21单边带通信设备

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1、第一节第一节 单边带通信设备单边带通信设备 单边带通信设备工作在单边带通信设备工作在MF/HF波段，属中、远距波段，属中、远距离通信设备，是离通信设备，是GMDSS地面频率通信系统的主要地面频率通信系统的主要设备之一，它与卫星船站相互补充，是航行在设备之一，它与卫星船站相互补充，是航行在A3和和A4航区的船舶必须装配的通信设备之一。尤其是在航区的船舶必须装配的通信设备之一。尤其是在A4航区，因为静止卫星转发的波束覆盖不到这一区航区，因为静止卫星转发的波束覆盖不到这一区域，所以航行在域，所以航行在A4航区的船舶，只能使用单边带设航区的船舶，只能使用单边带设备进行远距离通信。备进行远距离通信。2.

2、1.1 单边带单边带(SSB)通信的基本原理通信的基本原理2.1.2 单边带发射机的组成单边带发射机的组成2.1.3 单边带接收机的组成单边带接收机的组成 船用船用MF/HFMF/HF通信设备通信设备(MF/HFMF/HF组合电台组合电台)基本构成基本构成 单边带（单边带（SSB-Single Side Band）电话设备、）电话设备、NBDP终终端、端、DSC终端和终端和DSC值守接收机、收发及控制单元以及电值守接收机、收发及控制单元以及电源部分源部分 引言：无线电通信的基本概念引言：无线电通信的基本概念1.1.信源信源:要传递的信息（语音、图象、文字）要传递的信息（语音、图象、文字）电信号

3、电信号.2.2.发射与接收发射与接收:对电信号进行变换与逆变换（调制解调）对电信号进行变换与逆变换（调制解调）.3.3.信道信道:传输信号的通道（有线或无线）传输信号的通道（有线或无线）.4.4.信宿信宿:将电信号将电信号 系统所传递的信息（语音、图象、文字）系统所传递的信息（语音、图象、文字）.一、通信系统的基本构成一、通信系统的基本构成5.5.噪声源噪声源:内部噪声和外部噪声内部噪声和外部噪声.2.1.1 单边带（单边带（SSB）通信的基本原理）通信的基本原理一、一、SSB通信信号的概念通信信号的概念 单边带通信是在双边带调幅通信的基础上发单边带通信是在双边带调幅通信的基础上发展产生的，要

4、充分了解单边带通信，还必须要了展产生的，要充分了解单边带通信，还必须要了解单边带信号的特点。与调幅信号不同，单边带解单边带信号的特点。与调幅信号不同，单边带信号实质上是一种调幅调相波，其振幅与相信号实质上是一种调幅调相波，其振幅与相位位中中均包含有调制信号的信息，因此其此调波的包络均包含有调制信号的信息，因此其此调波的包络并不随调制信号而变化。并不随调制信号而变化。复杂音频调制的信号复杂音频调制的信号单边带信号的特点：单边带信号的特点：a.单边带信号的振幅与调制信号的振幅成正比，因此单边带信号的振幅与调制信号的振幅成正比，因此在没有调制信号时，单边带信号也不存在。在没有调制信号时，单边带信号也

5、不存在。b 单边带调制相当于调制信号在频率轴上的线性搬移，单边带调制相当于调制信号在频率轴上的线性搬移，搬移的位置取决于载波的大小，但频谱结构保持不变。搬移的位置取决于载波的大小，但频谱结构保持不变。c 当调制信号振幅和频率变化时，所产生的单当调制信号振幅和频率变化时，所产生的单边带信号的振幅和频率作相应变化。边带信号的振幅和频率作相应变化。dSSB信号带宽：信号带宽：B=FmaxFmin（与调制信（与调制信号带宽相等）号带宽相等）。二、单边带通信的特点二、单边带通信的特点 1.节省频带节省频带 由于单边带信号中只含有一个上边带成分，因此其带由于单边带信号中只含有一个上边带成分，因此其带宽也就

