第三章船用MFHF通信設(shè)備1

1、GMDSS 原理與業(yè)務(wù) 模塊一：地面通信系統(tǒng) 模塊二：衛(wèi)星通信系統(tǒng) 模塊三：船舶通信業(yè)務(wù) 模塊一模塊一 地面通信地面通信系統(tǒng)系統(tǒng)子模塊一子模塊一 GMDSS GMDSS概論概論子模塊二子模塊二 無線電波的傳播無線電波的傳播子模塊三子模塊三 船舶船舶MF/HFMF/HF通信設(shè)備通信設(shè)備子模塊四子模塊四 船用船用VHFVHF通信設(shè)備通信設(shè)備子模塊五子模塊五 NAVTEX NAVTEX、SARTSART、及船舶備用電源、及船舶備用電源第三章第三章船用船用MF/HFMF/HF通信設(shè)備通信設(shè)備 子模塊三子模塊三 3.1 SSB3.1 SSB通信的原理通信的原理 3.2 3.2 船用船用MF/HF SSB

2、MF/HF SSB發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī) 3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收機(jī)接收機(jī)3.4 NBDP3.4 NBDP終端設(shè)備終端設(shè)備3.5 MF/HF DSC3.5 MF/HF DSC終端設(shè)備終端設(shè)備3.6 3.6 船舶常用的中短波天線船舶常用的中短波天線 3.1 SSB3.1 SSB通信的原理通信的原理 3.2 3.2 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB發(fā)射機(jī)發(fā)射機(jī) 3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收機(jī)接收機(jī)3.4 NBDP3.4 NBDP終端設(shè)備終端設(shè)備3.5 MF/HF DSC3.5 MF/HF DSC終端設(shè)備終端設(shè)備3.6 3

3、.6 船舶常用的中短波天線船舶常用的中短波天線引言引言一、一、電通信系統(tǒng)的分類電通信系統(tǒng)的分類 按信息的物理特征按信息的物理特征電報(bào)、電話、數(shù)據(jù)、電報(bào)、電話、數(shù)據(jù)、 圖像通信系統(tǒng)等圖像通信系統(tǒng)等 按調(diào)制與否按調(diào)制與否基帶傳輸、頻帶傳輸基帶傳輸、頻帶傳輸 基帶傳輸：將未經(jīng)調(diào)制信號(hào)直接傳輸，如市話基帶傳輸：將未經(jīng)調(diào)制信號(hào)直接傳輸，如市話 頻帶傳輸：各種信號(hào)調(diào)制后傳輸，調(diào)制方式很多頻帶傳輸：各種信號(hào)調(diào)制后傳輸，調(diào)制方式很多 按信號(hào)的特征按信號(hào)的特征模擬通信、數(shù)字通信模擬通信、數(shù)字通信 電通信的種類電通信的種類 模擬信號(hào)：信息的狀態(tài)隨時(shí)間連續(xù)變化的電信號(hào)模擬信號(hào)：信息的狀態(tài)隨時(shí)間連續(xù)變化的電信號(hào) 數(shù)字

4、信號(hào)：信息的狀態(tài)不隨時(shí)間連續(xù)變化，即數(shù)字信號(hào)：信息的狀態(tài)不隨時(shí)間連續(xù)變化，即 信息狀態(tài)的變化是離散的電信號(hào)信息狀態(tài)的變化是離散的電信號(hào) 按傳輸媒介按傳輸媒介有線通信、無線通信有線通信、無線通信 按信號(hào)復(fù)用方式分按信號(hào)復(fù)用方式分 頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、頻分復(fù)用、時(shí)分復(fù)用、 碼分復(fù)用碼分復(fù)用 按電臺(tái)的位置按電臺(tái)的位置固定位置通信、移動(dòng)通信固定位置通信、移動(dòng)通信 二、通信方式二、通信方式通信可分為單工和雙工兩種方式：通信可分為單工和雙工兩種方式： 單工：單工是指通信雙方交替進(jìn)行發(fā)射的一種操作方式，信息的傳遞同單工：單工是指通信雙方交替進(jìn)行發(fā)射的一種操作方式，信息的傳遞同 一時(shí)刻時(shí)在一個(gè)方向上進(jìn)行。一時(shí)

5、刻時(shí)在一個(gè)方向上進(jìn)行。 收發(fā)頻率相同稱為同頻單工；收發(fā)頻率不同稱為異頻單工。收發(fā)頻率相同稱為同頻單工；收發(fā)頻率不同稱為異頻單工。 雙工：雙工是指通信雙方同時(shí)進(jìn)行收發(fā)操作的一種通信方式，信息的傳雙工：雙工是指通信雙方同時(shí)進(jìn)行收發(fā)操作的一種通信方式，信息的傳 遞在兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行。遞在兩個(gè)方向上同時(shí)進(jìn)行。 通信雙方使用兩個(gè)頻率，甲方的發(fā)射頻率即為乙方的接收頻率，通信雙方使用兩個(gè)頻率，甲方的發(fā)射頻率即為乙方的接收頻率， 乙方的發(fā)射頻率即為甲方的接收頻率，收發(fā)頻率間相隔一定值。乙方的發(fā)射頻率即為甲方的接收頻率，收發(fā)頻率間相隔一定值。 “準(zhǔn)雙工準(zhǔn)雙工” ：通信雙方使用雙工信道，但某一方的收、發(fā)不能同時(shí)

6、進(jìn)行。：通信雙方使用雙工信道，但某一方的收、發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行。 船臺(tái)船臺(tái)MF/HF SSB Tel話筒上均有發(fā)射按鍵話筒上均有發(fā)射按鍵按下講話。按下講話。三、船舶三、船舶MF/HF組合電臺(tái)組合電臺(tái) 屬于無線傳輸系統(tǒng)，調(diào)制方式采用模擬信號(hào)（屬于無線傳輸系統(tǒng)，調(diào)制方式采用模擬信號(hào)（TelTel）的）的SSBSSB（Single Side BandSingle Side Band）調(diào)制和數(shù)字信號(hào)（）調(diào)制和數(shù)字信號(hào)（NBDPNBDP、DSCDSC）的）的FSKFSK（Frequency shift keyFrequency shift key）輔助調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，工作）輔助調(diào)制的頻帶傳輸系統(tǒng)，工作方

7、式為準(zhǔn)雙工。方式為準(zhǔn)雙工。四、MF/HFMF/HF通信系統(tǒng)的組成及作用通信系統(tǒng)的組成及作用 系統(tǒng)由海岸電臺(tái)和船舶電臺(tái)組成。系統(tǒng)由海岸電臺(tái)和船舶電臺(tái)組成。 可實(shí)現(xiàn)可實(shí)現(xiàn)船岸間船岸間、船舶間船舶間中、遠(yuǎn)距離中、遠(yuǎn)距離的通信，并通過岸臺(tái)轉(zhuǎn)的通信，并通過岸臺(tái)轉(zhuǎn)接實(shí)現(xiàn)船臺(tái)與陸地公眾電話網(wǎng)和電傳網(wǎng)用戶之間的通信，接實(shí)現(xiàn)船臺(tái)與陸地公眾電話網(wǎng)和電傳網(wǎng)用戶之間的通信，也可借助專用終端與陸地?cái)?shù)據(jù)也可借助專用終端與陸地?cái)?shù)據(jù) 通信網(wǎng)用戶通信。通信網(wǎng)用戶通信。 五、五、船用船用MF/HFMF/HF通信設(shè)備通信設(shè)備(MF/HF(MF/HF組合電臺(tái)組合電臺(tái)) )基本構(gòu)成基本構(gòu)成 單邊帶單邊帶組合電臺(tái)一般由組合電臺(tái)一般由收發(fā)

8、收發(fā)單元單元、控制單元、天調(diào)單控制單元、天調(diào)單元組成。主機(jī)完成元組成。主機(jī)完成SSBSSB電話操作，電話操作，NBDP終端、終端、DSC終端終端和和DSC值守接收機(jī)終端通過控制臺(tái)與主機(jī)聯(lián)接。值守接收機(jī)終端通過控制臺(tái)與主機(jī)聯(lián)接。船用船用MF/HFMF/HF組合電臺(tái)一般組成（組合電臺(tái)一般組成（JRC JSS-850JRC JSS-850）六、實(shí)例六、實(shí)例通信試驗(yàn)室通信試驗(yàn)室 JRC JSS-720 MF/HF 組合電臺(tái)組合電臺(tái)3.1 SSB3.1 SSB通信的原理通信的原理 一、一、 SSBSSB通信的概念通信的概念1.1.調(diào)幅信號(hào)的性質(zhì)調(diào)幅信號(hào)的性質(zhì) 1)1)波形及頻譜：波形及頻譜： A：AM信

9、號(hào)有信號(hào)有3個(gè)頻率分量：載波、上邊頻、下邊頻個(gè)頻率分量：載波、上邊頻、下邊頻 B：頻帶寬度：頻帶寬度：B=2F，F(xiàn)= /2單音調(diào)制的波形與頻譜單音調(diào)制的波形與頻譜2）數(shù)學(xué)表達(dá)式：）數(shù)學(xué)表達(dá)式：設(shè)載波信號(hào)為：設(shè)載波信號(hào)為：uc(t)=Vc coswct單音頻調(diào)制信號(hào)：單音頻調(diào)制信號(hào)：u(t)=V cost則相應(yīng)的調(diào)幅信號(hào)：則相應(yīng)的調(diào)幅信號(hào)：u AM(t)=Vc+ kVcostcoswct令令m=KV/ Vc 調(diào)幅系數(shù)（調(diào)幅系數(shù)（1）uAM(t)= Vc (1+mcost ) cos wct將上式展開得：將上式展開得：uAM(t)= Vccos wct+1/2mVccos(wc+)t+cos(wc

10、-)t 多音頻調(diào)制的波形與頻譜多音頻調(diào)制的波形與頻譜 uAM(t)= Vc cos wct+1/2Vc i=1i= mi（cos(wc+i)t+cos(wc-i)t ）3)帶寬帶寬4)特點(diǎn)特點(diǎn):B=2 B=2 F Fmaxmax帶寬大、功耗大、波形外包絡(luò)隨動(dòng)帶寬大、功耗大、波形外包絡(luò)隨動(dòng)結(jié)論：結(jié)論： A.調(diào)幅信號(hào)含有載頻、上邊頻帶、下邊頻帶；調(diào)幅信號(hào)含有載頻、上邊頻帶、下邊頻帶； B.調(diào)幅信號(hào)上邊頻帶和下邊頻帶包含相同有用信號(hào)信息；調(diào)幅信號(hào)上邊頻帶和下邊頻帶包含相同有用信號(hào)信息； C.可以只發(fā)射一個(gè)邊帶信號(hào)可以只發(fā)射一個(gè)邊帶信號(hào)單邊帶通信（上）單邊帶通信（上）SSB通信的含義通信的含義A：利用

11、：利用AM波中的任一邊帶，抑制載波和另一邊帶的通信波中的任一邊帶，抑制載波和另一邊帶的通信方式。方式。B：水上移動(dòng)業(yè)務(wù)規(guī)定發(fā)射上邊帶。（：水上移動(dòng)業(yè)務(wù)規(guī)定發(fā)射上邊帶。（USB）2. 2. 單邊帶信號(hào)的性質(zhì)單邊帶信號(hào)的性質(zhì) 1)1)頻譜頻譜 0tuSSB（t）uSSB（t）ffc + Ffc 0單音調(diào)制的單音調(diào)制的SSBSSB信號(hào)的波形與頻譜信號(hào)的波形與頻譜 多音頻調(diào)制多音頻調(diào)制SSBSSB信號(hào)的波形與頻譜信號(hào)的波形與頻譜 2)2)帶寬帶寬: :3)3)特點(diǎn)特點(diǎn): :B = B = F Fmaxmax- - F Fminmin(1) (1) 已調(diào)波為調(diào)頻調(diào)相波已調(diào)波為調(diào)頻調(diào)相波(2) (2) 已

12、調(diào)波只包含一個(gè)邊帶分量已調(diào)波只包含一個(gè)邊帶分量(3) (3) 調(diào)制的過程實(shí)質(zhì)上是頻率線性搬移調(diào)制的過程實(shí)質(zhì)上是頻率線性搬移 過程過程。二、二、 SSBSSB通信的特點(diǎn)通信的特點(diǎn)（與（與AM相比）相比）1. 節(jié)省頻帶節(jié)省頻帶 Bam=2Fmax Bssb=Fmax-Fmin2功率有效利用率高功率有效利用率高 不發(fā)射載頻和另一邊帶不發(fā)射載頻和另一邊帶3抗選擇衰落性能好抗選擇衰落性能好 無載頻和邊帶信號(hào)依從關(guān)系無載頻和邊帶信號(hào)依從關(guān)系4抗干擾性能好抗干擾性能好 采用同步檢波而非幅度檢波采用同步檢波而非幅度檢波 5收發(fā)設(shè)備較復(fù)雜：收發(fā)設(shè)備較復(fù)雜： （缺點(diǎn)）（缺點(diǎn)） a 載波穩(wěn)定度要求高載波穩(wěn)定度要求高

13、; b 濾波器性能要求嚴(yán)格濾波器性能要求嚴(yán)格; c 對(duì)收發(fā)設(shè)備線性要求高對(duì)收發(fā)設(shè)備線性要求高.三、三、SSBSSB信號(hào)的產(chǎn)生信號(hào)的產(chǎn)生1.1.主要方法：主要方法： 2.2.原理：原理：調(diào)制器 調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)邊帶濾波器 u uc uo uSSB 載波載波 SSBSSB信號(hào)信號(hào) 雙邊帶信號(hào)雙邊帶信號(hào)濾波法濾波法目前廣泛使用的濾波法。目前廣泛使用的濾波法。相移濾波法相移濾波法相移法相移法濾波法產(chǎn)生濾波法產(chǎn)生SSB信號(hào)：信號(hào)： 信號(hào)信號(hào) u(t)=V cost 載波載波 uc(t)=Vc coswct調(diào)制器輸出：調(diào)制器輸出：uo(t)= u(t)*uc(t) = 1/2 VVccos(wc+)t+c

14、os(wc-)t 可以濾除一個(gè)邊帶信號(hào)得到可以濾除一個(gè)邊帶信號(hào)得到SSB信號(hào)：信號(hào)： 1/2 VVc cos(wc+)t 或或 1/2 VVc cos(wc-)t四、四、 SSBSSB通信的工作種類通信的工作種類1.1.工作種類由工作種類由三個(gè)字符三個(gè)字符表示表示: :1)1)第一個(gè)符號(hào)第一個(gè)符號(hào)字母字母: : 表示載波的調(diào)制方式表示載波的調(diào)制方式A A F FH H G GR R J J 雙邊帶雙邊帶調(diào)頻調(diào)頻單邊帶全載波單邊帶全載波單邊帶減幅載波單邊帶減幅載波調(diào)相調(diào)相單邊帶抑制載波單邊帶抑制載波2)2)第二個(gè)符號(hào)第二個(gè)符號(hào)數(shù)字?jǐn)?shù)字: : 表示調(diào)制信號(hào)的性質(zhì)表示調(diào)制信號(hào)的性質(zhì) 1 12 23

15、3不用調(diào)制副載波不用調(diào)制副載波, ,但包含數(shù)字信息的單信道但包含數(shù)字信息的單信道利用調(diào)制副載波利用調(diào)制副載波, ,且包含數(shù)字信息的單信道且包含數(shù)字信息的單信道包含模擬信息的單信道包含模擬信息的單信道3)3)第三個(gè)符號(hào)第三個(gè)符號(hào)字母字母: :表示所發(fā)信息的類型表示所發(fā)信息的類型A AB BC C D DE E F F人工接收報(bào)人工接收報(bào)自動(dòng)接收報(bào)自動(dòng)接收報(bào)傳真?zhèn)髡鏀?shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸電話電話電視電視2.2.船用船用SSBSSB工作種類工作種類1) J3E1) J3E2) R3E2) R3E3) H3E3) H3E4) F1B/J2B4) F1B/J2B F1B:F1B:J2B:J2B:5) A3E5) A3E 抑制載波單邊帶電話抑制載波單邊帶電話減載波單邊帶減載波單邊帶電話電話全載波單邊帶全載波單邊帶電話電話單邊帶電傳單邊帶電傳直接用直接用1785Hz和和1