第二章地面系统

1、第二章 地面通信系统原理与业务第一节 地面通信系统的基本知识一、无线电波的产生无线电波实质上是一种电磁波。电荷周围有电场存在，电荷定向移动产生电流，在电流周围会产生磁场。如果电流大小与方向随时间变化，此交变电流在其周围将产生交变的电磁场。当交变频率足够高时，交变的电磁场将会摆脱电流的束缚辐射出去，这就是交变电磁场产生的基本原理。无线电传播过程就是交变电磁场向前波动的过程。当交变的电流通过天线向空间辐射后，在天线附近空间形成交变的电场和磁场，变化的电场能产生磁场，交变的磁场又生成电场，如此反复，电磁场以光的速度向外辐射和传播。二、频率、周期、波长和速度的定义以及相互关系电波在1秒的单位时间内幅值

2、大小与方向周期性重复变化的次数称为频率。符号：f； 单位：赫兹（Hz） 千赫兹（KHz） 兆赫兹（MHz） G赫兹（GHz）1000Hz=1KHz 1000KHz=1MHz 1000MHz=1GHz电波幅值大小与方向变化一次所用的时间称为周期。符号：T； 单位：秒（s） 毫秒（ms） 微秒（ms）1秒（s）=1000毫秒（ms） 1毫秒（ms）=1000微秒（ms）电波在一个周期内传播的距离称为波长。符号：；单位：米（m） 分米（dm） 厘米（cm） 毫米（mm）1米（m）=10 分米（dm） 1分米（dm）=10厘米（cm） 1 厘米（cm）=10毫米（mm）单位时间内无线电波传播的距离称为

3、速度。符号：v； 单位：米/秒（m/s），千米/秒（km/s）。T=1/f； V=*f 角速度 =2f在真空中无线电波是以光速传播的。C=3X105km/s。三、频率的划分现在无线电通信被广泛地使用于许多领域，为了更好地使用频率资源，减少相互间的干扰，国际无线电咨询委员会（CCIR）为不同行业指定使用不同的频段。无线电波一般按波段划分，划分后的波段名称、波长、频率范围详情下表2-2-1所示：表2-2-1波段名称波长范围波段名称频率范围极长波105m以上极低频（ELF）3KHz以下超长波105m-104m甚低频（VLF）3-30KHz长波104m-1000m低频（LF）30-300KHz中波10

4、00m-100m中频（MF）300-3000KHz短波100m-10m高频（HF）3-30MHz米波（超短波）10m-1m甚高频（VHF）30-300MHz微波分米波10-1dm特高频（UHF）300-3000MHz厘米波10-1cm超高频（SHF）3-30GHz毫米波10-1mm极高频（EHF）30-300GHzCCIR给海上地面移动通信业务专门指配了通信频段和通信频率为：MF：4154000KHz。其中，MF I： 415-530KHzMF II： 2MHzHF：4000-27500KHzVHF：156-174MHz在HF频率范围内，CCIR指定海上移动通信使用的频段为4、6、8、12、1

5、6、18、22、25MHz。同时，CCIR还为无线电话（RT）、无线电传（TELEX）、数字选择性呼叫（DSC）、无线电报（WT）几种通信方式分别指配了工作信道。每一工作信道对应一对工作频率，分别供船岸电台和船对船的电台通信使用。CCIR按通信方式、波段，分别划分通信信道。船岸通信信道的收/发频率通常是不同的；而指配用于船对船的通信信道其收/发频率是相同的。指配用于遇险安全等一些重要的通信，收/发频率相同。这些频率不仅用于船船间通信，而且用于船岸间的通信。例如上海海岸电台无线电传业务使用828信道，这一信道对应的岸台的发射频率(即船台的接收频率)是8430.0KHz，接收频率（即船台发射频率）

6、是8390.0KHz。TELEX HF CH 828 指8MHz频段的28信道 指TELEX 的信道TELEX的MF遇险安全通信收发频率都为2174.5KHz.VHF：156-174MHz 海上移动业务使用01-28、60-88信道。CH70用于DSC呼叫，其它信道用于无线电话业务。船舶自动识别系统（AIS）工作在这一波段的88B信道和87B信道。以上这些信道和频率划分详情，登载在英版无线电信号书第一卷的附录中。岸台开放业务以及使用的信道详情，也可在英版无线电信号书第一卷中查到。四、无线电波的传播途径和特点了解无线电波的传播途径和特点，将有助于正确的选择使用频率，迅速建立通信链路。1、 无线电

7、波的传播途径无线电波从发射点到接收点， 不同频率的无线电波有不同的传播途径，按照离开地面高度，传播途径可划分为地波传播、空间传播、电离层波传播三种。 地波传播：地波传播是指电波沿地球表面传播，见图2-1-1。空间波传播：是指电波在空间传播，由入射波、地面反射波和直射波组成。超短波通信就是靠空间波传播的，接收点的场强是由地面反射波，空间直射波合成，见图2-1-2(a/b/c)。 电离层波传播： 电离层波又称天波， 电波由发射天线出发经电离层反射到达接收天线， 我们称这种传播方式为电离层传播，见图2-1-3。图2-1-1 地波传播图2-1-2(a) 空间波传播图2-1-2(b) 空间波传播图2-1

