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浅谈数字甚高频（VHF）无线电话通信系统数字甚高频（VHF）无线电话通信系统是一种广泛应用于航空、海上和陆地通信领域的无线电通信技术。
它具有信号传输稳定、覆盖范围广、抗干扰性强等优点，被广泛应用于航空航海领域以及公共安全通信系统中。
本文将从数字甚高频（VHF）无线电话通信系统的原理、应用领域、发展趋势等方面进行深入浅出的介绍。
数字甚高频（VHF）无线电话通信系统主要是通过VHF频段进行信号传输，VHF频段的频率范围为30MHz至300MHz，是电波频率范围中的一个重要区段。
VHF频段的信号传输具有传输稳定、无线覆盖范围广、抗干扰能力强等特点，因此被广泛应用于航空、海上和陆地无线通信领域。
VHF无线电话通信系统的原理是利用VHF频段进行信号传输，通过发送端将语音信号转换为无线电信号并发送出去，接收端接收无线电信号并将其转换为语音信号进行播放。
系统中还会涉及到频率调制、解调、信道编码、解码等技术，以确保通信信号的传输质量和稳定性。
1. 航空领域在航空领域，数字甚高频（VHF）无线电话通信系统被广泛应用于飞行员与地面空管人员之间的语音通信。
无线电话通信系统通过VHF频段进行信号传输，可以实现飞行员与地面指挥员的实时语音通信，保障了航空安全和飞行操作的顺利进行。
2. 海上领域3. 公共安全通信系统1. 技术升级随着无线通信技术的不断发展，数字甚高频（VHF）无线电话通信系统也将不断进行技术升级，以满足通信需求的不断变化。
未来VHF无线电话通信系统可能会引入更先进的信号处理技术、频谱利用技术、通信安全技术等，以提升系统的通信质量和可靠性。
2. 关键部件更新3. 应用拓展未来数字甚高频（VHF）无线电话通信系统可能会在更多的领域得到应用，如智能交通系统、工业自动化系统、边境巡逻系统等。
随着通信需求的不断增加，VHF无线电话通信系统可能会在更多的领域发挥重要作用。
第六章交通通信系统本章主要介绍几种先进的通信技术以及通信技术在交通中的应用。
在介绍各种通信技术之前，先看一下通信系统的基本组成。
完成信息传输任务的系统称为通信系统。
任何通信系统都是由发射机、接收机和信道三个基本部分组成的，如图6-1。
在发送端，首先把待发的消息转换为信号，再通过发射机将信号送入信道。
信道指的是信号传输的通道，在有线电话系统中信道就是导线电缆，在无线电通信系统中信道就是大气空间。
在接收端，把接收到的信号进行放大处理，最后转换为消息。
所以，一个通信系统的工作过程，主要是包括消息与信号的转换、信号的处理和信号的传输等过程。
在这个过程中需要编码技术和传输技术等，我们不需要详细的了解。
图6-1 通信系统模型6.1 移动通信技术1.移动通信用于交通在现代化的交通管理中，为了及时的传递各类交通信息，在交通管理中心设有中心指挥台，各类车辆及执勤人员配备通信机，实现交通移动通讯。
用于移动通信的通信机，大体上可分为携带台、车载台、基地台（总台）：（1）携带台体积小，重量轻，携带方便，供交通民警短距离间相互联络以及现场指挥、调度和向基地台汇报情况、接收指示。
（2）车载台功率较大，装在交通指挥车上，可在较大范围内对车辆、停车场、道路进行交通疏导，并根据交通指挥中心基地台的指令，现场处理交通事故和其他突发案件。
（3）基地台功率大，可覆盖范围较大，它主要根据全区交通情况，指挥所属用台及时处理交通事务。
为便于统一指挥，使通信畅通，各种无线电台可组成很多形式的通信网。
