海上通信复习提纲

第一章GMDSS概述1.1GMDSS基本概念和功能*旧系统依靠的通信方式：1、用莫尔斯电报发报；2、用2182KHZ和156.8MHZ无线电话打电话。一、引言GMDSS（GlobalMaritimeDistressandSafetySystem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。三、GMDSS的基本功能*1、遇险报警2、搜救协调通信3、现场通信5、海上安全信息（MSI）的播发4、现场寻位6、常规通信7、驾驶台与驾驶台之间的通信

1.2GMDSS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，它们是地面通信系统和卫星通信系统。

一、地面通信系统和设备地面通信系统是指使用MF/HF/VHF频段的通信设备及其终端来完成GMDSS七大功能的分系统。

使用的设备有：

MF/HF/VHF无线电话数字选择性呼叫（DSC）窄带直接印字电报（NBDP）

奈伏泰斯接收机（NAVTEX）雷达应答器（SART）VHFCH70的应急示位标（EPIRB）

MF/HF/VHF通信设备是主体，所有终端都必须通过它来进行通信。

DSC(数字选择性呼叫)是根据CCIR(国际无线电咨询委员会)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线电通信技术。它仅仅能呼出某一电台并传输简单的信息。

NBDP(窄带直接印字电报)是依从CCIR有关建议的一种自动通信技术。它占据较窄的带宽（0.5kHz），且以直接打印方式给出信息。作为MF/HF通信设备的终端，可用于遇险与安全通信，以及常规通信。

NAVTEX(航行气象告警接收机)业务是指，在518kHz频率上，由各国主管部门指定的岸台向400海里海域内船舶用英语定时播发海上安全信息（MSI），船上NAVTEX接收机自动接收该信息，并打印输出。作为寻位手段的9GHzSART，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，SART发出声光报警，提醒幸存者救援人员已近，从而增强幸存者的信心。EPIRB（EmergencyPositionIndicatingRadioBeacon）紧急无线电示位标的主要用途是发出遇险报警。

1、远距离通信船岸间双向地面远距离通信使用的是短波（HF）。这时使用HFDSC进行遇险报警，随后的遇险安全通信可使用HFNBDP或HF无线电话。使用的频率是4MHz、6MHz、8MHz、12MHz、16MHz5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。

2、中距离通信中距离通信使用2MHz波段，在船对船、船对岸、岸对船的通信中，用MFDSC（2187.5kHz）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，则使用2187kHz；若采用NBDP，则使用2174.5kHz。岸对船的MSI(海上安全信息)发播，使用518kHz进行，由船上NAVTEX接收机接收并打印。

3、近距离通信近距离通信只用VHF频段，其中遇险报警呼叫使用VHFDSC或VHFEPIRB进行，随后的遇险安全通信使用VHF无线电话（CH16）。二、卫星通信系统（1）INMARSAT(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/航海用紧急无线电示位标/个人位置示位标）。整个系统由紧急信标、卫星、本地用户终端（LUT）和任务控制中心（MCC）组成。主要提供遇险报警业务。注：GMDSS海区的划分*陆地A1A2A3A41、A1海区：至少一个VHF岸台覆盖的范围，距岸25海里左右。2、A2海区：除了A1之外，至少一个MF岸台覆盖的范围，距岸150海里左右。3、A3海区：除了A1，A2之外，INMARSAT卫星的覆盖范围，在地球南北纬70度以内。4、A4海区：除了A1，A2，A3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。注：nmile:海里*1nmile=1852m≈3.7里船速1节=1nmile/小时=0.514m/s1英里（1mile）=1609.344m

可以说，GMDSS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。下一页*英文缩写与中文对照：*GMDSS:全球海上遇险和安全系统RCC:救助协调中心SART:雷达应答器NBDP:窄带直接印字电报EPIRB:应急示位标NAVTEX:航行气象告警接收机DSC:数字选择性呼叫第五章单边带发射机的组成激励器功放与合成自动天调控制微机电源单边带发射机的基本任务是：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，经配谐以后由天线发射出去。*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，否则会产生严重的非线性失真，因此总是将它们放在单边带发射机的最前端，常称为“第一次调制”。其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“高中频”方案*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30MHz，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，所以发射机一般采用三次搬频的结构。第四节船用单边带通信的工作种类*按照CCIR建议，水上无线电通信的工作种类（又称发射类型）的基本特征可用三个符号来表示。第一个符号表示主载波的调制方式，其中：A表示双边带；H表示单边带载波；R表示单边带减幅载波；J表示单边带抑制载波；F表示调频；G表示调相。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；2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信道。第三个符号表示所发信息的类型，其中：A表示人工接收报；B表示自动接收报；C表示传真；D表示数据传输；E表示电话；F表示电视。在GMDSS中，船用单边带通信机是一种多功能通信机。其工作种类主要有以下几种：1、载波抑制的单路单边带话，用J3E表示边带话可以是单路的或是多路的。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。J3E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R3E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。用于克服多普勒频移。3、全载波单路单边带话，用H3E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A1A表示这时传递的是莫尔斯不均匀码，速度一般不超过50波特，波形如图。5、调频单路自动接收报，用F1B或J2B表示它是NBDP或DSC终端与单边带收发机之间相连接，以便进行电传通信或DSC呼叫时应选用的工作种类。它用1785Hz表示空号即“0”，用1615Hz表示传号即“1”，下图表示传送0101时F1B的信号波形。0101第八章自动天线调谐器

