海上通信复习提纲

1、第一章第一章 GMDSS概述概述 1.1 GMDSS基本概念和功能基本概念和功能* 旧系统依靠的通信方式：旧系统依靠的通信方式： 1、用莫尔斯电报发报；、用莫尔斯电报发报； 2、用、用2182KHZ和和156.8MHZ无线电话打电话。无线电话打电话。 一、引言一、引言 GMDSS（Global Maritime Distress and Safety System全球海上遇险与安全系统）是海上遇险、安全和全球海上遇险与安全系统）是海上遇险、安全和 救助活动的综合通信系统。救助活动的综合通信系统。 三、三、GMDSS的基本功能的基本功能* 1、遇险报警遇险报警 2、搜救协调通信搜救协调通信 3、

2、现场通信现场通信 5、海上安全信息（海上安全信息（MSI）的播发）的播发 4、现场寻位现场寻位 6、常规通信常规通信 7、驾驶台与驾驶台之间的通信驾驶台与驾驶台之间的通信 1.2 GMDSS中各分系统作用及使用的设备中各分系统作用及使用的设备* GMDSS的功能是通过两大通信分系统完成的，的功能是通过两大通信分系统完成的， 它们是它们是地面通信系统地面通信系统和和卫星通信系统卫星通信系统。 一、地面通信系统和设备一、地面通信系统和设备 地面通信系统是指使用地面通信系统是指使用MF/HF/VHF频段的通频段的通 信设备及其终端来完成信设备及其终端来完成GMDSS七大功能的分系统。七大功能的分系统

3、。 使用的设备有：使用的设备有： MF/HF/VHF无线电话无线电话 数字选择性呼叫（数字选择性呼叫（DSC） 窄带直接印字电报（窄带直接印字电报（NBDP） 奈伏泰斯接收机（奈伏泰斯接收机（NAVTEX） 雷达应答器（雷达应答器（SART） VHF CH70的应急示位标（的应急示位标（EPIRB） MF/HF/VHF通信设备是主体，通信设备是主体， 所有终端都必须通过它来进行通所有终端都必须通过它来进行通 信。信。 DSC(数字选择性呼叫数字选择性呼叫)是根据是根据CCIR(国国 际无线电咨询委员会际无线电咨询委员会)建议建立的电台之间建议建立的电台之间 或台组间使用数字编码传送信息的一种无

4、或台组间使用数字编码传送信息的一种无 线电通信技术。它仅仅能呼出某一电台并线电通信技术。它仅仅能呼出某一电台并 传输简单的信息。传输简单的信息。 NBDP(窄带直接印字电报窄带直接印字电报)是依从是依从CCIR有有 关建议的一种自动通信技术。它占据较窄的关建议的一种自动通信技术。它占据较窄的 带宽（带宽（0.5kHz），且以直接打印方式给出信），且以直接打印方式给出信 息。作为息。作为MF/HF通信设备的终端，可用于遇通信设备的终端，可用于遇 险与安全通信，以及常规通信。险与安全通信，以及常规通信。 NAVTEX(航行气象告警接收机航行气象告警接收机)业务是指，业务是指， 在在518kHz频率

5、上，由各国主管部门指定的岸台频率上，由各国主管部门指定的岸台 向向400海里海域内船舶用英语定时播发海上安全海里海域内船舶用英语定时播发海上安全 信息（信息（MSI），船上），船上NAVTEX接收机自动接收该接收机自动接收该 信息，并打印输出。信息，并打印输出。 作为寻位手段的作为寻位手段的9GHz SART，人工或自动启，人工或自动启 动后，受救助船或飞机上雷达信号触发，会在救动后，受救助船或飞机上雷达信号触发，会在救 助船或飞机上的雷达屏幕上显示出遇难者位置；助船或飞机上的雷达屏幕上显示出遇难者位置； 同时受雷达信号的触发，同时受雷达信号的触发，SART发出声光报警，发出声光报警， 提醒幸

6、存者救援人员已近，从而增强幸存者的信提醒幸存者救援人员已近，从而增强幸存者的信 心。心。 EPIRB（Emergency Position Indicating Radio Beacon）紧急无线电示位标的主要用）紧急无线电示位标的主要用 途是途是发出遇险报警发出遇险报警。 1、远距离通信、远距离通信 船岸间双向地面远距离通信使用的是船岸间双向地面远距离通信使用的是短波短波 （HF）。这时使用。这时使用HF DSC进行遇险报警，随后进行遇险报警，随后 的遇险安全通信可使用的遇险安全通信可使用HF NBDP或或HF无线电话。无线电话。 使用的频率是使用的频率是4MHz、6MHz、8MHz、12M

7、Hz、 16MHz5个频道，一般根据当时电波传播情况、个频道，一般根据当时电波传播情况、 遇险船位置、报警给出的区域等因素来选择。遇险船位置、报警给出的区域等因素来选择。 2、中距离通信、中距离通信 中距离通信中距离通信使用使用2MHz波段，在船对船、船对岸、岸波段，在船对船、船对岸、岸 对船的通信中，用对船的通信中，用MF DSC（2187.5kHz）进行遇险报警）进行遇险报警 的安全呼叫；随后的遇险安全通信：若采用无线电话，的安全呼叫；随后的遇险安全通信：若采用无线电话， 则使用则使用2187kHz；若采用；若采用NBDP，则使用，则使用2174.5kHz。 岸对船的岸对船的MSI(海上安