按系统的构成可分为两大类：一种是移动无线通信网，它是一种散射状专业移动网，结构比较简单，且仅仅涉及无线通信技术，采用选择性呼叫技术，基本上能适应交通指挥的需要。
一种是蜂窝状移动无线电话网，这种系统结构复杂，要用有线和无线通信两种技术，并应用微处理机以扩大通信网的功能。
2.移动通信的发展及分类移动通信是指至少有一个移动端的无线电通信。
它可以满足人们随时随地不受任何限制进行通信的要求。
Aloha 百科名片由来术的应用方面，受到一定的限制。
随着通信网的数字化，出现了以数字蜂窝移动通信技术为代表的第二代通信。
移动通信的数字化可以使电路集成度进一步提高，因而体积、重量进一步减小，价格也更为便宜，更重要的是除了通话之外，还可接通传真、图文和高速数据通信可以接入计算机网，还可以进入综合业务数字网（ISDN），适应各种新的通信业务的发展。
此外移动通信的主题就是“个人通信”，设备的体积、重量更趋小型化，桌上的电话机将转变为小总机，均匀分布于各楼层、各街道及公共场所，移动电话机将变得象计算器、钢笔和手表一样。
随身携带的袖珍机通过分布式的任何一个小总机就可接入通信网，随时随地进行通信，这将是电话通信的一次革命，有人称之为“最理想的通信”。
分类ALOHA协议分为纯ALOHA和时隙ALOHA两种。
纯ALOHA时隙ALOHA吞吐量ALOHA协议的思想很简单，只要用户有数据要发送，就尽管让他们发送。
当然，这样会产生冲突从而造成帧的破坏。
但是，由于广播信道具有反馈性，因此发送方可以在发送数据的过程中进行冲突检测，将接收到的数据与缓冲区的数据进行比较，就可以知道数据帧是否遭到破坏。
同样的道理，其他用户也是按照此过程工作。
如果发送方知道数据帧遭到破坏（即检测到冲突），那么它可以等待一段随机长的时间后重发该帧。
对于局域网LAN，反馈信息很快就可以得到；而对于卫星网，发送方要在 270ms 后才能确认数据发送是否成功。
通过研究证明，纯ALOHA协议的信道利用率最大不超过18.4%（1/2e）。
纯ALOHA协议的工作原理和特点工作原理：站点只要产生帧，就立即发送到信道上；规定时间内若收到应答，表示发送成功，否则重发。
重发策略：等待一段随机的时间，然后重发；如再次冲突，则再等待一段随机的时间，直到重发成功为止优点：简单易行缺点：极容易冲突竞争系统：多个用户以某种可能导致冲突的方式共享公用信道的系统纯ALOHA协议性能分析T0 帧的发送时延吞吐量S 在帧的发送时间T0内成功发送的平均帧数网络负载G 在T0内总共发送的平均帧数（包括发送成功的帧和因冲突未发送成功的帧）。
民用航空无线电通信导航监视系统发展现状民用航空无线电通信导航监视系统（以下简称CNS）是民用航空领域的重要组成部分，它包括了无线电通信、导航和监视三大要素，是保障航空安全和提升飞行效率的重要技术手段。
随着航空业的不断发展和技术的进步，CNS系统也在不断升级和发展。
本文将从各个方面介绍CNS系统的发展现状，探讨其未来发展趋势。
一、无线电通信无线电通信是飞机与地面控制中心、其他飞机以及地面设施之间进行信息交流的重要手段。
目前，民航领域最常用的无线电通信系统是VHF通信系统和HF通信系统。
VHF通信系统主要用于近距离通信，而HF通信系统则用于远距离通信。
目前，无线电通信系统的发展主要体现在以下几个方面：1. 数字化：随着数字技术的不断发展，无线电通信系统也在向数字化方向迈进。
传统的模拟通信系统已经逐渐被数字通信系统所取代。
数字通信系统具有抗干扰能力强、通信质量高、信息传输效率高等优点，能够更好地满足航空运输的需求。
2. 宽带化：随着航班数据需求的增加，航空业对宽带通信的需求也在不断增加。