6、等于商用音频信号的带宽，约为宽也就等于商用音频信号的带宽，约为2800Hz。既然。既然单路信道的带宽减小了，整个单路信道的带宽减小了，整个MF/HF波段内，可同时工波段内，可同时工作的信道数量也就相应增多了。这就使有限的频率资源，作的信道数量也就相应增多了。这就使有限的频率资源，得到了充分的利用。得到了充分的利用。2节省功率节省功率 单边带信号只发射上边带信号，而不发射其他频率单边带信号只发射上边带信号，而不发射其他频率成分。这样就减少了功率的损耗，使得在保证达到同成分。这样就减少了功率的损耗，使得在保证达到同等通信效果的前提下，可以大幅度减小发射机的功率。等通信效果的前提下，可以大幅度减小发

7、射机的功率。3抗选择衰落性能好抗选择衰落性能好 所谓选择性衰落，是指在中短波通信中，由于多径所谓选择性衰落，是指在中短波通信中，由于多径传输效应等原因，导致信号中的不同频率分量出现不传输效应等原因，导致信号中的不同频率分量出现不同程度的衰落。由于单边带信号只包含一个上边带成同程度的衰落。由于单边带信号只包含一个上边带成分，不存在与其他频率分量之间的严格的比例关系，分，不存在与其他频率分量之间的严格的比例关系，所以受选择性衰落的影响甚小。所以受选择性衰落的影响甚小。4无门限效应，抗干扰性能好无门限效应，抗干扰性能好 在单边带通信中，由于接收解调采用的是同在单边带通信中，由于接收解调采用的是同步检

8、波器，这种检波器具有良好的线性，因而步检波器，这种检波器具有良好的线性，因而不存在门限效应，其不存在门限效应，其输出输出信噪比与输入信噪比信噪比与输入信噪比成线性关系，这同时也就提高了抗干扰的能力。成线性关系，这同时也就提高了抗干扰的能力。5收发设备较复杂：收发设备较复杂：a 载波稳定度要求载波稳定度要求高高;b 滤波器性能要求严格滤波器性能要求严格;c 对收发设备线性要求高对收发设备线性要求高.三、船用三、船用SSB通信的工作种类（发射类型）通信的工作种类（发射类型）1 1J3EJ3E：无载波：无载波SSBSSB电话电话2 2R3ER3E：部分抑制载波：部分抑制载波SSBSSB电话电话3 3

9、H3EH3E：全载波：全载波SSBSSB电话电话4 4F1BF1B（J2BJ2B）：自动接收移频报）：自动接收移频报 （用于（用于NBDPNBDP和和DSCDSC工作方式）工作方式）5 5A3E:A3E:含有载波的双边带调幅话，即普通含有载波的双边带调幅话，即普通 调幅。调幅。各种发射类型的频谱 四、四、GMDSS系统对单边带通信设备的系统对单边带通信设备的要求要求 GMDSS中的地面频率通信系统，是在对原有的中的地面频率通信系统，是在对原有的MF/HF/VHF通信系统进行改造而形成的。它要求通信系统进行改造而形成的。它要求MF/HF通信系统不仅能完成常规无线电话通信业务，通信系统不仅能完成常

10、规无线电话通信业务，而且还要完成遇险报警、搜救协调通信、搜救现场通而且还要完成遇险报警、搜救协调通信、搜救现场通信以及日常通信。这些功能的实现还有赖于信以及日常通信。这些功能的实现还有赖于DSC终端终端和和NBDP终端等设备，为保证各通信功能的顺利进行，终端等设备，为保证各通信功能的顺利进行，GMDSS系统对单边带通信设备，提出了如下的要求：系统对单边带通信设备，提出了如下的要求：1、设备应形成多元化的组合结构。、设备应形成多元化的组合结构。2、设备应能自动报警、自动值守，自动通信；、设备应能自动报警、自动值守，自动通信；3、设备应能在开机、设备应能在开机1min后即可工作。后即可工作。4、发