8、-2(c) 空间波传播图2-1-3 电离层分布与电波传播2、 各波段电波传播特点（1）电离层：大气层由于太阳紫外线的辐射，气体分子被电离，形成正负离子和自由电子组成的电离层。距地面高度为50到300km。随高度不同电离层电离程度不同，形成不同的浓度。根据电离层浓度可将电离层大致分为D、E、F1、F2层。高度越高，电子浓度越大，分布如图1-3-3所示，电波在穿越电离层时，会受到吸收和衰减。吸收和衰减大小与频率和电离层的浓度有关。D层和E层变化最有规律中午浓度最强，上下午次之，晚上D层消逝。F层在白天分为两层，F1和F2。F2为较高层。F1层在晚上消逝。晚上只剩E层和F2层。电离层极不稳定，受多种

9、因素的影响，对电波传输影响较大。（2）长波和超长波传播特点超长波波长为100km - 10km，频率为3 - 30kHz，长波波长为10km - 1km，频率为 30-300kHz。由于波长很长，地面的凹凸及地质参数的变化对传播影响很小。在 300 Km 以内传播基本上是地波传播。对于较远距离的通信可用电离层传播。由于长波和超长波频率低， 电子浓度很小时就可能满足反射条件， 因此穿入电离层很浅，电离层对其吸收也很小。白天，电波由D层反射，夜间由E 层反射。电波传播是在地面与电离层之间来回反射进行的，好象电波在波导中传播一样。因此称地面与电离层之间形成的传播途径为地球波导。由于D、E层变化较有规

10、律，而且地波场强也较稳定，因此长波和超长波传播比较稳定，这是它的优点。但它有三个主要缺点: 由于地波衰减慢， 发射台发出地波对其它收信台干扰大； 天电干扰对长波接收影响严重， 尤其是在多雷雨的夏季； 收发设备笨重， 需要庞大的天线；海上通信不工作在此波段。（3）中波传播特点中波波长为1 km-100m，频率为300 - 3000kHz。中波可经地波和天波传播， 但中波的地波传播和天波传播与长波相比具有许多不同之处。波长越短，沿地面绕射的能力越差。中波波长比长波波长短得多，因而它沿地面传播的能力比长波差得多。在山区， 电波传播要受到地形的影响。长波和超长波的波长一般都比山峰的高度大得多，它们能绕

11、过山峰如平地一样传播。中波波长较短，许多山峰的高度都接近甚至大于中波波长，因而对于沿地面传播的衰减增大，场强减小，传播距离相应减小。中波在电离层内传播时，由于其频率高于长波，故进入电离层较深。白天中波穿过D层时，受到强烈的吸收，天波信号微弱， 甚至不能由电离层反射，接收信号几乎完全靠地波。夜间D层消失，由E层反射回来的天波强度大(因为晚间E层电离度减小，且E 层位置也较白天高， 气体分子比较稀薄， 所以损耗较小)。传播信号有天波也有地波。总之，中波传播的特点是白天靠地波传播，而晚上则既靠地波又靠天波传播。在离开电台较远的地方，白天由于仅靠地波传播，地波场强不够，故收不到信号，但到晚上由于可经天

12、波传播，因而可收到远处的中波信号。白天传播距离近，主要靠地波传播，大约200海里左右；夜间传播距离远，靠地波和天波传播，能传播数百海里。这是中波传播的最大特点。中波传播与长波传播的另一个显著的特点是，中波传播存在衰落现象。所谓衰落现象是指接收点信号强度无规则变化，忽大忽小。产生衰落的原因是由于信号的多径传播。夜间，在天波和地波同时存在的区域，由于天波的波程随电离层电子浓度或电离层高度变化而时刻变化，接收点天波的相位也随之变化；地波场强较稳定，接收点地波相位也较稳定。因此，天波和地波的合成场强将不断地变化，当天地波同相时，合成场强最大，反相时，合成场强最小。如此便产生了信号忽大忽小的衰落现象。图

13、2-1-4 表示了一个接收信号的衰落情况（衰落现象）。克服衰落有二种方法，一种是在接收机中加自动增益控制电路，另一种方法是采用抗衰落天线，即设法使天线的辐射能量集中在地面上，尽量减小天波的辐射。v t图 2-1-4 表示一个接收信号的衰落情况（衰落现象）（4）短波传播特点短波波长为100 - 10m，频率为3 - 30MHz。和中波一样，短波也靠地波和天波来传播。但短波的地波传播，由于波长较短，沿地面绕射传播的能力差，且地面吸收强烈，衰减很快，在陆地的传播距离一般不超过100Km；在海洋，最多也只有150 Km。天波传播时，由于频率较中波频率高，因而在电离层中的损耗相应地减小，可借助于电离层进