目前，一些航空公司已经在飞机上安装了卫星通信系统，实现了飞机上的宽带互联网接入，极大提升了乘客的舒适度和飞行效率。
3. 自适应：无线电通信系统还在不断向自适应技术方向发展，即根据通信环境的变化自动调整通信参数，以保证通信的稳定性和可靠性。
这将极大地提升通信系统的适应性和灵活性。
二、导航导航系统是飞行员确定飞机位置、航向和高度的关键设备。
民用航空导航系统主要包括了惯性导航系统、全球定位系统（GPS）、雷达导航系统等。
1. 卫星导航系统：GPS作为全球卫星导航系统的代表，已经成为航空领域最主要的导航手段之一。
它可以为飞机提供高精度的位置、速度和时间信息，大大提升了飞机的飞行精度和安全性。
未来，全球导航卫星系统还将继续扩展，并不断提升导航服务的可靠性和覆盖范围。
2. 北斗卫星导航系统：近年来，中国的北斗卫星导航系统也在不断完善和发展，已经成为全球导航卫星系统的重要一员。
什么是无线网络无线网络是指采用无线传输媒体，如：无线电波、红外线等网络，与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代了传统的网线。
无线网络技术涵盖的范围很广，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术等等。
无线网络的应用现状新信息（天气预报、体育运动、TV、游戏、电影。
）、银行业务、m-commerce、娱乐、广告、旅游、数字图书馆、企业管理、安全、教育、农场、森林…无线网络发展1.第一代移动电话—语音2.第二代移动电话—数字语音3. 2.5G——语音为主兼顾数据4.第三代移动电话3G—数字语音和数据中国的3G标准中移动（4.57亿用户）——TD-SCDMA中电信（2800万）——CDMA2000中联通（1.33亿）——WCDMAOSI模型有七层组成，从上自下依次是：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层数据链路层技术逻辑链路层LLC子层逻辑链路控制是数据链路层中的第一个子层，为网络层能够与任意类型的媒体访问控制层工作提供接口。
LLC子层定义了无连接和面向连接的通信服务。
媒体访问控制MAC子层允许访问物理层传输数据的方式和时间。
MAC地址是48位，通常用十六进制数表示，包含6个字节。
CSMA/CD技术与CSMA/CA技术区别CSMA/CD技术可以一边检测冲突，一边收发数据，一旦检测到冲突，立刻停止。
CSMA/CA技术先检测是否有冲突，得到对端确认后，再发数据，而不能同时进行。
WPAN设备蓝牙设备ZigBee设备WPAN天线天线增益: 是将天线的方向图压缩到一个较窄的宽度内并且将能量集中在一个方向上发射而获得的。
天线增益: 由主波瓣的辐射密度和各向同性时的辐射密度的比值所得(输出功率相同时)。
RF射频技术：无线电频率，简称射频（RF）.无线通信是绝大部分无线网络的核心，其原理类似于电台广播和电视广播。
天线的基本作用(一)天线的基本作用1. 引言天线是无线通信领域中不可或缺的组成部分，它具有多种基本作用，可以广泛应用于无线电、通信、雷达和卫星通信等领域。
2. 发射作用•天线作为无线通信系统中的发射器，将电能转换为无线电波，并将其辐射到空间中。
•天线的发射作用可以实现无线通信，让人们通过无线电波传递声音、图像和数据等信息。
3. 接收作用•天线作为无线通信系统中的接收器，接收空间中的无线电波，并将其转换为电信号。