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，因此需要在它们之间接一个调谐网络，又称天调网络。*

通过改变该网络中元件的参数，来实现功放输出与天线间的谐振和匹配，从而使功放输出的功率能最大限度地输送到天线。*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，基本上可分为两种类型：1、L型天调网络L型天调网络主要用于MF波段，即405KHz~535KHz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L型天调网络可等效为如图的等效电路。L型天调网络L型天调网络等效电路L型天调网络等效电路对图(a)：式中：P称为接入系数或耦合系数，于是可得出如下结论：（1）对于一定的CA，调L可使回路谐振。（2）调节C，即改变P，可得到功放所需的R0，并且当C↑时，R0↓；而当C↓时，R0↑，因此将C称为耦合电容。（3）C改变后，回路又失谐，必须重调L使之谐振。（4）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对图(b)：L2为调谐元件，L1为耦合元件，一般L2»L1，并且为减小互感，两者应垂直放置，于是：结论同(a)图相似，只是当L1↑时，R0↑；当L1↓时，R0↓。

这里rL为天调网络元件上的分布电阻，它是要消耗功率的，当rL＝RA时，天线传输效率为50％，所以必须选择rL小的元件来提高效率。2、π-L型天调网络π-L型天调网络广泛用于IF/HF波段。天线可等效为电抗与电阻的串联，XA可为容性也可为感性。正常工作时，cd端看入为纯阻，即C2与XH、XA谐振，于是：从cd端看入的谐振电阻同理，L1与C1谐振，从ab端看入也为纯阻，于是从ab端看入的谐振电阻调节C2，可改变R0´，进而改变R0：当C2↑时，R0↑；而当C2↓时，R0↓，故C2称为耦合电容。调C1，可实现总谐振，故C1称为调谐电容。通过反复调C1和C2最终实现谐振与匹配。在现代发射机中，L1、C1、C2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。第九章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，其基本任务是：选择、放大和解调，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，达到高质量通信目的。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。*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。第十章单边带接收机电路第一节输入电路*接收机最前端的选频电路称为输入电路。输入电路形式主要有调谐式和不调谐式两种。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。现代船用单边带接收机广泛采用不调谐式输入电路，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，有利于实现微机控制、简化电路结构。但是它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。

倍频程带通滤波器是上、下限频率之比为2的滤波器，它能消除二阶互调干扰的产生。设两个干扰频率分别是ω1和ω2，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：式中：ω01和ω02分别是输入滤波器的下、上限频率。（2）它们的和频或差频也必须落在信号的通带内，即：条件（1）条件（2）★先以和频ω1+ω2为例，若ω1≈ω02，ω2≈ω02，则ω1+ω2＝2ω02显然它已超出上限频率，不符合条件（2）；若ω1≈ω02，ω2≈ω01，则ω1+ω2＝ω02+ω01显然它也超出上限频率，也不符合条件（2）；只有当ω1＝ω01，ω2＝ω01，ω1+ω2＝2ω01时，才可能落在通频带内构成二阶互调干扰。为消除这种可能性，必须有：2ω01≥ω02，也即ω02/ω01≤2。★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（ω02/ω01≤1.5）或亚倍频程（ω02/ω01≤1.5~2）滤波器。★若以差频ω1－ω2来分析，会得到同样的结论。下图是TRP8750电台中接收机输入电路，它由11个固定调谐带通滤波器组成，完成10KHz~30MHz的频率覆盖。第二节输入保护电路*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；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，造成接收机根本收不到信号。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：（1）白炽灯保护电路（2）利用正反向二极管（3）利用陷波器（4）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。第四节AGC电路AGC指的是自动增益控制电路设置AGC的原因是：

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定而满意。*一、对AGC电路的要求1、控制特性要尽量接近理想状态；AGC的控制特性是指接收机输出信号u0和输入信号ui之间的依赖关系，如图所示。第十一章数字频率合成器第一节数字频率合成器的基本原理频率合成器的基本功能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大量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，频率合成器可分为两大类：*（1）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，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很少应用。（2）间接合成法。它是用基准频率，通过锁相环PLL控制一个压控振荡器VCO，使VCO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应用广泛，这里只介绍此种合成法。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（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降。

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加重技术。加重技术包括：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为提升。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，避免解调后信号的失真。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F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F按抛物线规律上升，即要求预加重网络的传输函数应

满足：1、预加重网络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RC网络如图所示。其传递函数和频率的关系曲线如图所示：2．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。即

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。其传递函数和频率的关系曲线如图所示：四、VHF通信的特点*1、VHF通信范围受限VHF无线电波主要靠空间波传播，传播范围为视距范围，极限值限于100nmile，正常值约25nmile。2、VHF电台的天线尺寸小

频率范围为156MHz~160.5MHz（甚高频即超短波范围为30MHz~300MHz）,波长λ约1.9m，其1/4λ约为0.5m。3、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。5、占用频带宽第二节VHF通信的工作种类一、船用VHF通信的工作种类*1、调频（调相）单路无线电话，用F3E或G3E表示。2、利用副载波调制的单路调频（调相）自动接收报，用F2B或G2B表示。二、船用VHF通信的工作方式*1、单工按CCIR建议，水上VHF通信中船舶间通信只能使用同频单工方式。2、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，可以使用同频单工方式，也可使用异频准双工方式。第十三章NBDP终端

