林自豪，劉 燕

（國家無線電監(jiān)測中心烏魯木齊監(jiān)測站，烏魯木齊 830000）

淺析VHF地空語音通信系統(tǒng)監(jiān)測方法

林自豪，劉 燕

（國家無線電監(jiān)測中心烏魯木齊監(jiān)測站，烏魯木齊 830000）

本文主要研究了地空語音通信系統(tǒng)監(jiān)測方法，并結(jié)合日常監(jiān)測的工作經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)給出了針對(duì)甚高頻（VHF）頻段的地空語音通信信號(hào)的監(jiān)測，以及對(duì)其發(fā)射臺(tái)站進(jìn)行定位查找的技術(shù)方法。

地空語音通信；監(jiān)測方法；定位查找

1 引言

VHF地空語音通信系統(tǒng)目前是我國民用航空專用，供地面塔臺(tái)與飛機(jī)、飛機(jī)與飛機(jī)之間通信聯(lián)絡(luò)或者指揮飛機(jī)正常航行使用。因此，無線電監(jiān)管部門必須保護(hù)民航信號(hào)的正常發(fā)射和使用。本文結(jié)合實(shí)際，反復(fù)測試驗(yàn)證提出一種VHF地空語音通信信號(hào)監(jiān)測方法。

2 VHF地空語音通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2.1 VHF地空通信系統(tǒng)簡介

民航VHF地空語音系統(tǒng)工作于甚高頻頻段，屬于近程通信系統(tǒng)，共有760個(gè)可用信道，但實(shí)際使用的可供指配的信道，除去緊急、遇險(xiǎn)和保留給將要發(fā)展的新地空數(shù)據(jù)通信的信道外，只有600多個(gè)，我國目前開放400余個(gè)VHF信道。

2.2 民航VHF地空語音通信系統(tǒng)組成

民航規(guī)定，一般10W左右的單通道機(jī)供機(jī)場塔臺(tái)作對(duì)空臺(tái)使用，而25W和50W的單通道機(jī)作為航路對(duì)空臺(tái)使用。

（1）地面設(shè)備。VHF通信系統(tǒng)地面設(shè)備一般由主控臺(tái)、甚高頻收發(fā)信機(jī)、傳輸網(wǎng)絡(luò)、遙控臺(tái)及天線組成。收發(fā)信機(jī)設(shè)置在主控臺(tái)，主控臺(tái)和遙控臺(tái)均可架設(shè)天線，它們之間可用DDN專線、ATM網(wǎng)絡(luò)或其他網(wǎng)絡(luò)連接。

（2）機(jī)載通信設(shè)備。VHF通信系統(tǒng)為飛機(jī)上主要的通信設(shè)備，中型及大型的運(yùn)輸機(jī)一般裝有兩套或三套甚高頻通信系統(tǒng)，每套系統(tǒng)由VHF收發(fā)信機(jī)、VHF天線、VHF控制盒組成。

（3）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示。

圖1 VHF地空語音通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖示

3 VHF地空語音通信系統(tǒng)監(jiān)測方法

表1是VHF地空語音通信系統(tǒng)的信號(hào)主要發(fā)射參數(shù)，表中包含VHF地空語音系統(tǒng)所使用的頻率范圍、信道間隔以及工作方式等信息。在進(jìn)行信號(hào)監(jiān)測時(shí)，就可以根據(jù)這些參數(shù)設(shè)置接收機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)。

表1 VHF地空語音通信系統(tǒng)信號(hào)主要發(fā)射參數(shù)

3.1 信號(hào)發(fā)現(xiàn)

信號(hào)發(fā)現(xiàn)工作致力于搜索、截獲117.975MHz-137MHz頻段內(nèi)的DSB-AM雙邊帶調(diào)制的調(diào)幅話音信號(hào)，可以使用具有全景掃描功能的監(jiān)測接收機(jī)來完成此項(xiàng)工作。由于目前大部分使用的系統(tǒng)并不具備信號(hào)自動(dòng)識(shí)別功能，因此需要人工判斷信號(hào)類型。這里注意掃描步進(jìn)值應(yīng)小于25kHz。圖2為某一時(shí)刻的117.975MHz-137MHz頻段信號(hào)全景掃描圖。

圖2 117.975MHz-137MHz頻段信號(hào)全景掃描圖

針對(duì)圖2中的峰值信號(hào)作單頻點(diǎn)放大顯示并記錄其中心頻率，如圖3中121.65MHz頻點(diǎn)所示。

圖3 121.65MHz頻點(diǎn)語音信號(hào)頻譜圖

3.2 信號(hào)分析

確定監(jiān)測頻點(diǎn)后，應(yīng)通過人工監(jiān)聽分析的方式確認(rèn)各信號(hào)是否屬于VHF地空語音通信系統(tǒng)所發(fā)射。地空語音通信為同頻半雙工工作模式，因此從信號(hào)的發(fā)射規(guī)律（交替通話）和根據(jù)解調(diào)的音頻內(nèi)容（民航管制員與飛行員之間指揮飛機(jī)飛行的對(duì)話）進(jìn)行分析判斷。

3.3 逼近查找

VHF地空語音通信信號(hào)為同頻半雙工發(fā)射，監(jiān)測接收機(jī)交替收到地面塔臺(tái)和飛機(jī)上所發(fā)出的信號(hào)，交匯定位信號(hào)難度較大。因此，查找民航塔臺(tái)信號(hào)應(yīng)通過逼近查找的方式。下面以烏魯木齊機(jī)場的通播信號(hào)（126.7MHz）為例，對(duì)移動(dòng)監(jiān)測和逼近查找方法進(jìn)行詳細(xì)說明。

⊙ 執(zhí)行逼近查找時(shí)，使用的設(shè)備為移動(dòng)監(jiān)測車和便攜式接收機(jī)，設(shè)置好監(jiān)測設(shè)備的中心頻點(diǎn)、監(jiān)聽帶寬以及測向帶寬。

⊙ 至少由三名監(jiān)測人員組成工作小組，根據(jù)監(jiān)測車給出的示向度逐步向信號(hào)發(fā)射源逼近。一名監(jiān)測人員負(fù)責(zé)設(shè)置觀察測向設(shè)備，另一名監(jiān)測人員負(fù)責(zé)觀察周圍環(huán)境。當(dāng)監(jiān)測車有較穩(wěn)定的示向度后，根據(jù)指示方向前行，直到目標(biāo)發(fā)射臺(tái)為止。

⊙ 查找到的VHF地空語音信號(hào)頻譜圖如圖4所示。

圖4 126.7MHz地空語音信號(hào)頻譜圖

3.4 日常占用度測量

使用占用度統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)VHF地空語音通信系統(tǒng)頻段進(jìn)行測試。參數(shù)設(shè)置如下

⊙ 測量頻段：117.975MHz-137MHz。

⊙ 測量時(shí)間：根據(jù)具體任務(wù)確定，要求每次測量時(shí)間不小于24小時(shí)。

⊙ 信道間隔：≤25kHz。

⊙ 門限電平：設(shè)置為各頻段內(nèi)當(dāng)?shù)亟邮諜C(jī)平均噪聲功率電平或電壓指示以上5dB。根據(jù)ITU-R SM.1753-2建議書，計(jì)算背景噪聲選取周邊20%采樣點(diǎn)。

⊙ 測量周期：測量所有信道并返回到第一個(gè)信道后所用的時(shí)間。測量周期一般小于10秒，117.975MHz-137MHz頻段測量周期一般小于1秒（不滿足的按設(shè)備實(shí)際予以標(biāo)注）。

⊙ 測量分辨率：進(jìn)行頻道占用度統(tǒng)計(jì)的時(shí)間間隔。每60分鐘統(tǒng)計(jì)一次。

⊙ 中頻帶寬（或RBW）：以不大于信道間隔為原則。

⊙ 檢波方式：均值檢波。

設(shè)置好參數(shù)后，按照如下步驟進(jìn)行占用度統(tǒng)計(jì)測試：

⊙ 按照以上測試參數(shù)設(shè)置占用度測量軟件，開始監(jiān)測記錄。

⊙ 每單位統(tǒng)計(jì)時(shí)間后（天/24小時(shí)），填寫附錄B表格，以excel文件格式保存；若監(jiān)測時(shí)間不足24小時(shí)，在表格中備注。

⊙ 將占用度統(tǒng)計(jì)文件按照日期統(tǒng)一保存歸檔，以備日后為頻率指配規(guī)劃、查找有害干擾等情況提供依據(jù)。

4 結(jié)束語

VHF地空語音通信系統(tǒng)是民航內(nèi)部通信的重要手段，也是使用最多、最為重要的系統(tǒng)。因此，對(duì)VHF地空語音通信信號(hào)進(jìn)行全面監(jiān)管就顯得尤為重要。本文結(jié)合日常監(jiān)測工作經(jīng)驗(yàn)，給出了對(duì)VHF地空語音通信信號(hào)進(jìn)行搜索截獲、分析、測向定位和逼近查找的一般工作流程和方法，因此具有一定的實(shí)用價(jià)值。

[1] 無線電業(yè)務(wù)大全（中）．工業(yè)和信息化部無線電管理局，2009年12月

[2] MH 4001.1-2006甚高頻地空通信地面系統(tǒng) 第1部分話音通信系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范，2006年

[3] ITU-R SM.1880建議書 頻譜占用度測量，2011年2月

Discussion on the Monitoring Method for VHF Airground Voice Communication System

Lin Zihao, Liu Yan
(State Radio Monitoring Center Urumqi Station, Urumqi,830000)

This paper analysed the key points of the HF fixed direction finding system direction-finding precision, Summarize a completed and consistent with the actual work needs measurement method of the HF fxed station direction- fnding system accuracy , with the method we can master the working state and technical parameters of the fnding system scientifcally and effectively .

HF fixed direction finding system; direction-finding precision; measurement method; working state; technical parameters

10.3969/j.issn.1672-7274.2014.12.014

TN014文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

1672-7274（2014）12-0061-03

林自豪，2010年畢業(yè)于華南理工大學(xué)，獲得信息工程專業(yè)工學(xué)學(xué)士學(xué)位，國家無線電監(jiān)測中心烏魯木齊監(jiān)測站助理工程師，2010年至今主要從事無線電監(jiān)測工作。

劉 燕，2012年畢業(yè)于西安科技大學(xué)，獲得通信與信息系統(tǒng)專業(yè)工學(xué)碩士學(xué)位，國家無線電監(jiān)測中心烏魯木齊監(jiān)測站助理工程師，2012年至今主要從事無線電監(jiān)測工作。