14、行一次或多次反射，实现远距离通信。一般情况下，E层的电子浓度不足以将短波反射回来，而主要靠F层反射回地面。电波的损耗主要发生在E层。电波在电离层内衰减与频率有关， 频率越高， 衰减越小， 当频率取得太高时， 电波将会穿透电离层， 辐射到外层空间， 不再折回地面。短波传播具有以下几个特点： 地波传播衰减很快，传播距离不远。 天波传播距离远，但信号不稳定。比起中波来，由于短波的频率高，它在电离层内传播时的衰减很小， 能够容易实现远距离通信。但由于短波是比较深入电离层的，它所受电离层变化的影响较大，不同时间有不同的最佳工作频率。实际工作中， 白天电子浓度大使用较高的频率；夜间电子浓度小，使用较低频率

15、。一般地讲，在高频的各频段中，较低的频率通信距离近，较高的频率通信距离远。 有衰落现象。短波通常经F层进行反射，F层不象反射中波的E层那样稳定，所以短波通信中的衰落现象比较严重。但与中波衰落不同，短波衰落不是由于天地波的叠加而引起的，而是由于电离层里不同路线的电波传输，到达接收天线时，电波相位差的不同所引起的衰落。 存在寂静区。在海上通信时，常常遇到这样一种情况，即收听某一海岸电台的频率，在距离短波电台较近和较远地区都能收到信号，但在二者之间却有一个环形区收不到信号，我们通常称存在这一现象的地区为寂静区，又叫哑区，天波与地波之间的寂静区，见图2-1-5所示。 对于地波来说， 寂静区内因距发射台

16、太远信号衰减而消失，不能收到。对于天波来说，由于存在跃距，而且跃距大于地波传播的最大距离，形成了一个天地波均不能复盖的区域。地波传播的最远距离 r1 为寂静区的内边界，天波传播的最近距离 r2为寂静区的外边界。 r1 r2图2-1-5 短波的寂静区（5）超短波和微波的传播特点超短波波长为10 - 1m，频率为30 - 300MHz。微波波长为1m - 1mm频率为300MHz -300GHz。超短波和微波在传播特点上虽有些差别，但基本上是相同的。它们的频率比短波高得多，一般不能被电离层反射回来，而是穿透电离层奔向无边无际的太空，因而不能依靠电离层的反射实现远距离的传播。同时，由于它们的波长很短

17、，地波衰减极大，也不能象长波、中波那样沿地面传播，主要靠空间波传播。由于受到地球曲率的影响，传播距离不会很远，在天线绝对高度(距海平面的高度)为几十米时，一般仅有几十海里。海上VHF波段，工作于超短波，通信距离一般在20海里左右。3、在主要航线上不同海区和国内主要海岸电台通信使用的频段船舶在下述海区与上海台白天和夜间的通信所使用的最佳频段（信息仅供参考）：所在海区白天最佳频段夜间最佳频段在印度洋16MHz、22MHz8MHz、12MHz红海16MHz、22MHz8MHz、12MHz地中海西部16MHz（1530LT左右）12MHz（1630LT左右）8MHz、12MHz大西洋东部12MHz（1

18、630LT左右）8MHz、12MHz在上述海区与国内通信时，应根据当时的情况确定。一般方法是先收听一下预通信海岸电台几个频段的信号，根据信号质量、强度和忙闲，选择一最佳频率。通常情况下，当你在某一海区收听某海岸电台工作信道信号质量好时，你在该信道岸台的接收频率上发射，该岸台也能较好地接收到你的信号。另外，还要注意到海岸电台使用定向天线等情况，例如上海海岸电台根据业务情况，将某些频率的发射天线向某海区定向。总之，与其它海岸电台通信时，要注意不断积累经验。五、调制与解调1、为什么通信中要使用调制人耳能听到的声音的频率范围大约在300Hz-3000Hz间，通常把这一频率范围叫作音频。声波在空气中传播

19、很慢，约为340m/s，且衰减很快，不会传播很远。如何才能把声音传远，常用的方法有有线与无线传输两种方式。把声音变成电信号，这一任务通常由话筒完成，然后经过放大、导线播送出去，再经喇叭还原成声音，这是有线传输。不用导线将声音传播出去为无线传输。我们知道，交变的电磁场可以利用天线向天空辐射。但要做到有效的辐射，天线的尺寸应和电磁波的波长相比拟。音频的波长在106105m，要制造尺寸相当的天线显然是不可能的。因此不能直接将音频信号辐射到空中。将音频信号“装载”到更高的频率上，然后由天线辐射出去，是一个可以实现的设想。因为高频的波长在10m到100m间，天线尺寸可以做得比较小。同时，不同的电台可以使