窄带直接印字报（NBDP）终端是GMDSS通信系统中船舶电台的主要终端之一。它和船舶SSB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电传业务，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NBDP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，ARQ和FEC方式的基本工作程序。第一节NBDP终端的一般组成NBDP技术或设备具有如下主要优点：*（1）采用FSK调制，增强了在噪声中识别信号的能力。（2）采用4B/3Y（4传3空）检错码和ARQ、FEC等差错控制方式，大大提高了数字传输的正确性和可靠性。（3）在射频信道以100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，提高了信道的利用率。二、NBDP的技术特性*1、使用的码：4B3Y码即编码中“0”（B或空号）和“1”（Y或传号）的个数比是4:3。如：字符“A”的编码为0001110又如：字符“B”的编码为10110004B3Y码总共有七个码元（七单元码），那么是不是所有的七单元码都具有4B3Y特性呢？七单元码共有27＝128种组合，其中具有4B3Y特性的只有35种组合，表示各种字符已经足够。接收方根据4B3Y特性就可判断出接收的字符是否错误，从而实现检错。2、信息传输速率为100bit/s由于NBDP采用二进制编码，所以码元传输速率为100波特。传送1个码元占时1/100s=10ms，传1个字符需70ms。1秒钟大约可以传13个字符。3、采用的调制方式为FSK（移频键控）

用1700＋85＝1785Hz表示空号即“0”，用1700－85＝1615Hz表示传号即“1”，下图表示传送0101时FSK的信号波形。0101

该FSK信号最大频率为1785Hz，最小频率为1615Hz，频移170Hz。4、工作种类为F1B/J2B(调频/单边带单路自动接收报)5、差错控制（1）ARQ——自动请求重发，一般用于点对点通信（2）FEC——前向纠错（CFEC集群FEC、SFEC选择性FEC）

第四节检纠错措施和业务信息符号与字组

一、NBDP中的检纠错措施*错码可分为随机性错码和突发性错码。在NBDP通信中采用的差错控制技术分检错和纠错两步。NBDP中采用的检错码是4B/3Y恒比码。它具有较强的检错能力。NBDP中纠错的方法有两种：ARQ方式和FEC方式。工作于ARQ方式时，发方每发送一组信码，就处于停止—等候状态。工作于FEC方式时，采用的纠错措施是二重时间分集，即发方将预发送的字符在间隔大于τd（一般取280ms）的两个时刻上分别发送。第一次发送称为直接发送（DX），第二次发送称为重复发送（RX）。收方对两次收到的字符加以比较和选择，保留正确的作为接收信号。

比较结果会有下列四种情况：

（1）两次接收的字符都符合4B/3Y规律，且相同。（2）两次接收的字符都符合4B/3Y规律，但不相同。（3）两次接收的字符中有一个符合4B/3Y规律，另一个不是。（4）两次接收的字符均不符合4B/3Y规律。对（1）、（3）情况判为正确接收，并选符合4B/3Y规律的字符为正确字符；对（2）、（4）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。第六节FEC方式的基本工作程序FEC方式有两种类型：（1）CFEC(collectiveFEC)——集群前向纠错。用于点对面通信。（2）SFEC(selectiveFEC)——选择性FEC，用于点对点通信。FEC的概念1、FEC——前向纠错2、FEC采用的技术*★二重时间分集——发送端将同一字符间隔一段时间Td重复发送两次，接收端选择正确的一次做为接收字符。在FEC中，Td＝4个字符的发送时间＝4×70ms＝280ms第一发射位置(DX)第二发射位置(RX)AαBαCATd＝280ms第一发射位置(DX)第二发射位置(RX)AαBαCATd＝280ms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4B/3Y规律，且相同。（2）两次接收的字符都符合4B/3Y规律，但不相同。如发送的是1000101，第一次接收的是1000101；第二次接收的是0000111。（3）两次接收的字符中有一个符合4B/3Y规律，另一个不是。（4）两次接收的字符均不符合4B/3Y规律。对（1）（3）情况，判为正确接收，并选择符合4B/3Y规律的字符为正确字符进行打印。对（2）（4）情况，均判为不正确，收方以“＊”打出，代表该字符在传输中出错。第一节DSC终端的一般组成

DSC是用来实现遇险报警和选择性呼叫的一个数字终端。它与MF/HF/VHF通信设备相连可完成下列功能：（1）遇险呼叫（Distress），包括遇险报警、遇险确认和遇险转播。（2）全呼（Allshipcall）即被呼对象是所有装配DSC终端的岸台和船台。（3）组呼（Groupcall）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Areacall）被呼对象是某海域中的所有装配DSC终端的船台。一、DSC的基本功能*（5）选呼（单呼Selectivecall）被呼对象是某一特定的船台或岸台。（6）海上业务呼叫：指用VHF电话通过岸台拨呼陆地公众网电话所发出的申请呼叫。二、DSC呼叫的类别*（1）遇险呼叫：包括遇险报警、遇险确认和遇险转播。（2）紧急呼叫：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。（3）安全呼叫：指岸台发布台风警报、航行警报、紧急气象信息之前的呼叫。（4）船舶业务呼叫：指船舶调度通信、船位查询等之前的呼叫。（5）常规呼叫第三节DSC编码和检纠错措施*一、DSC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，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位二进制码中“0”的个数。如：1000101100信息码元检错码元发射顺序：信息码元从低位到高位发送，检错码元从高位到低位发送。2、一个字节有7位二进制信息码，共可表示27＝128种信息。按规定，第00～99号编码作为信息中的数字编码使用，第100～127号编码作为信息中的功能编码使用。例如：将时间12点06分编码，则可转换为对1206编码。12对应的信息码是0001100，检错码101，十位码是0001100101。06对应的信息码是0000110，检错码101，十位码是0000110101。

