1、GMDSS 原理与业务 模块一：地面通信系统 模块二：卫星通信系统 模块三：船舶通信业务 模块一模块一 地面通信地面通信系统系统子模块一子模块一 GMDSS GMDSS概论概论子模块二子模块二 无线电波的传播无线电波的传播子模块三子模块三 船舶船舶MF/HFMF/HF通信设备通信设备子模块四子模块四 船用船用VHFVHF通信设备通信设备子模块五子模块五 NAVTEX NAVTEX、SARTSART、及船舶备用电源、及船舶备用电源第三章第三章船用船用MF/HFMF/HF通信设备通信设备 子模块三子模块三 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发射机发射机 3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收机接收机3.4 NBDP3.4 NBDP终端设备终端设备3.5 MF/HF DSC3.5 MF/HF DSC终端设备终端设备3.6 3.6 船舶常用的中短波天线船舶常用的中短波天线 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发射机发射机 3.3 3.3 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB接收机接收机3.4 NBDP3.4 NBDP终端设备终端设备3.5 MF/HF DSC3.5 MF/HF DSC终端设备终端设备3.6 3
3、.6 船舶常用的中短波天线船舶常用的中短波天线3.2 3.2 船用船用MF/HF SSBMF/HF SSB发射机发射机 发射机的作用是：发射机的作用是： 变换信号变换信号放大信号放大信号发射信号发射信号一、一、 SSBSSB发射机的主要技术指标发射机的主要技术指标 1. 1. 工作频率和发射种类工作频率和发射种类 工作频率范围工作频率范围: : 发射种类：发射种类： 2. 2. 频率稳定度频率稳定度 1.6MHz1.6MHz27.5MHz27.5MHzJ3EJ3E、R3ER3E、H3E H3E 和和 FIB/J2BFIB/J2B绝对频率稳定度应不超过绝对频率稳定度应不超过10Hz10Hz的范围
4、，相的范围，相对频率稳定度应在对频率稳定度应在10106 610107 7数量级以上数量级以上 1) 1) 用用峰包功率峰包功率PEPPEP来表示来表示SSBSSB发射机额定输出功率发射机额定输出功率 PEP:PEP: Peak Envelope Power Peak Envelope Power 2) PEP 2) PEP是指发射机是指发射机SSBSSB信号包络峰值处高频一周内的信号包络峰值处高频一周内的 平均功率平均功率 3) PEP3) PEP不能直接不能直接测得测得, ,通常测其平均功率通常测其平均功率, ,再依相应再依相应公式求得。公式求得。 4 4）TXTX输出功率一般有低、中、高
5、三档，尽量选较低输出功率一般有低、中、高三档，尽量选较低的发射功率，减小对其他台的干扰。的发射功率，减小对其他台的干扰。3.3.额定输出功率额定输出功率二、二、SSBSSB发射机的组成发射机的组成 1.SSB1.SSB发射机的基本组成框图发射机的基本组成框图 2. 2. 对对MF/HF SSBMF/HF SSB发射机组成的要求发射机组成的要求 1)1) 2)2)SSBSSB信号必须在信号必须在低电平处低电平处形成形成采用三次搬频的采用三次搬频的“高中频高中频”方案方案u 高中频方案高中频方案: :指指第三次第三次搬频的输入频率搬频的输入频率高于高于发射机发射机最高工作频率的方案。最高工作频率的
6、方案。采用高中频方案采用高中频方案, ,可实现不调谐式输出。可实现不调谐式输出。 3. 3.各级放大器线性必须得到保证各级放大器线性必须得到保证 4. 4.载频必须独立注入载频必须独立注入, ,使使TXTX工作稳定，便于形工作稳定，便于形成成 R3ER3E和和H3EH3E信号类型信号类型1. SSB1. SSB信号必须在低电平处形成信号必须在低电平处形成2. 2. 采用三次搬频的采用三次搬频的“高中频高中频”方方案案三、三、 MF/HF SSBMF/HF SSB发射机的主要电路单元发射机的主要电路单元 1. 1. 单边带激励器单边带激励器(EX)(EX)EXEX主要功能主要功能 产生发射所需的
7、各种产生发射所需的各种SSBSSB信号信号: : J3E R3E H3E.J3E R3E H3E. 将将SSBSSB信号搬移到所需的发射频率上（信号搬移到所需的发射频率上（1.61.627.5MHz27.5MHz）. . 将将SSBSSB信号放大到末级功放所要求的推动功率信号放大到末级功放所要求的推动功率 . 相关电路：相关电路： 1) 1) 调制器与混频器调制器与混频器工作原理相同；工作原理相同；非线性作用产生各次谐波分量、差频分量及和频分量；非线性作用产生各次谐波分量、差频分量及和频分量；滤波器选取所需频率分量。滤波器选取所需频率分量。常见的非线性元件有：二极管、三极管、场效应管常见的非线