20、用不同的频率，这样就可以容纳很多电台工作。在船上需要辐射出去的信号除了音频信号外，还有电传、数字等各种信号。这些信号必须要装载到高频上才便于传送。这些要借助于高频传输出去的原始信号，称为控制信号或者调制信号。用调制信号控制高频信号的过程叫做调制。被调制的高频信号称为载波。经过调制后的高频信号称为已调信号。而在接收端从已调信号中检取出原始信号的过程称为解调或者检波。调制的方法是多种多样的，对连续波的调制方法有：调幅、调频、调相、边带调制等；对于数字信号的调制有移频键控等。调制器频 率合 成 器边 带滤波器搬频天线调谐单元功 率放大器 天线 语音信号 TELEX信号DSC信号 F1 F2图 2-1

21、-6 无线通信系统发射端图 2-1-6 所示的是无线通信发射系统的基本组成，高频信号一般由频率合成器产生。在调制器产生调制信号，产生的调制信号还不足以达到发射频率的要求，通常需要经过一次或者多次搬频，再经过功率放大，经天线调谐单元送到发射天线把信号向空间辐射。高频放大频 率合成器混频器低频放大器解调器接收天线 中频放大扬声器 F1 FC TELEX/DSC终端 图 2-1-7 无线通信系统的接收端图2-1-7 所示的是无线通信接收系统的基本组成。接收到的高频信号比较微弱，一般先进行高频放大，再经混频器把信号频率降低，经过一级或者多级中频放大，在解调器中解调出原始信号，经低频放大器放大后，送到喇

22、叭、或者TELEX终端、或者DSC终端。2、调幅制原理单一音频信号调制的调幅波。设高频振荡信号载波为正弦波，用下式表示： uc(t)=UCcos(wct+fc) (2-1-1)其中: uc(t)是瞬时值，UC是振幅，wc是角频率，fc是初相位。又设单一频率的音频信号也是一个正弦波，为研究方便起见，设其初相位为零。用下式来表示: uW(t)=UWcosWt (2-1-2)用该音频信号去调制载波信号的幅度，当音频信号的瞬时值uW为零时，载波的振幅UC应不变。当uW增大时，载波振幅应增大；当uW减小时，载波振幅应减小。调幅波的瞬时值表达式为: u(t)=UC+ uW(t )×cos(wct

23、+fc) = UC (1+ m cosWt )×cos(wct+fc) (2-1-3) 式中: m为小于1的常数，m= UW/UC，叫做调幅系数。它应和音频信号的UW成正比，调幅波才不失真。调幅波的振幅应为: UC (1+ m cosWt ) (2-1-4)将式(2-1-3) 展开可得：u(t)=UCcos(wct + jc)+（m/2 ）UC cos(wc + W) t + fc + （m/2） UC cos(wc - W) t + fc (2-1-5)由式(2-1-5) 可以看出，一个单音频调制的调幅信号已不是原来的音频信号，也不是单纯的载波信号，而是由三个不同频率的等幅振荡合成

24、的，其振荡角频率分别是：载频wc ，上边频（wc + W），下边频（wc - W）。两个边频分量的振幅相等，都是m/2 UC；当m < 1时，其振幅等于音频UW振幅的一半；当m=1时，其振幅等于载频振幅的一半。载波、调制信号和已调信号的波形图如图2-1-8（a）（b）所示。音频uW 音频uW t W w载频uc 载频uct wc w 图2-1-8（a） 载波、调制信号的波形与频谱图（注：用频率F或角频率w作横坐标，用组成信号的各正弦分量的幅度做纵坐标而表示的图形，称为频谱图）。调幅波 调幅波 wc t wwc - W wc + W图2-1-8（b） 已调信号的波形与频谱图由图2-1-8

25、(b)可见，单一频率调制的调幅波的频带宽度BAM等于调制信号角频率W的两倍，即：BAM=2W。并且幅度大的载频中不包含任何信息，载频本身和调制信号无关，所要传递的声音信号只包含在两个边带之中，而且两个边带中包含着完全同样的信息。在调幅波的功率中，真正有用的是边带功率。由计算可知，当M=1时，两上边带的功率之和仅是载频功率的一半。实际的调制信号，不是单一的频率信号，如音频信号是由很多频率分量叠加而成的。从分析可知，调幅制通信是一种低质量的通信方式，它的功率和设备的利用率不高，占有的频带宽，这是调幅制通信最大的缺点。同时，从电波传播的角度来看，调幅制通信中还存在着选择性衰落现象，电波会产生严重的失

26、真。由于在调幅波的每一个边带中都含有所需传递的全部信息，所以理想的调制方式是抑制载频或只有一个边带调制。3、单边带(SSB)信号采用只传送一个边带，而抑制另一个边带和载频(或部分抑制载频)的通信称为单边带通信。为简单起见，我们以单音频调制为例分析单边带信号的表达式、波形图、频谱图等特点：由单音调制的调幅波中(见表达式2-1-5)，取出一个边频分量，就得到单音调制的单边带信号。例如取上边频分量，其表达式如下： uSSB(t) = （m /2）UC cos(wc+W) t+fc = （1/2）UW cos(wc+W) t+fc (2-1-6) 由上式看出，这是一个等幅的高频振荡，其振幅为调制信号振