一个功能编码表示一个特定的含义，如“遇险优先等级”可用112表示。二、DSC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。为了实现纠错，可在水平检错的基础上加入垂直校验。方法是：在DSC呼叫序列后加入一个垂直检验字节（ECC）。ECC的产生是在发端把各个字节的信息码（前7位）按垂直排列，然后对各字节中的信息位进行垂直模2相加（偶检验），产生1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ECC字节。例如：10100111100011010001101000101000110100ECC（垂直检验字节）2、DSC采用的时间分集技术（1）DSC采用的分集时间宽度为4个字符时间。（2）对MF/HFDSC，传输速率为100波特，每一个码元占时10ms，每个字节（符）为10位二进制码元占时100ms，分集时间宽度为400ms。（3）对VHFDSC，传输速率为1200波特，每一个码元占时0.833ms，每个字节（符）为10位二进制码元占时8.33ms，分集时间宽度为33.33ms。第四节DSC呼叫序列的组成*点阵一个典型的DSC呼叫序列如下：定相序列格式符地址类别自识别电文序列终止符ECC1、点阵它是由0、1交替的数码组成的一段信号，又称0-1序列。它是呼叫序列的起始标志。它的长度为：（1）对MF/HF频段，对于“遇险呼叫”及所有岸台发往船台的呼叫均为200bit。（2）对VHF频段，所有呼叫均为20bit。2、定相序列使用定相序列是为正确地区分后面各个时间段，获得正确的帧同步及减少由于码位不同步造成的同步损失，同时也是为了形成二重时间分集传输和接收。其结构是：（1）在DX位置上，发射定相序列的功能代码“125”，共6个字节。（2）在RX位置上，依次发射定相序列功能代码“111”，“110”，“109”，“108”，“107”，“106”，“105”和“104”，共计8个字节。DXRX125Td125125125125125111110109108107106A105B104CA点阵定相序列格式符地址类别自识别电文序列终止符ECC3、格式符

格式符说明本呼叫序列的性质，即说明本呼叫序列属于下述哪一个：遇险呼叫/全呼/群呼/海呼/选呼/海上业务呼叫。使用的功能代码分别是：“112/116/114/102/120/123”（用一个字节表示）。4、地址呼叫地址是对于呼叫对象的识别。★“遇险呼叫”和“全呼”无地址。

★对于“群呼”和“选呼”呼叫，被呼地址是某一船队或某一单台的MMSI（海上移动业务识别码）。编码时，将MMSI码按相邻两个数字作为一个字节进行编码。例如：4121197310共5个字节，每个字节可用十单元码表示。由于MMSI有9位数，不是2的整数倍，这里补充一个0点阵定相序列格式符地址类别自识别电文序列终止符ECC对于“海呼（区域呼叫）”，呼叫地址是按墨卡托坐标法的某一矩形区域加以限定的。具体方法如下：例如通过键盘输入的区域为20°N10°W（起始点/左上边）～10°S15°E（结束点/右下边），设备如何把它转换为数字序列？方法：（1）画墨卡托坐标并确定象限，以起始点作为参考点，向东向南画矩形，画到结束点为止。NSWE012310°20°15°10°（2）图中阴影部分可用以下格式转换成数字序列。参考点象限参考点纬度参考点经度矩形纬度差矩形经度差1200103025组合后为：1200103025按相邻两个数字组成1个字节，共计5个字节。例：把区域10°N5°W～5°S3°E用墨卡托坐标转换成数字序列。NSWE01235°10°3°5°参考点象限参考点纬度参考点经度矩形纬度差矩形经度差1100051508组合后为：1100051508例：把数字序列0100152005转换成用经纬度表示的区域。参考点象限参考点纬度参考点经度矩形纬度差矩形经度差0100152005参考点为：10°N15°E结束点为：10°S20°ENSWE012310°15°10°20°5、类别类别表示本次呼叫的优先等级，它们是：遇险/紧急/安全/船舶业务/常规，共5个级别。分别用功能代码“112/110/108/106/100”表示，占据1个字节。6、自识别自识别是发出呼叫的呼叫台自我标识。它有9位数字，加上0后，可分成5个字节。例如：4121197210共5个字节7、电文点阵定相序列格式符地址类别自识别电文序列终止符ECC★常规电文一般包括以下内容：（1）后续通信的方式（无线电话或窄带）（2）后续通信的频率或频道★遇险报警的电文包括以下内容：电文1：表示遇险性质，分为九种情况：火灾或爆炸/浸水/碰撞/搁浅/倾斜/沉没/失控/或漂泊/性质不明/弃船,分别用功能代码“100/101/102/103/104/105/106/107/108”表示，占一个字节。电文2：表示船舶遇险时的地理位置。例如：输入经纬度船位20°12′N10°10′W，设备如何把它转换成数字序列呢？（1）先画墨卡托坐标，确定该船位所处的象限；NSWE012310°10′20°12′（2）按以下格式填入数字：象限纬度纬度分经度经度分1201201010组合起来为：1201201010，共5个字节又如：数字序列3452002058表示的经纬度船位是什么？3表示在第3象限即为西经南纬因此，该数字序列表示的经纬度是：45°20′S20°58′W注意：如果没有输入船的位置，DSC设备将自动在此栏中填充10个“9”数字。电文3：遇险时间例如：向设备输入的时间为13点20分，设备应如何把它转换成数字序列？按以下格式填入数字：小时分1320共2个字节注意：如果没有输入遇险时间，DSC设备自动输入4个“8”数字。电文4：后续遇险通信的方式，一般有无线电话和电传两大类。8、序列终止符（EOS）END：表示该序列结束；功能代码127。ACKRQ：表示该序列需要被呼叫台予以确认；功能代码117。ACKBQ：表示该序列是对带有ACKRQ呼叫序列的应答；功能代码122。9、校验符（ECC）校验符是发射的最后的字符，用以对整个呼叫序列各字节信息位的垂直校验。例：如何产生DSC呼叫序列检验符？以遇险呼叫序列为例：格式符：遇险呼叫112自识别：4123467080（1）遇险性质：碰撞102电文：（2）遇险地点：30°N20°E0300002000（3）遇险时间：12:001200（4）后续通信方式：G3E单工电话100序列结束符：117111000001010010010111010111010001101010000110011000000110000000000000000101000000000110010011101011001000110111001010111011111111011111000100101100100检验符（ECC）00011000000000101111点阵定相序列格式符自识别电文序列终止符ECC从此例我们也可以了解DSC呼叫序列是如何由01序列组成的NAVTEX:航行气象告警接收机（又称奈伏泰斯接收机），能够接收在航行区域所选岸台播发的航行告警、气象预报及其他海上安全信息。详细的气象信息由专门的气象传真机接收。*