•天线的接收作用可以实现无线通信中的信号接收和解调，从而实现人们对声音、图像和数据等信息的接收和处理。
4. 信号增强作用•天线在无线通信系统中可以起到信号增强的作用。
通过选择合适的天线高度、方向和增益等参数，可以增加信号的传输范围和强度。
•天线的信号增强作用可以提高无线通信系统的覆盖范围和通信质量，使通信更加稳定和可靠。
5. 多元化作用•天线在无线通信系统中还具有多元化的作用。
例如，方向性天线可以实现对特定方向信号的接收和发送，提高系统的定向性和抗干扰性。
•天线的多元化作用可以满足不同需求的通信场景，如城市、农村、海洋和山区等不同环境下的通信需求。
6. 结论天线的基本作用包括发射作用、接收作用、信号增强作用和多元化作用。
它在无线通信领域中起到至关重要的作用，为人们的通信需求提供了有效的解决方案。
未来随着科技的不断发展，天线的性能和功能将进一步提升，为无线通信带来更广阔的应用前景。
以上是对天线的基本作用的简要介绍，天线在无线通信中的重要性不可低估。
无论是手机通信、卫星通信还是雷达系统，都离不开天线的支持。
通过不断的研究和创新，天线技术将继续为无线通信领域带来更多的突破和进步。
1. 引言天线是无线通信系统中的重要部件，其基本作用涵盖了发射、接收、信号增强和多元化等方面。
本文将继续详细介绍这些作用。
2. 发射作用天线的发射作用是将电能转换为无线电波，并将其辐射到空间中。
它使得无线通信系统能够向外传递声音、图像和数据等信息。
课题一 无线电通信系统的基本组成 ◆ 知识点 ¤ 无线发射设备的基本原理和组成 ¤ 无线接收设备的基本原理和组成 ¤ 了解无线接收设备中的超外差接收技术
任务目标 通过本课题的学习，掌握无线通信系统的基本组成，了解超外差接收基本原理。 课题导入
图１－１ 无线广播系统的组成 如图１－１所示，是我们非常熟悉的收音机收听广播电台节目的示意图。在这个电台节目接收过程中，电台播音员（节目源）、发射机、发射天线、收音机缺一不可，分别完成了信号的产生、变换、发射、传输和接收，组成了一个基本的无线通信系统。当接收本地电台节目时声音效果很好，而当接收外地距离较远电台节目时声音效果有时好，有时差；有时我们还会发现，不同品牌、价位的收音机，其接收效果也各不相同，并且调频波段接收的音质要优于调幅波段，其原因我们会在以后的课题学习中逐步揭示。 除了以上无线广播系统以外，还有很多不同功能，不同使用场合的无线通信设备，例如我们家庭使用的用于接收处理图像的电视接收机，公安部门常使用的对讲机，便于随身携带的移动电话（手机），教师上课使用的无线教学扩音器等等。虽然其外观、体积、功率、传送信息内容差异很大，但组成这些通信设备最基本的电路结构是极为相同或相似的，高频电子技术所研究的正是组成这些通信系统设备的最基本电路。 相关知识 一、通信系统的基本组成 从发送者到接收者之间信息的传递称为通信。利用电信号传输信息的系统称通信系统，也称电信系统。通信系统基本组成可由如图１－２所示方框图表示。它由输入、输出变换器，发送、接收设备和信道等部分组成。其各部分的含义如下：
图１－２ 通信系统的基本组成方框图 1．信源 信源是指需要传送的原始信息。如语言、音乐、图像、文字等，往往是以机械振动、光强等物理量为载体呈现。 2．输入变换器 将信源非电物理量转换为电信号的装置。如麦克风将机械振动转换为音频电信号；光电管将光图像信号转换为视频电信号。这些信号频率较低，不便于在信道中传输，常称之为基带信号。根据信源转换为电信号的方式，可分为模拟通信、数字通信： （1）模拟信号：变换后信号电压或电流为随信源物理量线性连续变化的信号。 （2）数字信号：变换后信号电压或电流随信源物理量非连续、离散变化的信号，常采用二进制数字信号。 根据以上不同的信号类型而组成的发射、接收处理的通信系统分别称为模拟通信和数字通信。本课程主要研究的是模拟通信系统。 3．发送设备