8、性元件有：二极管、三极管、场效应管和集成电路等。和集成电路等。 2 2）滤波器）滤波器 3) 3) 放大器放大器边带放大器：边带放大器：中频放大器：中频放大器：MF/HF SSBMF/HF SSB发射机中采用的边带滤波器属于带通滤波器发射机中采用的边带滤波器属于带通滤波器, ,广泛采用晶体滤波器。广泛采用晶体滤波器。低通滤波器通常为低通滤波器通常为LCLC滤波器构成。滤波器构成。常见滤波器有：常见滤波器有：高通、低通、带通高通、低通、带通三种。另有带阻滤三种。另有带阻滤波器波器-阻碍特定频率干扰。阻碍特定频率干扰。放大边带信号。放大边带信号。两级线性放大器，对中频信号放大，两级线性放大器，对中
9、频信号放大，其性其性能的好坏，直接影响发射机的失真程度。能的好坏，直接影响发射机的失真程度。4 4）频率合成器）频率合成器 目前采用数字式频率合成器，目前采用数字式频率合成器，由锁相环路构成。由锁相环路构成。 输出频率一般以输出频率一般以100100 Hz Hz步进，可步进，可提供多达提供多达284000284000个固定频率点个固定频率点( (频频道道) ) 。 5 5）键控电路）键控电路: :n 原因：原因：n 控制部位：控制部位：n 控制结果：控制结果：控制发射机是否工作控制发射机是否工作, ,称为发射机的键控。称为发射机的键控。组合电台收、发一体，工作方式为单工或准双组合电台收、发一体
10、，工作方式为单工或准双工。故收发不能同时进行。工。故收发不能同时进行。激励器电路的工作电压；激励器电路的工作电压；功放电路中的工作电压。功放电路中的工作电压。键控信号出现，键控信号出现，TXTX工作；工作；键控信号消失，键控信号消失，TXTX停止发射。停止发射。 由面板功能键实现，选择所需的发射类型。由面板功能键实现，选择所需的发射类型。 实质是连通设备内部的相关电路实质是连通设备内部的相关电路。 不同的工作种类是通过载频重置实现的。不同的工作种类是通过载频重置实现的。 如选错发射类型，设备不工作。如选错发射类型，设备不工作。 6 6）工作种类的控制）工作种类的控制2.2.船用船用SSBSSB
11、工作种类工作种类1) J3E1) J3E2) R3E2) R3E3) H3E3) H3E4) F1B/J2B4) F1B/J2B F1B:F1B:J2B:J2B:5) A3E5) A3E 抑制载波单边带电话抑制载波单边带电话减载波单边带减载波单边带电话电话全载波单边带全载波单边带电话电话单边带电传单边带电传直接用直接用1785Hz和和1615Hz两个正弦两个正弦波来传递数码符号波来传递数码符号,无副载波调制无副载波调制 将将1785Hz和和1615Hz看成是副载波为看成是副载波为1700Hz,频移为频移为85Hz的调制信号的调制信号 双边带调幅话。双边带调幅话。 2. 2. 高频功率放大器高频
12、功率放大器(PA) (PA) 1 1）为高频宽带放大器）为高频宽带放大器, ,其基本组成为其基本组成为: : 2 2）末级功放是主要的功率放大级）末级功放是主要的功率放大级, ,由多个功放管构成由多个功放管构成多路放大器。多路放大器。 3 3）功率分配与合成网络）功率分配与合成网络l 构成：构成：l 最大特点：最大特点：l 结构：结构： 由由宽带传输线变压器宽带传输线变压器构成。构成。使各使各功率源相互隔离功率源相互隔离。通带宽通带宽，且，且频率频率越高能量传输效果越好越高能量传输效果越好。主要起。主要起耦合作耦合作用用。传输线变压器是将两根等长的高频损耗小的平传输线变压器是将两根等长的高频损
13、耗小的平行双线绞紧后，并绕在高导磁率、低损耗的高行双线绞紧后，并绕在高导磁率、低损耗的高频铁氧体磁环上而形成的类变压器构件。频铁氧体磁环上而形成的类变压器构件。4 4）功放的保护措施）功放的保护措施u风扇、散热片等降温措施风扇、散热片等降温措施 u继电器过荷保护继电器过荷保护u自动功率衰减自动功率衰减u失谐时禁止发射失谐时禁止发射 3. 3. 自动天线调谐器自动天线调谐器(ATU)(ATU)1) 1) 作用作用2 2）自动天调原理及要求）自动天调原理及要求 实现功放输出与天线间的调谐和匹配实现功放输出与天线间的调谐和匹配, ,使天线能获得最大使天线能获得最大功率。功率。保证功放级工作在安全状态
14、。保证功放级工作在安全状态。自动天调由检测系统、执行系统和调谐网络构成。自动天调由检测系统、执行系统和调谐网络构成。GMDSS要求要求SSB发射机的天调单元自成一个独立单元，发射机的天调单元自成一个独立单元，且具有且具有自动调谐自动调谐功能。功能。天调自动化，实现了电台的集中控制与遥控，同时天调自动化，实现了电台的集中控制与遥控，同时也实现了扫频发射。也实现了扫频发射。总结：单边带信号的产生广泛应用的是滤波法平衡调制器加边带滤波器，平衡调制器输出的是载波被抑制的双边带信号，经边带滤波器输出单边带信号。三次搬频方案（高中频方案）高中频方案普遍采用三次搬频方案：由于最后一次搬频限定取差频，又必须满足最后输出的SSB信号为上边带，所以必须是“- + -”方案。 课堂作业 1.简述单边带信号的产生？