8、全信息海上安全信息)发播，使用发播，使用518kHz进进 行，由船上行，由船上NAVTEX接收机接收并打印。接收机接收并打印。 3、近距离通信、近距离通信 近距离通信近距离通信只用只用VHF频段频段，其中遇险报警，其中遇险报警 呼叫使用呼叫使用VHF DSC或或VHF EPIRB进行，随后的进行，随后的 遇险安全通信使用遇险安全通信使用VHF无线电话（无线电话（CH16）。）。 二、卫星通信系统二、卫星通信系统 （1）INMARSAT(四代海事卫星）系统：包括四代海事卫星）系统：包括 INMARSAT-A/B/C/E四个分系统，提供电传、电话和传真四个分系统，提供电传、电话和传真 业务，也可发

9、出遇险报警。业务，也可发出遇险报警。 （2）COSPAS-SARSAT系统：该系统是用来确定三种系统：该系统是用来确定三种 信标位置的全球搜救卫星系统，这三种信标是信标位置的全球搜救卫星系统，这三种信标是 ELT/EPIRB/PLB（航空用紧急示位发射机（航空用紧急示位发射机 /航海用紧急无航海用紧急无 线电示位标线电示位标 /个人位置示位标个人位置示位标 ）。整个系统由紧急信标、。整个系统由紧急信标、 卫星、本地用户终端（卫星、本地用户终端（LUT）和任务控制中心（）和任务控制中心（MCC） 组成。主要提供遇险报警业务。组成。主要提供遇险报警业务。 注：注： GMDSS海区的划分海区的划分*

10、 陆地陆地 A1 A2 A3 A4 1、A1海区：海区：至少一个至少一个VHF岸台覆盖的范围，距岸岸台覆盖的范围，距岸25海里左右。海里左右。 2、A2海区：海区：除了除了A1之外，至少一个之外，至少一个MF岸台覆盖的范围，距岸岸台覆盖的范围，距岸 150海里左右。海里左右。 3、A3海区：海区：除了除了A1，A2之外，之外，INMARSAT卫星的覆盖范围，卫星的覆盖范围， 在地球南北纬在地球南北纬70度以内。度以内。 4、A4海区：海区：除了除了A1，A2，A3之外的海域，在地球南北纬之外的海域，在地球南北纬70 度以外，可认为是地球的南北极。度以外，可认为是地球的南北极。 注：注：n mi

11、le:海里海里* 1n mile=1852m3.7里里 船速船速1节节=1n mile/小时小时=0.514m/s 1英里（英里（1 mile）=1609.344m 可以说，可以说，GMDSS海区的划分是根据无线电波海区的划分是根据无线电波 的覆盖范围来进行的。因此，我们对给定的频率属的覆盖范围来进行的。因此，我们对给定的频率属 于哪个频段应非常熟悉，以便于根据离陆地的远近于哪个频段应非常熟悉，以便于根据离陆地的远近 来选择呼叫的频率。来选择呼叫的频率。 下一页 * 英文缩写与中文对照：英文缩写与中文对照：* GMDSS:全球海上遇险和安全系统全球海上遇险和安全系统 RCC:救助协调中心救助协

12、调中心 SART:雷达应答器雷达应答器 NBDP:窄带直接印字电报窄带直接印字电报 EPIRB:应急示位标应急示位标 NAVTEX:航行气象告警接收机航行气象告警接收机 DSC:数字选择性呼叫数字选择性呼叫 第五章第五章 单边带发射机的组成单边带发射机的组成 激励器激励器 功放与功放与 合成合成 自动自动 天调天调 控制控制 微机微机 电电 源源 单边带发射机的单边带发射机的基本任务基本任务是：将被传送的音频信号变换为是：将被传送的音频信号变换为 射频单边带信号，并将之放大到所需功率，经配谐以后由天线射频单边带信号，并将之放大到所需功率，经配谐以后由天线 发射出去。发射出去。* 一、单边带发射

13、机的组成规律一、单边带发射机的组成规律 1、单边带信号必须在低电平处形成、单边带信号必须在低电平处形成 单边带信号由调制器和边带滤波器产生，它们都是不能承单边带信号由调制器和边带滤波器产生，它们都是不能承 受高电平信号的，否则会产生严重的受高电平信号的，否则会产生严重的非线性失真非线性失真，因此总是将，因此总是将 它们放在单边带发射机的最前端，常称为它们放在单边带发射机的最前端，常称为“第一次调制第一次调制”。其。其 任务是将音频信号频谱线性搬移到第一载频位置上。任务是将音频信号频谱线性搬移到第一载频位置上。 2、采用三次搬频方案中的、采用三次搬频方案中的“高中频高中频”方案方案* 信号经过调

14、制器可实现第一次搬频，由于发射机最高工作信号经过调制器可实现第一次搬频，由于发射机最高工作 频率可达到频率可达到30MHz，通过第一次搬频就把低频信号变为，通过第一次搬频就把低频信号变为30MHz 对滤波器要求很高，在实施上很困难，二次搬频也是如此，所对滤波器要求很高，在实施上很困难，二次搬频也是如此，所 以发射机一般采用三次搬频的结构。以发射机一般采用三次搬频的结构。 第四节第四节 船用单边带通信的工作种类船用单边带通信的工作种类* 按照按照CCIR建议，水上无线电通信的工作种类（又称发射类型）的基本特征可建议，水上无线电通信的工作种类（又称发射类型）的基本特征可 用三个符号来表示。用三个符

15、号来表示。 第一个符号表示主载波的调制方式，其中：第一个符号表示主载波的调制方式，其中： A 表示双边带；表示双边带； H 表示单边带载波；表示单边带载波； R 表示单边带减幅载波；表示单边带减幅载波； J 表示单边带抑制载波；表示单边带抑制载波； F 表示调频；表示调频； G 表示调相。表示调相。 第二个符号是数字，表示调制信号的性质，其中：第二个符号是数字，表示调制信号的性质，其中： 1 表示不用调制副载波，但包含数字信息的单信息；表示不用调制副载波，但包含数字信息的单信息； 2 表示利用调制副载波且包含数字信息的单信道；表示利用调制副载波且包含数字信息的单信道； 3 表示包含模拟信息的单