世界航行警告业务WWNWS（World-WideNavigationalWarning）按广播区域分三种：远洋、近洋和沿海。远洋航警是针对A3、A4航区播发的，它由每个NAVAREA协调国负责协调和播发；近洋航警是针对A1、A2航区播发的，它由每个NAVTEX岸台所在国间协调；沿海或沿江航警则完全由各国主管部门协调完成。*15.2NAVTEX报文格式一、NAVTEX的工作方式NBDP的CFEC（集群前向纠错）方式二、NAVTEX的工作频率为518KHz三、NAVTEX的报文格式*定相信号ZCZC空格B1B2B3B4回车换行报文NNNN回车换行1、定相信号由DX位置上的定相信号2和RX位置上的定相信号1组成，以建立收发双方的同步。2、ZCZC表示定相周期结束，电文发射正式开始。3、B1B2B3B4是技术编码（1）B1是NAVTEX信息播发台的识别字母如：广州N上海Q大连R定相信号ZCZC空格B1B2B3B4回车换行报文NNNN回车换行（2）B2是各种报文的分类代码，表示所收报文的种类。其中：A——航行警告B——气象警告C——冰况报告D——搜救信息E——气象预报L——航行警告（3）B3B4是对每一类报文的双字编号，从01~99然后再从01开始。其中：A、B、D、L类报文不可拒收

重要的紧急报文，如最初的遇险报文、属于有关人命安全的通知等，可用00号码。00号码的报文必须打印，不可拒收。举例说明技术编码的含义：NA04广州岸台播发的第04号航行警告RE06大连岸台播发的第06号气象预报QB66上海岸台播发的第66号气象警告4、报文正文5、NNNN表示报文结束

所有报文的结束均须用NNNN表示。接收机只有收到4个连续的N，打印机才不再打印；否则表示报文的错码很多，还要重新接收。一份NAVTEX报文如下：五、NAVTEX报文的优先等级*VITAL（极其重要的）IMPORTANT（重要的）ROUTINE（常规的）第十六章搜救雷达应答器作用：搜救雷达应答器（SART）在GMDSS中是用于海难发生现场附近对遇险者进行搜救的寻位装置。IMO规定，所有300吨以上的船舶均应配备该设备。

意义：SART工作于9GHz频段，它与搜救船只或直升飞机上的9GHz导航雷达相配合构成了一个寻位系统。该系统有助于在搜救作业中尽早发现遇难幸存者或救生筏。

本章介绍SART的一般组成与工作原理，并给出它的技术要求及日常维护保养事项。搜救雷达应答器（SART）在GMDSS中的作用和意义**Rθ12个点R：搜救船与遇难船间距离θ：搜救船与遇难船间相对方位12个等间距的亮点，第1个亮点到最后一个个亮点的距离大约是8海里，SART的位置是在第一个亮点的位置16.1SART的组成和工作原理*一、SART的工作原理雷达SART①②①雷达发出9GHz询问信号②SART发出9.2GHz~9.5GHz的扫频信号作为应答，该信号在雷达屏幕上显示的图形如图。

注意：SART在启动后，并不马上发出信号，而是在收到雷达发出的询问信号后才发出应答信号。因此也有这样的描述，“SART受到触发后就发出应答信号”。第八节分组通信方式*一、分组（packet）方式的提出随着卫星通信事业的发展，数据传输业务越来越多地使用卫星通道。它与话音的传输比较，具有许多特点，归结起来有如下几个方面：1、随即地、间断地使用通道，峰值与平均传送率之比值很大。2、网络中要能容纳从低速到高速的多种数据率3、可以分组进行传输4、低成本的地球站除业务繁忙或数据很长之外，使用预分配方式或按需分配方式发送数据信道利用率很低，为此人们提出了分组通信的方式。总的来看，分组通信属于时分多址的方式。实现分组通信时信道的占用方案有P/ALOHA、S/ALOHA和R/ALOHA等方式。二、P/ALOHA（纯ALOHA）方式