27、幅的一半，其角频率为wc+W，初相位是fc，它们都与调制信号有关，其波形和频谱见图2-1-9和图2-1-10。 音频uW w Wmin Wmax 调幅波Uw wC- Wmax wC wC+ Wmax图 2-1-9 音频调制的调幅波的频谱UW/2 uSSB(t) USSB wc t w W wc - W wc + W(a) 单音频调制的上边频信号的波形图 （b）单音频调制的上边频信号的频谱图USSBW w wC- Wmax wC wC+ Wmax （c）音频调制的上边带信号的频谱图图2-1-10 单边带调制与边带信号的频谱图由上图（a）可见，单边频信号的包络是一直线，单边频信号的频谱是调制信号的

28、频谱(W)在频域上的线性搬移(wc+W)。需要指出的是，单音调制的单边频信号与载频都是等幅波，但两者有本质的不同。载频的幅度是常量，而单边频信号的幅度与调制信号的幅度UW有关，无UW时也就没有单边频信号输出。其次载频频率也是常量，而单边频信号的频率也与调制信号频率有关。经过对单边带信号的波形及频谱的分析，得到单边带信号的特点是：(1) 单边带信号的高频振幅与调制信号的振幅成正比。调制信号的幅度大，单边带信号的幅度也大；没有调制信号时，单边带信号的输出为零。(2) 单边带信号的填充角频率随调制信号角频率的变化而变化。 (3) 单边带信号具有频率的线性搬移的性质。单边带信号产生的实质是调制信号的频

29、谱在频率轴上的线性搬移，搬移后的位置取决于载频的大小，而搬移后的频谱结构与调制信号的频谱结构保持着线性的关系。单边带信号既有调幅的性质，又有调频的性质，在波形上有调幅和调频的特点，在频谱结构上有线性搬移的特点。4、单边带通信的优缺点（1）单边带通信的优点 节约频谱。单边带通信相对于调幅制来讲，只发送了一个边带，节约了另一边带。则在同一段频率范围内，无线电台的数量或通信的路数就可以增加一倍。一般单边带信号占有带宽为3KHz，调幅信号占有带宽为6KHz。 节省功率。在调幅制通信中，不论是否发射信息，调幅机总在发射载频，即有大量无功消耗存在。而单边带通信不发射载频，只发射一个边带。而且无信息时，单边

30、带发射机也不发射任何信息，因此可以节省功率。可以证明，单边带信号的峰包功率和调幅波(m=1时)中的边带总功率相等时，可得到相同的通信效果。即在相同的通信效果条件下，单边带机的发射机的峰包功率仅是调幅机峰包功率的1/8，折合成分贝数为9dB。若从其它方面进行比较，例如总平均功率，总耗电功率等，单边带比调幅制发送的功率都要节省得多。 抗选择性衰落。在收听中短波信号时，信号忽强忽弱，时有时无的现象，称为选择性衰落。造成选择性衰落现象的原因主要是电波在电离层中传播，由于电离层的变化和多路径传播等原因，使信号中不同的频率分量遭到了不同的衰落。这会破坏信号频谱中各分量间的大小及相位关系。对调幅信号来说，它

31、会使两个边带及载波之间的幅度与相位关系遭到破坏，从而使通信质量下降。尤其是对载波，衰落的影响就更大。而在单边带通信中，既没有载波，频带又窄，各个频率分量之间，并无直接幅度和相位的依从关系，所以影响较小。而且，通信的距离越远，越显示出单边带通信的优越性。上述优点说明单边带通信与调幅波相比是一种高效率的通信方式。（2）单边带通信的缺点单边带通信也有一些缺点，主要是： 对载频的频率稳定度的要求高。在单边带通信中，收端的本地载频和发端的载频必须严格同步，且高度稳定。在单边带通话时，收发两端的工作频率偏差不能超过±80Hz。GMDSS要求无论岸台或船台，其频率误差容限都不得超过±10

32、Hz。 对边带滤波器的技术指标要求高。在单边带通信中，要求对发射端载频的衰减达到40dB以上，对无用边带的衰减要达到60dB。而平衡调制器对载频的衰减只能达到20-30dB，这样对残留载频和另一边带的抑制任务就要由边带滤波器来承担。 对放大器的线性要求高。单边带信号是在低频率、低电平处形成的，必须经过多次放大才能达到发射所需的功率。因此单边带信号的放大和搬频一样，都必须保持严格的线性，否则就要失真。此外，在单边带话音通信中，若由于选择性衰落使某些频率成分收不到，这对可懂度的影响并不大，但在TELEX通信时，选择性衰落的影响比话音通信时严重得多，移频信号中某个频率衰落会造成错码，从而严重影响通信

