收、發(fā)機(jī)，由 繼電器完成。 2) 雙工時(shí)，天線同時(shí)接通收、發(fā)機(jī)，但 收、發(fā)頻率間必須要有一定的頻率間 隔。規(guī)定收、發(fā)頻率間隔為4.6MHz， 并采用雙工濾波器進(jìn)行收、發(fā)隔離。二、主要技術(shù)要求頻帶和信道 船臺(tái)發(fā)射頻帶: 156.025157.425MHz1. 岸臺(tái)發(fā)射頻帶: 156.050162.025MHz 其收發(fā)間隔為4.6MHz，相鄰信道間隔為25kHz。 共劃分出57個(gè)信道，其中單工信道20個(gè)，雙工信道35個(gè)，保護(hù)信道2個(gè)

7、，AIS1和AIS2兩個(gè)接口（87和88信道）。 信道編號(hào)為128，6088為國(guó)際信道，即ITU信道。 編號(hào)88以上，可設(shè)私人信道。2. 載波輸出功率 VHF設(shè)備的輸出功率以載波功率來(lái)衡量。 載波功率是指在無(wú)調(diào)制時(shí)，發(fā)射機(jī)在工作頻率上一個(gè)射頻周期中供給其標(biāo)準(zhǔn)負(fù)載的平均功率。3. 頻率偏差 指調(diào)頻波瞬時(shí)頻率的最大值或最小值與中心頻率的差值。 通常在正常工作條件下，所限定的頻率偏差，稱最大頻偏。 VHF設(shè)備的最大頻偏為5kHz。（特指VHF無(wú)線電話通信）4. 調(diào)制音頻的頻帶應(yīng)限于3000Hz以下。5. 采用預(yù)加重和去加重技術(shù) 1）為防止高音頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中丟 失，以改善信噪比，提高話音傳輸 質(zhì)量

8、，在發(fā)射機(jī)中需對(duì)音頻信號(hào)進(jìn) 行處理，采用預(yù)加重技術(shù)，就是為 提高話音中的高音頻分量。 說(shuō)明：鑒頻器輸出的噪聲隨頻率升高而 增大，導(dǎo)致高音頻區(qū)S/N下降，使 高音頻信號(hào)丟失。 2）在接收機(jī)中相應(yīng)地把高音頻電壓削弱，稱為去加重。 6. 靈敏度：一般為1V左右。 三、VHF主要電路靜噪電路1）作用 在無(wú)信號(hào)或信號(hào)電平低于門限電平而引起接收機(jī)輸出信噪比急劇下降時(shí)，自動(dòng)將低放閉鎖，使揚(yáng)聲器不發(fā)聲，以保持安靜。當(dāng)信號(hào)電平高于門限時(shí)，再自動(dòng)解鎖，正常接收。2）技術(shù)要求 （1）靜噪靈敏度要高。信號(hào)消失，立1. 即閉鎖；信號(hào)出現(xiàn)，立即解鎖。 （2）要防止誤動(dòng)作。即在收到脈沖式強(qiáng) 干擾時(shí)，不解鎖。 （3）靜噪電路

9、的接入對(duì)其他電路不應(yīng)有 影響，不降低整機(jī)的靈敏度。3）電路的組成鑒頻器靜噪開(kāi)關(guān)低放直流放大噪聲檢波噪聲放大噪聲提取 (1) 噪聲提取電路為選頻放大器，用于提 取噪聲； (2) 噪聲具有隨機(jī)性，頻帶很寬。故為防 止講話時(shí)靜噪電路誤動(dòng)作，噪聲提取 頻率應(yīng)遠(yuǎn)高于話音頻率的高端；同時(shí)， 還應(yīng)遠(yuǎn)離第二中頻（455kHz），一般 應(yīng)低于第二中頻的1/10。所以，噪聲 提取頻率一般定在645kHz之內(nèi)。 (3) 噪聲檢波器應(yīng)具有足夠大的時(shí)間常數(shù)， 以防誤動(dòng)作。 (4) 靜噪電路可視情況接在鑒頻器之前或 之后，并由面板開(kāi)關(guān)控制。2. 雙值守原理1）SOLAS公約規(guī)定，有VHF的船舶，在水上時(shí)應(yīng)在CH16保持連續(xù)的守聽(tīng)。但同時(shí)還有其他業(yè)務(wù)聯(lián)系，也需守聽(tīng)相關(guān)信道。故VHF設(shè)備必須同時(shí)能守聽(tīng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的信道。2）技術(shù)要求 (1) 對(duì)雙信道或多個(gè)信道順序接收； (2) 關(guān)斷雙值守電路，接收機(jī)應(yīng)能自動(dòng) 轉(zhuǎn)換到與發(fā)射機(jī)相應(yīng)的信道上；