P/ALOHA方式的基本特征是，若干地球站共用一个卫星转发器的频段，各站预先对所发送的数据按规定分组，然后在时间上随机地发送其数据分组。若发生碰撞则重发。

1、P/ALOHA方式的工作过程（1）发端将报文分组，每组报头包含收发双方的地址和某些控制比特；数据段后加上检错码。（2）发端将报文分组发送出去，并保留其“副本”。发送是随机的，不需要全网同步。（3）所有接收端都接收到该分组，但只有报头地址与本站地址相同的才被本站接收。（4）本站接收到报文分组后，对其进行检错，若没发现错误则发应答信号，否则不应答。（5）发送端等待接收端的应答信号，如果在规定时间内没有收到应答信号，它便重发该分组，这个过程一直进行到发送成功为止，这时所存“副本”就可消去。★接收端有时会出现不能正确接收数据分组的情况，有两种原因：（1）随机噪声引起的误码；（2）由于各站发射分组的时间是随机的，当两个或两个以上的分组通过转发器时，在时间上有时可能出现重叠——称为碰撞，波形的迭加就使接收站无法正确接收。第二种原因会产生更多的重发，如果重发时机选择不当，会产生更多的碰撞，再重发，再碰撞，从而有可能产生不可收拾的局面。2、经推导P/ALOHA方式的信道利用率为18.4％。三、S/ALOHA（时隙ALOHA）方式基本工作过程及信道利用率

S/ALOHA的基本特征是：以转发器输入口为参考点的时间轴上等间距地分成许多时隙，各站发射的各个已调数据分组必须落入某一个时隙内，不像P/ALOHA方式那样是完全随机的。这种方式的优点是碰撞概率比P/ALOHA的要小，最大信道利用率可提高一倍，为36.8％。缺点是全网需要定时和同步；每个数据分组持续时间必须是固定的，设备复杂。t帧时隙1时隙2时隙3时隙4时隙5站1站2站3ttt时隙1冲突重发冲突重发下一帧四、R/ALOHA方式

1、R/ALOHA中的R是指预约。

2、传送长报文若使用S/ALOHA或P/ALOHA方式，它在发送过程中可能会出现碰撞的情况，接收站就需要很长的时间才能把全部报文或消息收全。

4、为了解决长、短报文传输的兼容问题，人们提出了R/ALOHA方案。其基本思想是：各地球站要发长报文时，经该站申请预约，分配给它一段时隙，让其一次发完一批数据。最大信道利用率可达83.3％。对于短报文则使用非预约的时隙，按S/ALOHA方式传输短报文以便充分利用通道。

3、传送短报文若使用完全预约方式，则预约的时间可能要比传送报文的时间要长。几种ALOHA方式的比较

三种ALOHA方式的比较比较项目P-ALOHAS-ALOHAR-ALOHA适用场合短数据短数据长数据同步情况不需同步需同步需同步多址方式TDMATDMATDMA最大信道利用率18.4%36.8%83.3%控制复杂程度简单中复杂系统稳定性差一般一般数据交换方式分组交换分组交换分组交换总体性能差一般好二、TDM信令信道*

TDM信令信道码元速率为1200波特，（信息速率为1200bps）调制方式为BPSK（二相相移键控）。TDM信令信道格式如图：我们主要分析其分配信道和电文。1、船站ID，共21bit，可以表示7位8进制数。2、信息种类，共6bit，表示2位8进制数。比如，经查表得10（8进制）表示信道分配指令。又如，经查表得02（8进制）申请不被接受。3、信道种类，共4bit，表示2位8进制数比如，经查表得00（8进制）表示双工电传。又如，经查表得01（8进制）表示双工电话（带压扩）。4、信道号，共15bit，表示5个8进制数（1）后3位数表示用于电话业务的频率对或用于电传业务的频率对。（2）前2位数表示用于电传业务的时隙对。（一）分配信道5、TDM频率号3bit表示公共TDM信道的种类6、岸站专用码8bit这8bit数据是岸站专用的，船站在守听时不关心其取值。7、BCH码6bit

BCH码是一种线性分组纠错码。在这里可以纠前面比特位的一位错码。（二）电文

该TDM帧还携带了发给船站的电文，共有22个电文时隙，每个时隙包含两个字符共12bit的信息。共22×12=264bit。三、申请信道*

申请信道属于带外信令，也是公共信道。所有船站都使用格式同样的两个申请信道之一进行申请。申请信道的调制方式是BPSK，码元速率为4800波特（信息速率为4800bps）。四、TDMA电传信道和TDM电传信道

TDMA电传信道是船向岸站发送电文所使用的信道，其格式如下：

TDMA的一帧划分为22个时隙，即同时可有22条船使用同一TDMA电传信道。在相邻时隙间有保护间隔。

如图所示，每个时隙有379bit，而一个船站在一个时隙内只发181bit。有198bit的保护间隔。在发送的181bit中包括：（1）109bit的前文，其内容及作用与申请信道格式内的前文完全相同。（2）72bit的信息，每6bit为一个字符，在一个时隙内船站只能发12个字符。

TDM电传信道是岸站向船站发送电文所使用的格式，它的格式与前面讲的TDM信令信道格式一致。6个TDM帧长与1个TDMA帧长相等，即0.29×6＝1.74s。这样，对某一个船站来讲，在6个TDM帧中可收到6×22×2=264个字符。

在1个TDMA帧中也能发出22×12=264个字符，故对某一船站从宏观上来讲TDM和TDMA字符传输速率是相同的。

然而，TDMA的码元速率是4800波特，TDM为1200bit/s，两者不一样。第四章Inmarsat-C系统和船站与Inmarsat-A系统相比，Inmarsat-C系统的主要特点是：*1、没有电话业务，只有电传报和数据报业务。2、移动地球站可采用造价低的全方向性天线，不需天线自动跟踪系统。3、不存在日凌中断现象，通信可靠性高。4、采用存贮转发报文方式，不是实时通信。5、以字符计费，通信费用很低。6、移动地球站（MES）体积小、重量轻，便于安装携带。本章主要介绍C系统的信道结构、C系统通信过程和C船站的结构及其使用的关键技术。一、C系统信道结构*

C系统中，移动地球站工作在L波段，其发射频率范围是1626.500~1646.500MHz，接收频率范围是1530.000~1545.000MHz，信道间隔为5KHz。信道统一由网络协调站分配。

C系统采用了4种不同的信道，即TDM信道、信令信道、信息信道和站际信道，如图所示：CESNCSSES（船舶地球站）站际信令信道信令信道信息信道CESTDM信道信令信道NCSTDM信道1、TDM信道（码元速率1200Bd）

TDM信道是基于时分多路复用技术，为网络协调站NCS和一般岸站所采用。每一TDM信道都占有一个唯一的频率，连续不断地发射，以供船站同步、查询信息用，包括NCS及岸站地工作业务情况。

NCS的公共TDM信道和一般岸站的TDM信道具有同样的结构，如图所示：UW128布告板640数据组960010368bit1296字节，8.64s

每个字节由8bit的二进制代码组成。注：CES为海岸地球站UW128布告板640数据组960010368bit1296字节，8.64s①NCS公共信道中的布告板（1）布告板★当前帧号取值范围0000至9999，每天24小时分为1万帧，在0000UTC时复位并重新开始。★发方识别码是发射信息的岸站识别。★各岸站信息包括岸站识别码、状态、开放的业务和岸站TDM信道频率。②岸站TDM信道中的布告板★岸站的布告板头与NCS的布告板头的格式完全一样，但含有固定的信令信道及其频率指示。★每个岸站可有最多4个固定的信令信道。★每个信令信道中共有28个时隙，每个时隙的状态用2bit表示。例如：00表示可用（2帧时隙）01表示可用（3帧时隙）10表示碰撞或错误（2）数据组UW128布告板640数据组960010368bit1296字节，8.64s★NCS数据组：①确认，通知船站你的电文已送到用户。②遇险报警确认。③入网认可，每个船站在通信前都必须在一个洋区内发出入网申请，并得到NCS认可，因为岸站在与船站通信前，须检查该船站是否在NCS的数据库内。④脱网认可。⑤EGC，NCS通过公共TDM信道发送EGC信息，给指定船站接收。⑥网络更新。⑦布告板。⑧询呼，询呼指令发向船站，船站收到询呼指令后，必须以电传或数据报告的形式发回信息，或操作受控系统中的设备。UW128布告板640数据组960010368bit1296字节（每字节8bit），8.64s★CES数据组：①认可，船站向岸站发完电文后，岸站将通过该信道给船站以确认。②布告板，此时数据组无特殊意义。③拆线，船站已发完全部电文或数据后，岸站用此数据组通知船站拆线。④数据组，用于岸站向船站发送信息。⑤遇险报警确认，与NCS的遇险报警确认相同。⑥逻辑信道分配。每组最多只能传960bit，如多于960bit，则采用分组方法将电文发完。2、信令信道信令信道的作用方向是船站至岸站或船站至NCS，采用的接续技术是TDMA。CESNCSSES站际信令信道信令信道信息信道CESTDM信道信令信道NCSTDM信道信令信道的频率及各时隙的工作状态由TDM信道给出。信令信道的帧结构如图所示：★信令信道的帧长与TDM信道一样，也是8.64s，码元速率为1200Bd。★第二代卫星的信令信道分为28个时隙。（1）发往NCS的信令信道数据组①数据报告，Inmarsat-C系统的数据报告业务可以使船站以简短数据报告的形式将采集或输入数据（例如船位等）发给路上某个部门（例如船主等）。②遇险报警。③入网申请，船站在使用Inmarsat-C系统发送和接收电文之前必须在该洋区入网。④脱网申请。⑤性能测试申请。（2）发往CES的信令信道数据组①认可，岸站向船站发送完数据或电文后，船站通过信令信道给岸站以确认，指出错误的数据组号，希望得到重发。②宣布响应。③拆线。④遇险报警。⑤逻辑信道分配申请，向岸站申请用于电文发送的信道，因此信息中应包括报文的识别码和报文长度。CESNCSSES站际信令信道信令信道信息信道CESTDM信道信令信道NCSTDM信道3、信息信道信息信道的作用方向是船站到岸站。信息信道也采用帧结构，但其帧长是由信息量大小决定的。信道的接续是采用“预约”方法。信息信道的格式如图所示：由图可知，信息越长则帧就越多。也就是说在信息信道中发信息是一次性连续地发完。如果某些信息组岸站不能正确接收，岸站就会在TDM信道中发回认可信令，船站再将这些错误接收的信息组重新编制，再行发出，直到岸站准确无误地接收为止。CESNCSSES站际信令信道信令信道信息信道CESTDM信道信令信道NCSTDM信道4、站际信令信道站际信令信道包括：NCS到CES和CES到NCS两种，其帧结构与TDM信道相同，只是没有布告板，但保留了布告板的报头部分。（1）岸站到NCS的信令信道①确认②询呼申请:陆上用户向岸站提出询呼申请后,由岸站转发给NCS。③船站状态申请：录有信息要传送给某一船站时，岸站向NCS询问该船站的状态，可否进行通信。④船站状态：通信NCS某船站的工作状态，包括“忙”和“空闲”。（2）NCS到岸站的信令信道①启用试验和性能测试申请：当某船站提出申请后，NCS会指定某一岸站为该船站完成启用试验或性能测试。②登记③TDM分配：TDM分配是指岸站分配TDM信道④TDM信道释放认可：这是对岸站提出TDM信道释放的认可。二、C系统通信过程*