发送设备用于将输入的基带电信号变成适合于信道传输的信号。发送设备在无线通信系统中也称发射设备，发射信号常称为射频信号。图１－３（ａ）为无线电测向信号源，可发射摩尔斯电报码【１】，属无线发射设备。 4．接收设备 接收设备作用是把发送设备发送的有用信号从众多的信号和噪声中选取出来。图１－３（ｂ）为无线电测向机【２】，属无线接收设备。
图１－３ 无线电测向设备 a 无线测向发射信号源 b PJ-80无线测向机 同一系统的发射与接收设备配合组成完整的通信系统；不同的通信系统，其发送和接收设备一般不能通用。发送设备与接收设备是组成通信系统的核心。 有些通信设备具有发射与接收两种功能，如便携式短波电台、对讲机、手机等，它们都具有信号的收发功能，常称之为双工。 5．信道 信道是信息传输的通道，也称传输媒介，可分为有线信道和无线信道两大类，相应的称为有线通信或无线通信。 （1）有线通信：利用各种导线作为信道来传输信号的通信方式，如图1-4所示。有线通信信道多为同种电缆、双绞线及光纤等，信号不容易受到干扰，应用很广泛。
图1-4 常见的有线信道 架空明线 同轴电缆 光缆 （2）无线通信：无线电信息传输系统是利用无线电波在空间的传播来完成信息的传递。为了保证信息的有效传输，常通过相应的天线实现高频电信号的发射与接收。不同频率高频信号所需天线大小、尺寸、形状各不相同，小的仅几厘米，大到几百米高度。图1-5是两种无线通信天线。
图1-5 无线通信天线 无线电通信系统中，无线信道多为大气层或外层空间。由于无线电波能方便快捷地在空间传播，所受限制较少，因此广泛应用于广播、电视、通信、雷达和导航等领域。 ６．输出变换器 用于将接收输出的电信号恢复出原始信息。如功率放大器与扬声器将音频电信号转换为扬声器纸盆的机械振动。 ７．噪声与干扰 信号在传输过程中，不可避免地会受到各种噪声的干扰。噪声按其来源一般可分为外部噪声和内部噪声两大类。外部噪声包括自然界存在的各种电磁波干扰(闪电、宇宙射线、太阳辐射等)，工业上强力电机、电力机车、电焊机等工作时产生的电磁辐射和其它无线电设备发射的信号等。内部噪声则是指电子设备本身产生的各种噪声。因此，噪声与干扰不仅存在信道，也存在于发射、接收的整个电路中，通信系统要尽量避免噪声的干扰。 二、典型的无线发射设备的组成 典型的调幅发射机的组成方框图如１－６所示，调频发射机的基本框图如图１－7，图１-8为调频无线话筒发射器实物。下面以图１－６调幅发射机原理框图介绍组成发射机的各主要电路的作用。 图１－６调幅发射机原理框图 图１－7 调频发射机原理框图 图１－8 无线话筒实物 1．音频（话筒）放大器 音频（话筒）放大器又称为调制信号放大器，用来放大话筒或音乐的电信号，输出足够强的音频调制信号；通常，低频放大器是由几级小信号低频电压放大器或集成运算放大器组成，图１－8中是由MC4558集成运算放大器及阻容元件组成。音频电路测试常采用如表１－１中A点正弦波波形输入测试。 2．振荡器 振荡器用来产生频率稳定的高频振荡信号，其性能的好坏直接影响到发射机的正常工作，振荡电路常用的有LC振荡器，石英晶体振荡电路等。振荡器输出等幅的高频正弦波，如表１－１中B点波形所示。 表１－１ 发射机原理框图中各点波形示意图
A点的波形 B点的波形
C点的波形 石英晶体的频率稳定性极好，高性能发射设备多采用石英晶体振荡器或石英晶体频率锁相的压控振荡器。 3．倍频器 各种振荡电路，尤其是采用石英晶体的振荡电路，受晶体基频的限制及分布参量的影响，难以产生太高的振荡频率，所以电路上往往采用倍频器倍频，使高频振荡的频率倍增到所需的载波频率上，以满足较高载频的要求。 4．调制器 用调制信号(如音频信号)去控制等幅的高频振荡某参量的过程，称为调制。通俗地讲，调制就是把调制信号的信息“装载”到载频 (载波)上去。经过调制后的高频振荡称为已调信号或已调波。由于载波的频率很高，可用尺寸较小的天线以电磁波的形式将其发射到空中，传向远方，表１－１中C点波形为经调幅后的波形。调制电路是组成无线电发射设备必不可少的单元。可分为以下三种调制： 当被控制的是高频振荡的幅度时，这种调制称为幅度调制，简称调幅(AM)。 当被控制的是高频振荡的频率时，这种调制称为频率调制，简称调频(FM)。 当被控制的是高频振荡的相位时，这种调制称为相位调制，简称调相(PM)。 5．高频功率放大器 高频功率放大器简称高频功放，它的作用是对已调 (制)信号放大到足够大的功率，最后由天线以电磁波形式辐射出去，满足发射功率的要求。同时，高频功率放大器往往具有滤波作用，滤除不需要的杂波和谐波分量，保持已调波有用信号的纯净，降低杂波干扰。 根据功率要求，高频功率放大器常采用较大功率的高频晶体管，而在短距离微功率发射应用上仍可采用小功率高频晶体管。 6．发射天线 天线的作用是将已调高频载波经天线辐射出去，在空间形成交变的电磁波并传向远方。天线的好坏直接影响到发射距离和性能。不同频段、不同应用的发射机配备的天线各不相同，大至抛物面天线、阵列天线、背射天线，小到半波振子天线、开槽天线和微型印制天线，视使用场合、用途、频段、作用距离等因素而定。 不同用途的发射设备，对发射电路的要求各有不同。一般要求发射电路的频率稳定度要高，发射输出功率足够，效率高，功耗小。 三、典型的无线接收设备的组成 收音机是最典型的无线电调幅接收设备，其组成方框图及各点波形如图1-9所示，图1-10为调幅收音机实物图，其主要单元电路有：
图1-9 调幅收音机原理框图
图1-10 集成电路收音机电路板图 1． 高频放大器 用来对天线所接收到的有用高频信号进行初步的选择和放大，并对其他频率的无用信号进行抑制。 2． 混频器 是超外差式接收机的核心，其作用是将高频放大器输出的高频己调信号（调幅信号）和本机振荡器所提供的高频等幅信号，在混频器中实现变频。这里本机振荡器所提供的振荡频率比接收的高频己调信号的载频高一个中间频率，在混频器输出端就可获得载频频率为二者频率之差的较低的中频信号，这是“超外差”式接收机名称的由来。 目前大多数的无线电接收设备如无线电广播接收机 (收音机)，电视接收机、短波通信电台、雷达接收机等，都采用“超外差”接收方式。超外差接收机具有接收灵敏度高，选择性好，结构简单的特点，混频器是其重要特征。 3． 中频放大器 用来放大中频信号，中频频率较低且是固定频率，因此中频放大器的选择性和增益都可做的较高，使整机的接收性能提高。 4． 检波器 用于从中频信号中“取出”调制信号，这个过程称为解调，调幅波的解调也称检波。这里中频信号的包络线的形状与高频己调信号相同，仍携有原来调制信号的信息(参见表１－2 F点的波形)，检波器从中频调幅信号中取出含信息的包络信号成份，经低频放大器放大，送到耳机或扬声器中转变为声音信号。 图中可参见波形变换情况，无线接收设备的工作过程与发射设备相反，它的任务是把通过空间传来的电磁波接收下来，选出所需的已调波信号，并把它还原为原来的调制信号，以推动输出变换器，获得所需的信息。