11、射类型自动设、发射类型自动设置置功能。功能。5、设备具有较高的可靠性。、设备具有较高的可靠性。6、加强和完善系统的终端设备。、加强和完善系统的终端设备。按以上要求配备的结果，使按以上要求配备的结果，使MF/HF单边带设备形成了单边带设备形成了一个多功能的组合通信系统。其中，由单边带设备和一个多功能的组合通信系统。其中，由单边带设备和手持送受话器，构成了单边带无线电话通信系统；由手持送受话器，构成了单边带无线电话通信系统；由单边带设备和单边带设备和DSC终端，构成了数字选择性呼叫系统；终端，构成了数字选择性呼叫系统；由单边带设备和由单边带设备和NBDP终端，构成了窄带直接印字电终端，构成了窄带直

12、接印字电报系统。报系统。一、基本功能一、基本功能 作为单边带发射机，其基本的通信功能归结起来，就作为单边带发射机，其基本的通信功能归结起来，就是完成对消息信号的调制和放大。通过调制，既能获得是完成对消息信号的调制和放大。通过调制，既能获得所需要的发射信号类型，同时又能达到所需要的射频频所需要的发射信号类型，同时又能达到所需要的射频频率。只有这样，才能满足多信道多方式的通信的需要。率。只有这样，才能满足多信道多方式的通信的需要。放大信号包括幅值放大和功率放大，以满足调制的需要放大信号包括幅值放大和功率放大，以满足调制的需要和进行远距离传输的需要。和进行远距离传输的需要。二、二、SSB发射机的主要

13、技术指标发射机的主要技术指标 1.工作频段与指配频率工作频段与指配频率 按按SOLAS公约的要求，船公约的要求，船用用MF/HF单边带发射机应能在单边带发射机应能在160527500kHz频带频带内的所有频率上发射。内的所有频率上发射。2.互调失真：互调失真：调制器、放大器和功率放大器的非线调制器、放大器和功率放大器的非线性引起的失真。功放工作于大信号，失真较大，互性引起的失真。功放工作于大信号，失真较大，互调失真主要取决于功放。调失真主要取决于功放。3.输出功率：输出功率：在进行话类发射时，高频输出功率以在进行话类发射时，高频输出功率以峰包功率来衡量；而在进行峰包功率来衡量；而在进行F1B或

14、或J2B发射时，高频发射时，高频输出功率则以平均功率来衡量。输出功率则以平均功率来衡量。4.频率频率容限容限和频率稳定度：和频率稳定度：频率容限为频率容限为10Hz，频率稳定度分为长期（频率稳定度分为长期（1天）和短期（天）和短期（1h）两种，一）两种，一般指短期稳定度。般指短期稳定度。三、三、SSB发射机的组成发射机的组成1组成框图组成框图 2 2工作原理及信号流程工作原理及信号流程 进行信息发射时，由信息源进行信息发射时，由信息源(话筒或相应的终端设备话筒或相应的终端设备)送出的音频信号，首先送入音频处理电路。经处理后的信号，送出的音频信号，首先送入音频处理电路。经处理后的信号，带宽和振幅

15、都相对稳定，有利于实现窄带发射和充分利用发射带宽和振幅都相对稳定，有利于实现窄带发射和充分利用发射机的额定功率。机的额定功率。音频电路边带调制电路边带滤波电路变频电路功放电路频率合成器电源控制部分调谐电路 音频电路的输入，向下送入边带调制器，在此通过音频电路的输入，向下送入边带调制器，在此通过非线性作用，音频信号与频率合成器送来的第一载频非线性作用，音频信号与频率合成器送来的第一载频相调制，获得无载波的双边带信号。相调制，获得无载波的双边带信号。再经过边带滤波器滤波，选出其中的下边带信号，再经过边带滤波器滤波，选出其中的下边带信号，抑制掉上边带信号，这样就获得了所需要的单边带信抑制掉上边带信号