16、信道。表示包含模拟信息的单信道。 第三个符号表示所发信息的类型，其中：第三个符号表示所发信息的类型，其中： A 表示人工接收报；表示人工接收报； B 表示自动接收报；表示自动接收报； C 表示传真；表示传真； D 表示数据传输；表示数据传输； E 表示电话；表示电话； F 表示电视。表示电视。 在在GMDSS中，船用单边带通信机是一种多功能通信机。其工作种类主要有中，船用单边带通信机是一种多功能通信机。其工作种类主要有 以下几种：以下几种： 1、载波抑制的单路单边带话，用、载波抑制的单路单边带话，用J3E表示表示 边带话可以是单路的或是多路的。边带话可以是单路的或是多路的。 在船用单边带通信中

17、只使用一个边带（上边带）进行通信，即单路体在船用单边带通信中只使用一个边带（上边带）进行通信，即单路体 制。制。J3E就是前述的单边带信号。就是前述的单边带信号。 2、载波部分抑制的单路单边带话，用、载波部分抑制的单路单边带话，用R3E表示表示 利用此方式工作，发射机除发射单边带信号外，还发射一部分载频信号。利用此方式工作，发射机除发射单边带信号外，还发射一部分载频信号。 用于克服多普勒频移。用于克服多普勒频移。 3、全载波单路单边带话，用、全载波单路单边带话，用H3E表示表示 利用此方式工作，发射机同时发射单边带信号和载频信号。可与一般的调利用此方式工作，发射机同时发射单边带信号和载频信号。

18、可与一般的调 幅信号兼容，能用普通调幅接收机接收。幅信号兼容，能用普通调幅接收机接收。 4、双边带单路人工抄收报，或称等幅报，用、双边带单路人工抄收报，或称等幅报，用A1A表示表示 这时传递的是莫尔斯不均匀码，速这时传递的是莫尔斯不均匀码，速 度一般不超过度一般不超过50波特，波形如图。波特，波形如图。 5、调频单路自动接收报，用、调频单路自动接收报，用F1B或或J2B表示表示 它是它是NBDP或或DSC终端与单边带收发机之间相连接，以便终端与单边带收发机之间相连接，以便 进行电传通信或进行电传通信或DSC呼叫时应选用的工作种类。呼叫时应选用的工作种类。 它用它用1785Hz表示空号即表示空号

19、即“0”，用，用1615Hz表示传号即表示传号即“1”，下，下 图表示传送图表示传送0101时时F1B的信号波形。的信号波形。 0101 第八章第八章 自动天线调谐器自动天线调谐器 发射机的实际负载是中短波发射天线，它的阻抗随尺发射机的实际负载是中短波发射天线，它的阻抗随尺 寸、工作频率、气象条件的不同而有很大变化，与发射机寸、工作频率、气象条件的不同而有很大变化，与发射机 功放输出低通滤波器的输出阻抗相差较远，因此需要在它功放输出低通滤波器的输出阻抗相差较远，因此需要在它 们之间接一个调谐网络，又称们之间接一个调谐网络，又称天调网络天调网络。* 通过改变该网络中元件的参数，来实现功放输出与通

20、过改变该网络中元件的参数，来实现功放输出与 天线间的天线间的谐振和匹配谐振和匹配，从而使功放输出的，从而使功放输出的功率能最大限度功率能最大限度 地输送到天线。地输送到天线。* 二、天调网络二、天调网络* 对于不同波段、不同天线，其天调网络形式也不同，基本上可分为对于不同波段、不同天线，其天调网络形式也不同，基本上可分为两种类型两种类型： 1、L型天调网络型天调网络 L型天调网络主要用于型天调网络主要用于MF波段，即波段，即405KHz535KHz频率范围时天线的频率范围时天线的 调谐与匹配，这时天线可等效为一个小电阻和电容的串联，则调谐与匹配，这时天线可等效为一个小电阻和电容的串联，则L型天

21、调网络型天调网络 可等效为如图的等效电路。可等效为如图的等效电路。 L型天调网络型天调网络 L型天调网络等效电路型天调网络等效电路 L型天调网络等效电路型天调网络等效电路 对图对图(a)： 0 0 1 LC A A CC CC C 0 )( 0 2 0 LA rRC LP R C C P 0 式中：式中：P称为称为接入系数或耦合系数接入系数或耦合系数， 于是可得出如下结论：于是可得出如下结论： （1）对于一定的）对于一定的CA，调，调L可使回路谐振。可使回路谐振。 （2）调节）调节C，即改变，即改变P，可得到功放所需的，可得到功放所需的R0，并且当，并且当C时，时，R0；而当；而当C时，时，

22、R0，因此将，因此将C称为耦合电容。称为耦合电容。 （3）C改变后，回路又失谐，必须重调改变后，回路又失谐，必须重调L使之谐振。使之谐振。 （4）如此反复几次，才能达到规定的状态。）如此反复几次，才能达到规定的状态。 L型天调网络等效电路型天调网络等效电路 对图对图(b)： A CL0 0 1 210 LLL )( 2 0 0 LAA rRC PL R 0 1 L L P L2为调谐元件，为调谐元件，L1为耦合元件，为耦合元件， 一般一般L2L1，并且为减小互感，并且为减小互感， 两者应垂直放置，于是：两者应垂直放置，于是： 结论同结论同(a)图相似，只是当图相似，只是当L1时，时，R0 ；当

23、；当L1时，时，R0。 这里这里rL为天调网络元件上的分布电阻，它是要消耗功率为天调网络元件上的分布电阻，它是要消耗功率 的，当的，当rLRA时，天线传输效率为时，天线传输效率为50，所以必须选择，所以必须选择rL小小 的元件来提高效率。的元件来提高效率。 2、-L型天型天调网络调网络 -L型天调网络型天调网络 广泛用于广泛用于IF/HF 波段。波段。 天线可等效为电抗与天线可等效为电抗与 电阻的串联，电阻的串联，XA可为可为 容性也可为感性。容性也可为感性。 正常工作时，正常工作时，cd端看入为纯阻，即端看入为纯阻，即C2与与XH、XA谐振，于是：谐振，于是： HA XX C 2 1 A R

24、 C R/) 1 ( 2 2 0 从从cd端看入的谐振端看入的谐振 电阻电阻 同理，同理，L1与与C1谐振，从谐振，从ab端看入也为纯阻，于是端看入也为纯阻，于是 1 1 1 L C )/() 1 ( 0 2 1 0 RR C R L 从从ab端看入的谐振端看入的谐振 电阻电阻 调节调节C2，可改变，可改变R0 ，进而改变，进而改变R0： 当当C2时，时，R0；而当；而当C2时，时，R0，故，故C2称为耦合电容。称为耦合电容。 调调C1，可实现总谐振，故，可实现总谐振，故C1称为调谐电容。通过反复调称为调谐电容。通过反复调C1和和C2最终实现最终实现 谐振与匹配。谐振与匹配。 在现代发射机中，

25、在现代发射机中，L1、C1、C2的调整均为微机按照一定的控制的调整均为微机按照一定的控制 算法，输出控制信号驱动继电器来实现的。算法，输出控制信号驱动继电器来实现的。 第九章第九章 单边带接收机组成单边带接收机组成 单边带接收机和其它调制方式接收机一样，其单边带接收机和其它调制方式接收机一样，其基本任务基本任务是是 ：选择、放大和解调选择、放大和解调，使发端所传送的信息能够在复杂的干扰使发端所传送的信息能够在复杂的干扰 下基本恢复，并按一定的信噪比馈送给收端的终端设备，达到下基本恢复，并按一定的信噪比馈送给收端的终端设备，达到 高质量通信目的。高质量通信目的。但是由于运用条件和要求不同，船用单

26、边带但是由于运用条件和要求不同，船用单边带 接收机与其它接收机相比具有自己的一些特点。接收机与其它接收机相比具有自己的一些特点。* 本章主要介绍单边带接收机的主要技术指标、组成方案和本章主要介绍单边带接收机的主要技术指标、组成方案和 一般组成。一般组成。 第十章第十章 单边带接收机电路单边带接收机电路 第一节第一节 输入电路输入电路* 接收机最前端的选频电路称为接收机最前端的选频电路称为输入电路输入电路。 输入电路形式主要有输入电路形式主要有调谐式和不调谐式调谐式和不调谐式两种。调谐式虽然选择性较好，两种。调谐式虽然选择性较好， 但因为需要机械传动部分，所以工艺结构和电路形式复杂。但因为需要机

27、械传动部分，所以工艺结构和电路形式复杂。 现代船用单边带接收机现代船用单边带接收机广泛采用不调谐式输入电路广泛采用不调谐式输入电路，即不同的波段采，即不同的波段采 用不同的固定滤波器，如带通滤波器，此方式克服了调谐式的缺点，有利用不同的固定滤波器，如带通滤波器，此方式克服了调谐式的缺点，有利 于实现微机控制、简化电路结构。于实现微机控制、简化电路结构。 但是它但是它必须采用高中频方案并提高后级电路的选择性必须采用高中频方案并提高后级电路的选择性，同时在输入，同时在输入 电路前后加辅助滤波器，协助排除一些特殊干扰。电路前后加辅助滤波器，协助排除一些特殊干扰。 固定调谐式输入电路中，各分波段滤波器

28、采用倍频程带通滤波器或半固定调谐式输入电路中，各分波段滤波器采用倍频程带通滤波器或半 倍频程带通滤波器等。倍频程带通滤波器等。 倍频程带通滤波器是上、下限频率之比为倍频程带通滤波器是上、下限频率之比为2的滤波器，它能消除二阶的滤波器，它能消除二阶 互调干扰的产生。互调干扰的产生。 设两个干扰频率分别是设两个干扰频率分别是1和和2，构成二阶干扰的条件是：，构成二阶干扰的条件是： （1）两个干扰频率必须能通过信号通带，即：）两个干扰频率必须能通过信号通带，即： 022101 )(或 式中：式中： 01和和02分别是输入滤波器的下、上限频率。分别是输入滤波器的下、上限频率。 （2）它们的和频或差频也

29、必须落在信号的通带内，即：）它们的和频或差频也必须落在信号的通带内，即： 022101 )( 022101 )(或 022101 )( 条件（条件（1） 条件（条件（2） 先以和频先以和频1+2为例，若为例，若102， 202，则，则 1+2202显然它已超出上限频率，不符合条件（显然它已超出上限频率，不符合条件（2）；）； 若若102， 201，则，则 1+202+ 01显然它也超出上限频率，也不符合条件（显然它也超出上限频率，也不符合条件（2）；）； 只有当只有当101， 201， 1+2201时，时，才可能落在通频带内构成二阶互调干扰。才可能落在通频带内构成二阶互调干扰。 为消除这种可能

30、性，必须有：为消除这种可能性，必须有： 201 02，也即，也即02/ 012。 但是倍频程带通滤波器对三阶交调和互调干扰只能适当地减小，不能完全但是倍频程带通滤波器对三阶交调和互调干扰只能适当地减小，不能完全 消除。若要求更高，有必要进一步缩窄通带，采用半倍频程（消除。若要求更高，有必要进一步缩窄通带，采用半倍频程（ 02/ 011.5 ）或亚倍频程（）或亚倍频程（ 02/ 011.5 2）滤波器。）滤波器。 若以差频若以差频12来分析，会得到同样的结论。来分析，会得到同样的结论。 下图是下图是TRP8750电台中接收机输入电路，它由电台中接收机输入电路，它由11个固定调谐带通个固定调谐带通