33、质量。在GMDSS地面通信系统设备中，除用到调幅和单边带调制方式外，还用到其它多种调制方式，如调频方式，调相方式和移频键控调制等。六、地面通信系统的工作种类及其表示方法1工作种类表示法的有关规定工作种类又称工作类型或者发射类型，地面通信系统设备能完成多种类型的通信任务，比如窄带直接印字电报（NBDP）、数字选择性呼叫（DSC）、单边带无线电话等通信方式，都在组合电台中使用。下面把常用的各种工作种类的表示方法介绍如下：1979年国际电联无线电行政大会通过的无线电规则中规定:完整的工作类型包括五个字符。其中前三个字符是必需遵循的基本特征，后两个字符是可以选用的附加特征。基本特征由两个字母和中间夹一

34、位数字组成。其中，第一位字符是字母，表示主载波的调制方式；第二位是数字，表示调制信号的性质；第三位字符是字母，表示所发送信息的类型。第一位字符依此表示：A- 表示双边带调制。B- 表示独立边带。C- 表示残余边带。F- 表示频率调制。G- 表示相位调制。H- 单边带全载波。J- 表示单边带全抑制载波。K-表示用幅度调制的脉冲系列。P-表示末调制的脉冲系列。R-表示单边带减幅或变幅载波。第二位数字，依此表示：1-表示单路的，不用调制副载波，但包括量化或数字的信息。2-单路，采用副载波调制，包括量化或数字的信息。3-单路，包含模拟信息。7-双信道或多信息，包括量化或数字的信息。第三位字符表示所发信

35、息的类型。A-代表人工接收的无线电报。B-代表自动接收的无线电报。C-代表传真。D-数据传输、遥测技术、遥控操作。E-代表无线电话(包括广播)。F-电视(视频)。2、常用的工作种类在电话通信中，使用的工作种类有 A3E、H3E、R3E、J3E、F3E、G3E等。A3E -双边带调幅电话。H3E -单边带全载波电话。R3E -单边带减幅载波电话。J3E -单边带抑制载波电话。F3E -频电话。G3E -调相电话。对于工作种类J3E，发出的载波功率应至少低于峰包功率40dB，即基本上不发射载频。J3E为单边带工作方式，是船舶主要的电话通信工作类型。对于工作种类R3E，发射的载波功率应低于峰包功率1

36、8 ± 2dB，即发射一部分载波，很多海岸电台采用这种方式与船舶通信。采用R3E工作种类的主要目的是接收机可以从R3E信号中提取导频作标准频率，利用它来控制接收端的频率源，使收发两端载频保持同步，以减轻对频率稳定度的要求。便于和从事搜索救助的飞机进行通信，克服飞机高速运动中产生的多普勒频移影响。在无线电话中使用压缩扩张系统，利用导频提供连续信号，以控制接收机的频率和增益。对于H3E工作种类，发射的载波功率要低于峰包功率6±1dB。H3E工作种类主要用于遇险和安全通信，规定在2182KHz、 4125KHz、6215KHz、8291KHz、12290KHz、16420KHz等

37、频率上使用，可为调幅方式接收，也可用单边带方式接收。船用电传通信工作种类有A1A、A2A、H2A、F1B等。MF/HF组合电台的NBDP和DSC方式，采用的工作种类是F1B。船舶的VHF设备，其无线电话采用G3E工作种类，DSC采用G2B工作种类。第二节 GMDSS地面通信系统组成一、地面通信系统的组成GMDSS地面通信系统主要包括组合电台、VHF设备和DSC遇险安全频率值守机。组合电台由MF/HF收发信机和终端设备组成，终端设备包括NBDP、DSC终端以及无线电话，有些型号的DSC遇险安全频率值守机作为组合电台的终端设备。VHF设备由甚高频收发信机和终端设备组成，终端设备包括DSC终端和无线

38、电话设备。MF/HF和VHFDSC遇险安全频率值守机能够分别独立地在MF/HF和VHF波段的DSC遇险与安全呼叫频率上值守，是地面通信系统的重要设备。地面通信系统设备基本组成见图2-2-1，2-2-2所示： 中/高频收/发信机无线电话TELEX终端DSC终端MF/HF DSC遇险安全频率值守机天线调谐单元电源 TX ANT（发射天线） RX ANT （接收天线） RX ANT（接收天线） 图2-2-1 中/高频（MF/HF）组合电台组成框图甚高频（VHF）收/发信机无线电话DSC终端VHF CH70 DSC遇险安全值守机 TX/RX ANT（收发天线） RX ANT（接收天线）电源图2-2-2

39、 甚高频（VHF）设备组成框图 图2-2-3 SAIT MF/HF组合电台设备样图图2-2-4 FURUNO MF/HF组合电台设备样图图2-2-3 图2-2-5所示为MF/HF组合电台设备和VHFDSC设备及终端。它们是船舶进行遇险报警、遇险通信（包括遇险协调通信和遇险现场通信）、紧急通信、安全通信以及日常通信的重要设备。其中DSC终端设备是GMDSS系统实施时引进的地面通信终端设备，其它的设备在GMDSS未实施之前就是远洋船舶的主要通信设备。图2-2-5 JRC VHF设备样图随着GMDSS系统的实施和通信技术的不断发展，设备的型号不断更新，性能更先进，新的数字通信编码纠错技术，使海上通信

40、更加可靠、简捷、迅速有效。GMDSS的地面通信和卫星通信有所不同。卫星通信工作在微波波段，只要船舶航行在卫星覆盖区内，就能全天候地经卫星与用户通信。而地面通信工作在MF、HF和VHF频段，通信能否完成，与天线设置、通信方式设置、所选频率等都有密切的关系，哪一个环节设置不正确都可能影响到通信的建立。二、地面系统各部分的主要作用1、 组合电台组合电台满足GMDSS 系统要求，是地面通信系统重要组成部分，有收发信机及其终端设备构成。其作用工作在MF/HF上，能发射和接收DSC、TELEX、SSB信号，实现船到岸、岸到船、船到船的中距离和远距离遇险报警和遇险通信、紧急呼叫和紧急通信、安全呼叫和安全通信

41、，常规呼叫和常规通信，以及MF/HF DSC遇险与安全频率的自动值守。2、 组合电台的终端设备（1）DSC终端DSC作为组合电台的终端或VHF设备一部分，通过组合电台和VHF设备的收发信机和信号处理电路，实现遇险报警、遇险确认、遇险转发和其它功能，并能够进行选择性呼叫，实现扫描值守，船舶查询等功能。DSC 终端完全取代了500 KHz 和 2182 KHz 频率上的海上遇险报警方式，改变现有船-岸间无线电通信的程序和方法，形成了新的无线电通信程序和值守规则。（2）NBDP终端NBDP终端不能独立的工作，只能作为组合电台的终端设备，通过组合电台的收发信机和信号处理电路，实现船到船、船到岸、岸到船

42、的无线电传的遇险、紧急、安全与常规的电传通信功能，是海上船到船、船岸无线电传通信的一种通信形式。船舶电台经海岸电台可以人工或者自动与陆上电传通信网络、数据通信网络相联接，实现船-岸-用户间的直接电传通信。 3、 VHF与VHFDSC设备VHF设备是GMDSS在A1海区船舶的主要通信设备。其作用主要是实现近距离的船到岸、岸到船的无线电话通信和DSC呼叫。是船舶现场通信的主要通信方式，也是船舶实现驾驶台与驾驶台之间通信的重要手段。第三节 地面通信系统的通信程序一、无线电通信业务的分类无线通信是指利用无线电波在空间的传播来传递信息的通信。无线电通信在海上得到广泛的应用。船舶电台之间或船舶电台与陆地电

43、台之间进行的无线电通信业务，通称为船舶移动通信业务。国际上将船舶移动通信业务通常分为遇险通信、紧急通信、安全通信、常规通信和船舶业务通信。遇险通信是指船舶发生遇险时而进行的救助、协调等通信；紧急通信是指船舶发生人员伤亡、疾病、人员落水等严重影响船员生命安全的紧急事件而进行的通信；安全通信是指有关船舶航行安全的通信，比如在航道上发现不明漂流物，航道上航标发生变化等而进行的通信，包括航行警告、气象警告、气象预报等；船舶间以及船舶和海岸电台间的日常通信，称为常规通信；而有关海上船舶运输生产的通信，又称为船舶业务通信。我国航运界把常规通信和船舶业务通信通常又分为公众船舶无线电通信和航务通信。凡陆上用户

44、和船上乘客或者工作人员，经海岸电台和陆上网络进行的通信，称为公众船舶无线电通信。凡交通系统各单位所属船岸电台为保证船舶航行安全和运输生产的通信，称为航务通信。二、地面通信系统的遇险安全呼叫频率和通信频率地面通信系统的遇险报警和遇险安全频率的值守，使用DSC方式进行；遇险通信使用无线电话和无线电传方式进行。通常情况下，在DSC遇险呼叫频率呼叫后，在同波段的无线电话遇险安全频率上进行后续的遇险通信。如果遇险船认为使用无线电传方式便于遇险通信，也可以使用无线电传遇险安全通信频率进行电传的遇险通信。国际CCIR在MF的2MHz段、HF的4、6、8、12、16MHz段和VHF频段指定了DSC遇险安全呼叫

45、（报警）频率和无线电话、无线电传遇险与安全通信频率。因各频段传播距离的原因，使用时应遵循同频段原则。DSC、无线电话、无线电传遇险与安全专用频率如下： 通信方式MFHFVHFDSC2187.54207.56312.08414.512577.016804. 5CH70无线电话2182.04125.06215.08291.012290.016420.0CH16无线电传2174.54177.56268.08376.512520.016695.0近距离通信业务在VHF波段上进行，通信距离大约在3050海里左右。VHF CH16信道(156.8MHz)是国际无线电话遇险与安全通信信道，同时也是无线电话呼

46、叫信道。VHF CH16信道除作为VHF波段无线电话遇险安全通信专用信道外，还作为日常情况下海岸电台和船舶电台之间的呼叫与应答信道。海岸电台通常也用此信道播发通话表，或者在此信道播发引语后，到另一个信道上发送海上重要信息。为便于接收遇险呼叫和遇险通信，在 VHF 16信道所有信息的发射时间应保持到最低程度，不得超过 1 分钟。简短的安全信息可以在此信道上播发，但是如果安全信息发射过长，可以在此信道上播发引语后转到其它信道上播发。此外，在进行非遇险类呼叫之前，电台应在VHF CH16上守听一会儿，当确认没有其它电台正在此信道上进行遇险通信时，才可进行呼叫。VHF CH70信道是VHF波段的DSC

47、遇险、安全和常规DSC呼叫信道，用于建立船到船、船到岸无线电话通信链路。当船舶遇险和遇有紧急情况时，可以在此信道上呼叫，收到此呼叫的船舶或者海岸电台，给予遇险收妥，然后转到VHF CH16信道上进行后续无线电话遇险或紧急通信。VHF CH70除作为VHF波段的遇险与安全呼叫信道外，还作为VHF波段的一般呼叫信道，船舶在此信道上呼叫某一船舶或岸上部门，约定好VHF无线电话通信信道，然后在约定的信道上进行无线电话通信。中距离通信业务一般在MF波段上进行，通信距离200海里左右。MF 2187.5Khz用于DSC遇险与安全呼叫。MF 2182KHz用于无线电话遇险与安全通信，海岸电台还常用此作为中频

48、常规通信的呼叫与回答的频率。MF 2182KHz的遇险报警功能在2005年2月1日已经取消。MF 2174.5khz用于无线电传遇险与安全通信。远距离通信业务一般在HF波段上进行，可实现远距离通信。在Inmarsat卫星覆盖区外，是船上唯一的远距离通信手段。CCIR在4、6、8、12和16MHz指定了DSC遇险与安全呼叫频率、无线电话（TEL）和NBDP遇险与安全通信频率；另外，在高频段还规定了分别用于DSC、TEL、NBDP日常通信业务的频率。三、 遇险报警与遇险通信程序1、遇险报警方式的选择利用地面通信系统设备可以迅速发出遇险报警，并能很快建立遇险通信。地面通信系统主要采用DSC方式报警。

49、用DSC方式同时能实现船到船和船到岸的报警，也可用此方式实现岸到船的报警。DSC遇险报警几乎没有报警延迟的能直接被附近的船舶收到，而其它设备的遇险报警，附近的船舶不能立即收到，需要一系列的环节，才能转发到附近的船舶。采用DSC进行遇险报警时，使用不同的频率，传播的距离是不同的。（1）利用VHF DSC 进行遇险报警传播的距离最近，大约3050海里左右，报警在VHF CH70信道上进行，在A1海区使用VHF设备进行遇险报警，该海区的VHF海岸电台和遇险事件附近的船舶会迅速接收到报警。在任何海区使用VHF进行遇险报警，附近的船舶也会迅速收到报警。（2）在MF波段进行DSC遇险报警能传播200海里左

50、右，晚上传播可能还远一些。在A2海区使用DSC遇险安全呼叫频率2187.5KHz上进行遇险报警，该海区的MF海岸电台和遇险事件附近的船舶会迅速接收到报警；在其他海区，也可在DSC遇险安全呼叫频率2187.5KHz上进行遇险报警，附近的船舶也会迅速收到报警。（3）使用HF波段的DSC遇险和安全频率，可实现远距离遇险报警，但各频段传播距离有所不同。一般频率越高，传播距离越远，晚上较低频率也可传播很远。在HF波段使用DSC遇险安全呼叫频率上进行遇险报警，远距离的海岸电台和附近的船舶都会迅速接收到报警。2、DSC报警信号及发送（1）DSC遇险呼叫 DSC遇险呼叫可以人工进行编辑后发出；在遇险事件比较紧

51、急的情况下，如没有时间编辑DSC遇险呼叫电文时，可以启动面板上的遇险报警快捷键，自动生成DSC遇险呼叫序列发出。VHFDSC遇险呼叫要经VHF发射机以G2B方式发出。在VHF CH70信道上启动DSC遇险呼叫后，每次连续发送5个DSC遇险呼叫序列，间隔约4分钟，等待接收DSC遇险收妥。如果接收不到DSC遇险收妥，再继续重复DSC遇险呼叫序列。 MF/HF DSC遇险呼叫经由MF/HF组合电台发射机，以F1B方式发出。MF/HF DSC遇险呼叫，有遇险多频呼叫和遇险单频呼叫两种方式。遇险单频呼叫是在某一MF/HFDSC遇险呼叫频率上进行，一般设置在MFDSC遇险安全呼叫频率2187.5KHz上，或者设置在HFDSC遇险安全呼叫频率8414.5KHz上进行遇险呼叫。DSC遇险呼叫每次连续发送5遍，然后间隔约4分钟，等待接收DSC遇险收妥。如果接收不到DSC遇险收妥，再继续重复DSC遇险呼叫序列。当采用遇险多频呼叫时，将在MF/HF DSC遇险和安全呼叫频率上轮流发出DSC 遇险呼叫。首先在MFDSC遇险安全呼