16、，这样就获得了所需要的单边带信号。号。下边带信号再送入变频电路进行搬频处理。下边带信号再送入变频电路进行搬频处理。变频输出的信号，信号功率很小，不足以实现辐射，变频输出的信号，信号功率很小，不足以实现辐射，因而还要送入功放级，进行功率放大。因而还要送入功放级，进行功率放大。最后，大功率的射频信号，经由调谐网络耦合到发最后，大功率的射频信号，经由调谐网络耦合到发射天线，再由天线发射出去，实现信息的发射。射天线，再由天线发射出去，实现信息的发射。注：习惯上将发射机中由边带产生到完成变频这部注：习惯上将发射机中由边带产生到完成变频这部分电路称为激励器部分。分电路称为激励器部分。2.1.3 SSB接收

17、机的组成接收机的组成 一、主要功能一、主要功能 1、选择信号、选择信号 自由空间存在着多种多样的电磁波，接收机必须具有选择有用自由空间存在着多种多样的电磁波，接收机必须具有选择有用信号的能力。信号的能力。2、放大信号、放大信号 由于无线电通信的作用距离，相对都比较远，能量会削减，要由于无线电通信的作用距离，相对都比较远，能量会削减，要求接收机必须具有对信号放大的功能。求接收机必须具有对信号放大的功能。3、变换信号、变换信号 由于经天线感应得到的是已调射频信号，这样的信号只是包含由于经天线感应得到的是已调射频信号，这样的信号只是包含有调制信号的信息，本身并非调制信号，必须对其进行变换。有调制信号

18、的信息，本身并非调制信号，必须对其进行变换。二、主要技术指标二、主要技术指标 1、灵敏度、灵敏度 指在满足一定输出信噪比，并且使终端设备能够获指在满足一定输出信噪比，并且使终端设备能够获得有效工作的信号功率的前提下，接收天线所必须得有效工作的信号功率的前提下，接收天线所必须感应的最小信号强度。感应的最小信号强度。在保持接收机输出端得到额定的信号功率和额定信在保持接收机输出端得到额定的信号功率和额定信噪比的条件下，在天线端的信号最小电动势。噪比的条件下，在天线端的信号最小电动势。微伏级微伏级 2、选择性、选择性 选择信号、抑制干扰的能力。选择信号、抑制干扰的能力。单信号选择性单信号选择性 对特定

19、频率干扰的抑制能力。对特定频率干扰的抑制能力。包括中频干扰、像频干扰、邻道干扰等。包括中频干扰、像频干扰、邻道干扰等。多信号选择性多信号选择性 非线性作用产生许多组合频率造成的。非线性作用产生许多组合频率造成的。主要有阻塞、交调、互调、倒易混频等。主要有阻塞、交调、互调、倒易混频等。三、三、单边带接收机组成单边带接收机组成fSfN fL1 fL2 fL3 保护电路fi1 fi2 l保护电路：防止强信号对输入电路及高放的损害单边带接收机组成单边带接收机组成fSfN fL1 fL2 fL3 输入回路保护电路fi1 fi2 输入回路：选择有用信号，抑制无用信号单边带接收机组成单边带接收机组成fSfN

20、 fL1 fL2 fL3 输入回路高频放大保护电路fi1 fi2 l高频放大：天线来的微弱(微伏级)信号进行放大，抑制像频/中频干扰，提高信噪比单边带接收机组成单边带接收机组成fSfN fL1 fL2 fL3 第一中频放大器输入回路高频放大第一混频滤波器保护电路fi1 fi2 混频：本振和接收信号经过非线性作用，差变出一固定中频，从而使放大器选择性/放大倍数大大提高中频放大器 进一步放大中频信号，并抑制邻近频率的干扰单边带接收机组成单边带接收机组成fSfN fL1 fL2 fL3 第一中频放大器第二混频边带滤波第二中频放大器输入回路高频放大第一混频滤波器保护电路fi1 fi2 单边带接收机组成