31、 滤波器组成，完成滤波器组成，完成10KHz30MHz的频率覆盖。的频率覆盖。 第二节第二节 输入保护电路输入保护电路* 船舶航行于雷雨区，输入电路或第一级管子很容易被雷电击毁；船舶航行于雷雨区，输入电路或第一级管子很容易被雷电击毁； 接收机附近雷达站或大功率发射台在工作，都会形成强干扰，也会烧接收机附近雷达站或大功率发射台在工作，都会形成强干扰，也会烧 毁毁输入电路或第一级管子输入电路或第一级管子； 接收机第一级晶体管当受到过大输入电压冲击时，会使管子击穿，造接收机第一级晶体管当受到过大输入电压冲击时，会使管子击穿，造 成接收机根本收不到信号。成接收机根本收不到信号。 为避免上述现象发生，必

32、须在接收机的输入端采取保护措施。为避免上述现象发生，必须在接收机的输入端采取保护措施。 对接收机输入端采用的保护电路，主要有以下几种类型：对接收机输入端采用的保护电路，主要有以下几种类型： （1）白炽灯保护电路）白炽灯保护电路 （2）利用正反向二极管）利用正反向二极管 （3）利用陷波器）利用陷波器 （4）利用过载能力强的管子作为高放和混频管。）利用过载能力强的管子作为高放和混频管。 （5）利用保护继电器，及时切断强干扰信号。）利用保护继电器，及时切断强干扰信号。 第四节第四节 AGC电路电路 AGC指的是自动增益控制电路指的是自动增益控制电路 设置设置AGC的原因是：的原因是： 作为船用接收机

33、，需经常改变频率收听不同岸台或同一岸台的不同频作为船用接收机，需经常改变频率收听不同岸台或同一岸台的不同频 段的信号。这些信号到达接收机天线时的强度一般相差较大，必须调整增段的信号。这些信号到达接收机天线时的强度一般相差较大，必须调整增 益使输出满意；即使收听同一岸台同一信道的信号，因快衰落的存在，输益使输出满意；即使收听同一岸台同一信道的信号，因快衰落的存在，输 出端音量在很大范围内变化，有时会阻塞有时会中断通信，而变化速率很出端音量在很大范围内变化，有时会阻塞有时会中断通信，而变化速率很 快，人工调整跟不上变化，这时必须求助于快，人工调整跟不上变化，这时必须求助于AGC才能使输出信号相对稳

34、才能使输出信号相对稳 定而满意。定而满意。* 一、对一、对AGC电路的要求电路的要求 1、控制特性要尽量接近理想状态；、控制特性要尽量接近理想状态； AGC的控制特性是指接收机的控制特性是指接收机 输出信号输出信号u0和输入信号和输入信号ui之间的依之间的依 赖关系，如图所示。赖关系，如图所示。 第十一章第十一章 数字频率合成器数字频率合成器 第一节第一节 数字频率合成器的基本原理数字频率合成器的基本原理 频率合成器的频率合成器的基本功能基本功能是从高稳定度的基准振荡器，通过锁相环路是从高稳定度的基准振荡器，通过锁相环路 得到在一定频率范围内得到在一定频率范围内大量大量的与基准频率同样稳定的离

35、散工作频率。的与基准频率同样稳定的离散工作频率。* 根据获得大量频率的不同方式，频率合成器可根据获得大量频率的不同方式，频率合成器可分为两大类分为两大类：* （1）直接合成法直接合成法。它是直接由基准频率经分频、倍频和混频等过程，。它是直接由基准频率经分频、倍频和混频等过程， 得到所需的频率。这种方法要经多次混频，并必须再跟以滤波，而混频会得到所需的频率。这种方法要经多次混频，并必须再跟以滤波，而混频会 产生许多不需要的组合成份，引起干扰，因此该方法在现代通信技术中已产生许多不需要的组合成份，引起干扰，因此该方法在现代通信技术中已 很少应用很少应用。 （2）间接合成法间接合成法。它是用基准频率

36、，通过锁相环。它是用基准频率，通过锁相环PLL控制一个压控控制一个压控 振荡器振荡器VCO，使，使VCO的输出频率与基准频率具有同等的稳定度。的输出频率与基准频率具有同等的稳定度。 间接合成法中的数字式频率合成器在现代通信设备中间接合成法中的数字式频率合成器在现代通信设备中应用广泛应用广泛，这，这 里只介绍此种合成法。里只介绍此种合成法。 鉴频器输出噪声功率随调制频率鉴频器输出噪声功率随调制频率F的升高按抛物线规律增加，但各种消息信号的升高按抛物线规律增加，但各种消息信号 （语音，音乐）它们的能量都集中在低频端，在高频端信噪比随频率的增高而下（语音，音乐）它们的能量都集中在低频端，在高频端信噪

37、比随频率的增高而下 降。降。 三、预加重电路与去加重电路三、预加重电路与去加重电路* 因此，在调制频率的高频端输出信噪比明显下降，这对调制信号的接收是不因此，在调制频率的高频端输出信噪比明显下降，这对调制信号的接收是不 利的，为了进一步改善调频器的输出信噪比，针对调频制的特点，调制信号高频利的，为了进一步改善调频器的输出信噪比，针对调频制的特点，调制信号高频 端的信噪比采用端的信噪比采用加重技术。加重技术。 加重技术包括：加重技术包括： 预加重：预加重：在发射端利用预加重网络对调制信号频谱中的高频成份振幅进行人在发射端利用预加重网络对调制信号频谱中的高频成份振幅进行人 为提升。为提升。 去加重

38、：在接收端利用去加重网络，把调制信号高频端人为提升的信号振幅去加重：在接收端利用去加重网络，把调制信号高频端人为提升的信号振幅 降下来，使调制信号中，高，低频各频率分量的振幅保持原来的比例关系，避免降下来，使调制信号中，高，低频各频率分量的振幅保持原来的比例关系，避免 解调后信号的失真。解调后信号的失真。 采用预加重和去加重技术后，采用预加重和去加重技术后，即保证了鉴频器在调制频率的高，低频端都具即保证了鉴频器在调制频率的高，低频端都具 有较高的输出信噪比，又避免了采用预加重后造成解调信号失真。有较高的输出信噪比，又避免了采用预加重后造成解调信号失真。 由于鉴频器输出噪声功率是随调制频率由于鉴

39、频器输出噪声功率是随调制频率F按抛物线（平方律）规律上升，于是按抛物线（平方律）规律上升，于是 要求发送端的预加重网络也应使信号功率随调制信号频率要求发送端的预加重网络也应使信号功率随调制信号频率F按抛物线规律上升，即按抛物线规律上升，即 要求预加重网络的传输函数应要求预加重网络的传输函数应 满足：满足： 22 )(| )j(H| | )j(H| 1、预加重网络、预加重网络 这对应于一个微分电路。所以这对应于一个微分电路。所以预加重网络的传输函数在调制频率的低频端预加重网络的传输函数在调制频率的低频端 为常数，而在高频端相当于微分电路，为常数，而在高频端相当于微分电路，近似这种响应的典型预加重

40、近似这种响应的典型预加重RC网络如图网络如图 所示。所示。 其传递函数和频率的关系曲其传递函数和频率的关系曲 线如图所示：线如图所示： | )(|jH f 2去加重网络去加重网络 去加重网络应具有与预加重网络相反的网络特性。去加重网络应具有与预加重网络相反的网络特性。 即即 相当于积分电路，预加重和去加重网络的传相当于积分电路，预加重和去加重网络的传 输函数的乘积应为一个常数。输函数的乘积应为一个常数。 1 )( jH 其传递函数和频率的关系曲线如图所示：其传递函数和频率的关系曲线如图所示： | )(|jH f 四、四、VHF通信的特点通信的特点* 1、VHF通信范围受限通信范围受限 VHF无

41、线电波主要靠空间波传播，传无线电波主要靠空间波传播，传 播范围为视距范围，播范围为视距范围，极限值极限值限于限于100n mile ，正常值正常值约约25n mile。 2、VHF电台的天线尺寸小电台的天线尺寸小 频率范围为频率范围为156MHz160.5MHz（甚高频（甚高频 即超短波范围为即超短波范围为30MHz300MHz）,波长波长约约 1.9m，其，其1/4约为约为0.5m。 3、采用调频制以提高抗干扰能力、采用调频制以提高抗干扰能力 4、VHF接收机中必须加有静噪电路接收机中必须加有静噪电路 在调频通信或调频广播接收时，会遇到无信号，或弱信号时，或在调机寻在调频通信或调频广播接收时

42、，会遇到无信号，或弱信号时，或在调机寻 找信号的情况，这时就会出现鉴频器的输入信噪比低于门限值的实际情况，由找信号的情况，这时就会出现鉴频器的输入信噪比低于门限值的实际情况，由 于门限效应鉴频器输出端的噪声很大。于门限效应鉴频器输出端的噪声很大。 5、占用频带宽、占用频带宽 第二节第二节 VHF 通信的工作种类通信的工作种类 一、船用一、船用VHF通信的工作种类通信的工作种类* 1、调频（调相）单路无线电话，用、调频（调相）单路无线电话，用F3E或或G3E表示。表示。 2、利用副载波调制的单路调频（调相）自动接收报，用、利用副载波调制的单路调频（调相）自动接收报，用F2B或或G2B表示。表示。

43、 二、船用二、船用VHF通信的工作方式通信的工作方式* 1、单工、单工 按按CCIR建议，水上建议，水上VHF通信中船舶间通信只能使用同频单工方通信中船舶间通信只能使用同频单工方 式。式。 2、双工、双工 船与岸台间为港口工作或船舶动态业务而进行的通信，可以使船与岸台间为港口工作或船舶动态业务而进行的通信，可以使 用同频单工方式，也可使用异频准双工方式。用同频单工方式，也可使用异频准双工方式。 第十三章第十三章 NBDP终端终端 窄带直接印字报（窄带直接印字报（NBDP）终端是）终端是GMDSS通信系统中船舶电通信系统中船舶电 台的台的主要终端主要终端之一。它和船舶之一。它和船舶SSB电台连用

44、可以实现船岸间、船电台连用可以实现船岸间、船 舶间、船台和经岸台延伸的电台或国际用户电报网用户间的自动舶间、船台和经岸台延伸的电台或国际用户电报网用户间的自动 电传业务电传业务，同时还可以向某组船或所有船播发电传信息。，同时还可以向某组船或所有船播发电传信息。* 本章主要介绍本章主要介绍NBDP终端的组成和主要技术要求，调制解调终端的组成和主要技术要求，调制解调 器原理，业务信息符号和字组，检纠错措施，器原理，业务信息符号和字组，检纠错措施，ARQ和和FEC方式的方式的 基本工作程序。基本工作程序。 第一节第一节 NBDP终端的一般组成终端的一般组成 NBDP技术或设备具有如下主要优点：技术或

45、设备具有如下主要优点：* （1）采用）采用FSK调制，增强了在噪声中识别信号的能力。调制，增强了在噪声中识别信号的能力。 （2）采用）采用4B/3Y（4传传3空）检错码和空）检错码和ARQ、FEC等差等差 错控制方式，大大提高了数字传输的正确性和可靠性。错控制方式，大大提高了数字传输的正确性和可靠性。 （3）在射频信道以）在射频信道以100波特的低速率传输，信号占有波特的低速率传输，信号占有 带宽窄；而且整个通信过程自动化，提高了信道的利用带宽窄；而且整个通信过程自动化，提高了信道的利用 率。率。 二、二、NBDP的技术特性的技术特性* 1、使用的码：、使用的码：4B3Y码码 即编码中即编码中

46、“0”（B或空号）和或空号）和“1”（Y或传号）的个数比是或传号）的个数比是4:3 。 如：字符如：字符“A”的编码为的编码为0001110又如：字符又如：字符“B”的编码为的编码为1011000 4B3Y码总共有七个码元（码总共有七个码元（七单元码七单元码），那么是不是所有的七单），那么是不是所有的七单 元码都具有元码都具有4B3Y特性呢？特性呢？ 七单元码共有七单元码共有27128种组合，其中具有种组合，其中具有4B3Y特性的只有特性的只有35种种 组合，表示各种字符已经足够。组合，表示各种字符已经足够。 接收方根据接收方根据4B3Y特性就可判断出接收的字符是否错误，从而特性就可判断出接收

47、的字符是否错误，从而 实现检错。实现检错。 2、信息传输速率为、信息传输速率为100bit/s 由于由于NBDP采用二进制编码，所以码元传输速率为采用二进制编码，所以码元传输速率为100波特。波特。 传送传送1个码元占时个码元占时1/100s=10ms，传，传1个字符需个字符需70ms。 1秒钟大约可以传秒钟大约可以传13个字符。个字符。 3、采用的调制方式为、采用的调制方式为FSK（移频键控）（移频键控） 用用1700851785Hz表示空号即表示空号即“0”，用，用1700851615Hz 表示传号即表示传号即“1”，下图表示传送，下图表示传送0101时时FSK的信号波形。的信号波形。 0

48、101 该该FSK信号最大频率为信号最大频率为1785Hz，最小频率为，最小频率为1615Hz，频移，频移170Hz。 4、工作种类为、工作种类为F1B/J2B(调频调频/单边带单路自动接收报单边带单路自动接收报) 5、差错控制、差错控制 （1）ARQ自动请求重发，一般用于点对点通信自动请求重发，一般用于点对点通信 （2）FEC前向纠错前向纠错（ CFEC集群集群FEC、SFEC选择选择 性性FEC） 第四节第四节 检纠错措施和业务信息符号与字组检纠错措施和业务信息符号与字组 一、一、NBDP中的检纠错措施中的检纠错措施* 错码可分为随机性错码和突发性错码。在错码可分为随机性错码和突发性错码。

49、在NBDP通信中采用的通信中采用的 差错控制技术分检错和纠错两步。差错控制技术分检错和纠错两步。 NBDP中采用的检错码是中采用的检错码是4B/3Y恒比码。它具有较强的检错能力。恒比码。它具有较强的检错能力。 NBDP中纠错的方法有两种：中纠错的方法有两种：ARQ方式和方式和FEC方式。方式。 工作于工作于ARQ方式时，发方每发送一组信码，就处于方式时，发方每发送一组信码，就处于 停止停止等候状态。等候状态。 工作于工作于FEC方式时，采用的纠错措施是方式时，采用的纠错措施是二重时间分二重时间分 集集，即发方将预发送的字符在间隔大于，即发方将预发送的字符在间隔大于d（一般取（一般取 280ms

50、）的两个时刻上分别发送。）的两个时刻上分别发送。第一次第一次发送称为直接发送称为直接 发送（发送（DX），），第二次第二次发送称为重复发送（发送称为重复发送（RX）。收方）。收方 对两次收到的字符加以比较和选择，保留正确的作为接对两次收到的字符加以比较和选择，保留正确的作为接 收信号。收信号。 比较结果会有下列四种情况：比较结果会有下列四种情况： （1）两次接收的字符都符合）两次接收的字符都符合4B/3Y规律，且相同。规律，且相同。 （2）两次接收的字符都符合）两次接收的字符都符合4B/3Y规律，但不相同。规律，但不相同。 （3）两次接收的字符中有一个符合）两次接收的字符中有一个符合4B/3Y

51、规律，另一个不是。规律，另一个不是。 （4）两次接收的字符均不符合）两次接收的字符均不符合4B/3Y规律。规律。 对（对（1）、（）、（3）情况判为正确接收，并选符合）情况判为正确接收，并选符合4B/3Y规律的规律的 字符为正确字符；对（字符为正确字符；对（2）、（）、（4）情况，均判为不正确，收方以）情况，均判为不正确，收方以 “*”符号打出，代表该字符在传输中出错。符号打出，代表该字符在传输中出错。 第六节第六节 FEC方式的基本工作程序方式的基本工作程序 FEC方式有两种类型：方式有两种类型： （1）CFEC (collective FEC)集群前向纠错。用于点对面通信。集群前向纠错。用

52、于点对面通信。 （2）SFEC (selective FEC )选择性选择性FEC，用于点对点通信。，用于点对点通信。 FEC的概念的概念 1、FEC前向纠错前向纠错 2、FEC采用的技术采用的技术* 二重时间分集二重时间分集发送端将同一字符间隔一段时间发送端将同一字符间隔一段时间T Td d重复发送重复发送 两次，接收端选择正确的一次做为接收字符。两次，接收端选择正确的一次做为接收字符。 在在FEC中，中，Td4个字符的发送时间个字符的发送时间470ms280ms 第一发射位置第一发射位置(DX) 第二发射位置第二发射位置(RX) A B C A Td280ms 第一发射位置第一发射位置(D

53、X) 第二发射位置第二发射位置(RX) A B C A Td280ms 接收端对两次接收的字符进行比较，比较的结果会有下列四种情况：接收端对两次接收的字符进行比较，比较的结果会有下列四种情况： （1）两次接收的字符都符合）两次接收的字符都符合4B/3Y规律，且相同。规律，且相同。 （2）两次接收的字符都符合）两次接收的字符都符合4B/3Y规律，但不相同。规律，但不相同。 如发送的是如发送的是1000101，第一次接收的是第一次接收的是1000101； 第二次接收的是第二次接收的是0000111。 （3）两次接收的字符中有一个符合）两次接收的字符中有一个符合4B/3Y规律，另一个不是。规律，另一

54、个不是。 （4）两次接收的字符均不符合）两次接收的字符均不符合4B/3Y规律。规律。 对（对（1）（）（3）情况，判为正确接收，并选择符合）情况，判为正确接收，并选择符合4B/3Y规律规律 的字符为正确字符进行打印。的字符为正确字符进行打印。 对（对（2）（）（4）情况，均判为不正确，收方以）情况，均判为不正确，收方以“”打出，代表打出，代表 该字符在传输中出错。该字符在传输中出错。 第一节第一节 DSC终端的一般组成终端的一般组成 DSC是用来实现是用来实现遇险报警遇险报警和和选择性呼叫选择性呼叫的一个数字终端。它与的一个数字终端。它与 MF/HF/VHF通信设备相连可完成下列功能：通信设备

55、相连可完成下列功能： （1）遇险呼叫（）遇险呼叫（Distress），包括遇险报警、遇险确认和遇险转播。），包括遇险报警、遇险确认和遇险转播。 （2）全呼（）全呼（All ship call）即被呼对象是所有装配即被呼对象是所有装配DSC终端的岸台和船台。终端的岸台和船台。 （3）组呼（）组呼（Group call）被呼对象是具有相同利益或同一属性的船舶。）被呼对象是具有相同利益或同一属性的船舶。 （4）海呼（区域呼叫）海呼（区域呼叫Area call）被呼对象是某海域中的所有装配被呼对象是某海域中的所有装配DSC终端的船台。终端的船台。 一、一、DSC的基本功能的基本功能* （5）选呼（单呼

56、）选呼（单呼Selective call）被呼对象是某一特定的船台或岸台。被呼对象是某一特定的船台或岸台。 （6）海上业务呼叫：海上业务呼叫：指用指用VHF电话通过岸台拨呼陆地公众网电话所发出的电话通过岸台拨呼陆地公众网电话所发出的 申请呼叫。申请呼叫。 二、二、DSC呼叫的类别呼叫的类别* （1）遇险呼叫：）遇险呼叫：包括遇险报警、遇险确认和遇险转播。包括遇险报警、遇险确认和遇险转播。 （2）紧急呼叫：）紧急呼叫：指发现有人落水，需提供紧急医疗援助，船指发现有人落水，需提供紧急医疗援助，船 损但还没有直接的危险及搜救协调时所发出的呼叫。损但还没有直接的危险及搜救协调时所发出的呼叫。 （3）安

57、全呼叫：）安全呼叫：指岸台发布台风警报、航行警报、紧急气象指岸台发布台风警报、航行警报、紧急气象 信息之前的呼叫。信息之前的呼叫。 （4）船舶业务呼叫：）船舶业务呼叫：指船舶调度通信、船位查询等之前的呼指船舶调度通信、船位查询等之前的呼 叫。叫。 （5）常规呼叫）常规呼叫 第三节第三节 DSC编码和检纠错措施编码和检纠错措施* 一、一、DSC的编码的编码 1、每一个字节由十位二进制码元构成，其中前七位作为信息码元，、每一个字节由十位二进制码元构成，其中前七位作为信息码元， 后三位作为检错码元（监督码）。后三位二进制码元表示的数字代表前七后三位作为检错码元（监督码）。后三位二进制码元表示的数字代

58、表前七 位二进制码中位二进制码中“0”的个数。的个数。 如：如：1000101100 信息码元信息码元检错码元检错码元 发射顺序：信息码元从低位到高发射顺序：信息码元从低位到高 位发送，检错码元从高位到低位位发送，检错码元从高位到低位 发送。发送。 2、一个字节有一个字节有7位二进制信息码，共可表示位二进制信息码，共可表示27128种信息。按规定种信息。按规定 ，第，第0099号编码作为信息中的数字编码使用，第号编码作为信息中的数字编码使用，第100127号编码作为信号编码作为信 息中的功能编码使用。息中的功能编码使用。 例如：将时间例如：将时间12点点06分编码，则可转换为对分编码，则可转换

59、为对1206编码。编码。 12对应的信息码是对应的信息码是0001100，检错码，检错码101，十位码是，十位码是0001100101。 06对应的信息码是对应的信息码是0000110，检错码，检错码101，十位码是，十位码是0000110101。 一个功能编码表示一个特定的含义，如一个功能编码表示一个特定的含义，如“遇险优先等级遇险优先等级”可用可用 112表示。表示。 二、二、DSC的检纠错措施的检纠错措施 1、十单元码中的监督码可实现水平检错，但不能实现纠错。、十单元码中的监督码可实现水平检错，但不能实现纠错。 为了实现纠错，可在水平检错的基础上加入垂直校验。为了实现纠错，可在水平检错的

60、基础上加入垂直校验。 方法是：在方法是：在DSC呼叫序列后加入一个垂直检验字节（呼叫序列后加入一个垂直检验字节（ECC）。）。ECC的的 产生是在发端把各个字节的信息码（前产生是在发端把各个字节的信息码（前7位）按垂直排列，然后对各字节位）按垂直排列，然后对各字节 中的信息位进行垂直模中的信息位进行垂直模2相加（偶检验），产生相加（偶检验），产生1个字节的信息码，称为垂个字节的信息码，称为垂 直校验信息码，在加入水平监督码后构成直校验信息码，在加入水平监督码后构成ECC字节。字节。 例如：例如： 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0