Inmarsat-C系统采用的是分组通信方式。为了提高信道利用率和减少碰撞，C系统采用了双通道R/ALOHA系统。在C系统中，信令信道以S/ALOHA方式工作，专门供申请预约及发短数据报。而信息信道以R/ALOHA方式工作，即岸站根据船站的申请，给船站的信息信道分配时隙。以船发起通信为例：NCSCESSES1234556789101112131、SES空闲时，守听NCS的TDM信道上。2、由NCS的布告板得到CES的频率。3、调谐发射机，守听到该CES的TDM信道上，并从布告板上得到时隙号。4、在该时隙内发分配申请。5、分配信道，并通知NCS，SES处于“忙”状态。6、发数据组。7、CES发认可，对有错的数据组要求重发。8、重发数据组。9、发认可，表明正确接收报文。10、拆线。11、60s后向NCS通知SES已经“空闲”。12、如SES要求确认，则CES向NCS发出正确投递通知。13、NCS在TDM转发该通知。CESNCSSES站际信令信道信令信道信息信道CESTDM信道信令信道NCSTDM信道①②③④⑤⑥④④①③⑥②②⑥⑥④①①①①在岸站完全正确接收到报文后，先存贮几分钟，再发往目的地，这就是存贮-转发业务的概念第六节EGC系统及EGC接收机EGC（增强群呼）系统支持以下两种业务：*安全网业务一般都是免费的，因此它是开放网；船队网业务一般都是收费的，因此它是闭合网。1、安全网业务（SafetyNET）——播发海上安全信息（MSI）2、船队网业务（FleetNET）——向一个船队或一组船舶发送船队管理和一般公共信息。一、EGC系统*

EGC系统包括EGC信息提供部门、Inmarsat-C通信系统及EGC接收设备三部分。如图所示：卫星EGC信息提供部门CESNCSEGC接收设备

工作原理：EGC信息提供部门将信息发至CES，CES通过站际信令信道将信息转至NCS，NCS在其TDM信道上广播信息，由于EGC接收设备守听在NCS的TDM信道上，因此可以接收这些信息。CESNCSSES站际信令信道信令信道信息信道CESTDM信道信令信道NCSTDM信道（一）信息提供部门安全网信息提供部门须经过IMO和Inmarsat批准注册，取得安全网业务的播发资格。安全网的信息提供部门可以是提供航行警告和电子海图更新信息的国家航道测量部门，提供气象预报和气象警告的国家气象部门，提供“岸至船”遇险报警和其他有关紧急信息的搜救协调中心及提供冰情警告的国际冰况检测部门等。船队网的信息提供部门主要是商业新闻发布机构、船舶运输公司、渔业水产公司、铁路部门及公路长途运输公司等。（二）Inmarsat-C系统

Inmarsat-C系统主要是为EGC系统提供传输通道，所以Inmarsat-C系统中的信道格式、信令结构和抗干扰措施等仍然适用。整个信息播发过程仍需网络协调站和岸站来参与。

Inmarsat-C系统收到安全网电文后进行自动标准化处理。岸站对电文的准确与否不作检查，因此信息提供者必须严格按规定的格式认真拟定电文。（三）EGC的接收设备

EGC信息接收设备基本要求是应能连续接收Inmarsat-C公共TDM信道并对所收到的电文进行处理。EGC接收机可按操作员预先编制的程序自动拒收某些与本船无关的或重发的电文。1、0类C船站配置方式1。如图1所示：能接收EGC的船站主要有四种：2、0类C船站配置方式2。如图2所示：图1：标准EGC接收机图2：挂接在A或B船站上的EGC接收机3、2类C船站，如图3所示。4、3类Inmarsat-C船站。如图4所示。图3：通信时不能接收EGC图4：可同时通信和接收EGCInmarsat-C（四）EGC业务的费用*

EGC系统中开放的安全网业务是免费接收的，而EGC信息提供部门将向提供EGC业务的岸站和国内电信部门支付有关费用。

在船队网业务中，接收该EGC信息用户将向EGC信息提供部门支付费用，而EGC信息提供部门将向岸站支付费用。二、EGC信息发送的寻址方式

EGC信息的发送可根据信息提供部门的特殊要求和业务种类，采用灵活的寻址