21、单边带接收机组成fSfN fL1 fL2 fL3 第一中频放大器第二混频边带滤波第二中频放大器解调器低频放大器输入回路高频放大第一混频滤波器保护电路fi1 fi2 l解调器：检出原来的调制信号单边带接收机组成单边带接收机组成fSfN fL1 fL2 fL3 第一中频放大器第二混频边带滤波第二中频放大器解调器低频放大器输入回路高频放大第一混频滤波器保护电路fi1 fi2 AGC电路AGC电路：当接收机输入信号电压改变时，使接收机电路：当接收机输入信号电压改变时，使接收机增益自动改变以保证输出电压基本稳定。增益自动改变以保证输出电压基本稳定。作用：避免输入电路或第一级管子受雷电或附近作用：避免输入

22、电路或第一级管子受雷电或附近强雷达波强雷达波/大功率发射台击毁大功率发射台击毁 类型类型 低通滤波器：滤除低通滤波器：滤除雷达波雷达波干扰干扰 白炽灯串联分压保护：输入信号较小时，白炽灯不亮，白炽灯串联分压保护：输入信号较小时，白炽灯不亮，其内阻也小；强干扰进入时，白炽灯亮，其内阻增大，其内阻也小；强干扰进入时，白炽灯亮，其内阻增大，起到保护作用起到保护作用 氖灯并联分流保护：氖灯并联分流保护：正反向联接二极管双向限幅保护：正反向联接二极管双向限幅保护：综合保护：综合保护：四、四、单边带接收机电路单边带接收机电路 作用：选择有用信号，抑制各种干扰作用：选择有用信号，抑制各种干扰 组成：组成：L

23、C谐振电路或滤波器及必要的耦合元件谐振电路或滤波器及必要的耦合元件 电路形式：调谐式和不调谐式电路形式：调谐式和不调谐式 调谐式：逐点调谐使之谐振于接收频率调谐式：逐点调谐使之谐振于接收频率 不调谐式：不同波段采用不同的固定不调谐式：不同波段采用不同的固定(带通带通)滤波器，滤波器，结构简单，使用方便，有利于微机控制结构简单，使用方便，有利于微机控制 可由操作员在控制器上按可由操作员在控制器上按BW键选择，键选择，也可随着工作种类的选择自动完成也可随着工作种类的选择自动完成 常用信号的带宽常用信号的带宽 单边带话音信号单边带话音信号(J3E)：3KHz 调幅话音信号调幅话音信号(H3E)：6K

24、Hz 移频报移频报(NBDP/DSC F1B/J2B)：1KHz 莫尔斯报莫尔斯报(A1A)：0.5KHz 作用：当接收机输入信号电压改变时，使接收机增作用：当接收机输入信号电压改变时，使接收机增益自动改变以保证输出电压基本稳定。益自动改变以保证输出电压基本稳定。AGC电路的控制特性电路的控制特性0无AGC延迟式AGC理想AGC简单AGC输入电压输出电压G=VO/VI有AGC电压时，增益变小小:输出、输入电压成正比:信号超过给定值才起作用:信号超过给定值输出保持不变:无论信号强弱都起作用，这对弱信号不利 AGC电路的控制特性电路的控制特性 控制特性尽量接近理想控制特性尽量接近理想AGC 控制作

25、用不能使接收机产生非线性失真和工控制作用不能使接收机产生非线性失真和工作不稳定作不稳定 AGC尽量加在前级尽量加在前级(高放高放/前中放前中放)不宜加在后面不宜加在后面(后面信号幅度大，容易产生非线后面信号幅度大，容易产生非线性性)不宜加在混频器上不宜加在混频器上(改变直流工作点，引起组合改变直流工作点，引起组合波干扰和互调、交调失真波干扰和互调、交调失真)AGC的时间常数要适当的时间常数要适当(控制速度要合适控制速度要合适)谢谢观看/欢迎下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH