胡自立

【摘要】? ? 討論了比選器的基本原理與不同工作模式。在兩種不同甚高頻傳輸設備的影響下，同一內(nèi)話系統(tǒng)中接收信令的電壓下降值產(chǎn)生了明顯差異。進而必須改變比選器SVM（臺站比選模塊）模塊工作方式以匹配不同的傳輸設備。

【關鍵字】? ? 比選器? ? 傳輸設備? ? 接收信令? ? 電壓

Abstract：Discussed the basic principle and different working modes of the voter. Under the influence of two different VHF （Very High Frequency） transmission equipment， the voltage drop value of receiving signaling in the same VCS （Voice Communication System） has an obvious difference. So it is necessary to change the working mode of the voter SVM （Site Voter Module） to match different transmission equipment.

Key Words： voter; transmission equipment; receiving signaling; voltage

引言：

民航事業(yè)一直保持著高速發(fā)展的形勢，扇區(qū)劃分逐漸變多，投入使用的頻率逐步增加，越來越多的臺站投入建設。為適應越來越高的數(shù)據(jù)量，新型的網(wǎng)絡傳輸設備不斷投入使用。但由于傳輸設備間本身工作原理存在差異，因此對比選器的信號引接存在潛在的影響差異，該差異對于靠電壓降起控的SQ信令尤為明顯[1]。因此如何在比選器端做出調(diào)整，以適應不同的傳輸設備，成為亟待解決的問題。

一、比選器的必要性及工作原理

1.1 比選器的必要性

對于大型民航區(qū)域管制中心而言，內(nèi)話系統(tǒng)本身容量巨大，且在不斷進行擴容，使得接入頻率數(shù)量越來越多，每個頻率為保障多重覆蓋，在相應扇區(qū)內(nèi)的臺站接入也很多[2]。但考慮成本因素及系統(tǒng)容量，在應急內(nèi)話部分，往往采用比選器對同一頻率的多個臺站信號進行比選，選出當前質(zhì)量最好的一路信號，再送入內(nèi)話系統(tǒng)，可節(jié)約大量板卡資源，并相對保障通信質(zhì)量[3]。

1.2 比選器的工作原理

本文以美國JPS的SNV-12比選器設備為例。圖1為本文論述的比選器。該系統(tǒng)主要由CIM（控制接口模塊）、CPM（控制處理模塊）、SVM（臺站比選模板）以及電源模塊組成。SNV-12在同一頻率下，最多接入12個塊SVM板對應12個臺站信號，并從這些臺站中選擇輸入信號質(zhì)量最好的一個臺站，作為比選結果送到內(nèi)話端。對甚高頻系統(tǒng)調(diào)幅（AM）或高頻（HF）系統(tǒng)來說，使用SNR（信噪比）進行比選，即以SNR最優(yōu)的信號為比選的結果。每個SVM測量接收機輸出話音信號中的信號和噪音幅度，采用數(shù)字信號處理技術獨立計算SNR，并將信號質(zhì)量信息上傳到CPM模塊。CPM模塊通過內(nèi)部總線向各SVM模塊請求并接收SNR、噪音電平、COR（載波控制信號）狀態(tài)和話音存在信息，并基于以上信息進行信號比選。

二、比選器SVM模塊的工作模式

SNV-12中的SVM模塊首先判斷系統(tǒng)是否接收到了信號，之后進行比選。該判斷主要基于COR信號狀態(tài)來實現(xiàn)，COR是一種接收機輸出的信號，用以明確指示是否收到載波或信號。SVM模塊上的開關可以組合出4種不同的方法來通知比選器是否存在有效信號，不同的SVM模塊可以選擇不同的COR方式。以下為4種可選模式：

導頻音模式：接收機在靜噪狀態(tài)下將一個導頻音信號插入到接收機Rx輸出中作為控制音，當接收機收到信號停止靜噪時將該控制音去掉。一旦SVM模塊檢測到控制音丟失，即判斷對應的接收機收到信號。SVM模塊支持1950 Hz 和2175 Hz 的導頻音。在采用該模式時，需另外添加導頻音產(chǎn)生器，因此實際工作中考慮到設備穩(wěn)定性及成本因素，并未采用該工作模式。

物理連線模式：接收機均有一個接收控制信號，即SQ信令?？梢詫Q信號線直接連接到相對應SVM模塊連接器的對應針腳上。該信號通常是低電平有效，實際使用時為邏輯電平低于2.5V時有效。該模式是現(xiàn)行民航內(nèi)話系統(tǒng)最常用的模式。

無靜噪接收模式：在該方式下運行時，類似于接收電臺關閉靜噪，持續(xù)的背噪導致SVM模塊判斷接收機一直都存在話音輸出。SVM模塊上的UNSQ指示燈常亮，若該頻率下所有板卡均選擇該模式，則SNV-12總會比選出一路信號最好接收信號而不管接收機是否真正收到信號，即比選器會相當于處于常收狀態(tài)。采用該模式時，會引起內(nèi)話端相應信道持續(xù)接收背景噪音，且會導致記錄儀端持續(xù)記錄噪音數(shù)據(jù)，增大系統(tǒng)負擔，因此該模式也未作為當前民航系統(tǒng)主流模式。

話音激活模式：SVM模塊通過一種電平敏感檢測規(guī)則的算法，檢測是否接收到有一定規(guī)律的音頻信號，若有則判斷為有用話音信號，以此激活SVM模塊進行比選。在該模式下，不需要使用SQ信令進行激活。

SVM模塊如圖2所示：工作模式通過SW2撥碼開關進行控制，該開關具體功能如表1所示。

工作模式通過SW2撥碼開關進行控制，該開關具體功能如表1所示。

其中23位置的組合結果如表2所示。

在內(nèi)話系統(tǒng)中，SVM模塊常規(guī)選擇物理連線模式，即信令激活的模式，SW2的2和3號位置分布撥碼為ON和OFF。若采用話音激活模式，則5與6號位置表示話音激活門限，如表3所示。

三、傳輸設備對比選器的影響

本文主要對比的兩個傳輸設備為華為FA16 HONET與瑞斯康達RC3000-15（E）。設備連接方式如圖3所示，此處只討論接收模式。

當比選器SVM模塊采用物理連線模式時，在電臺端由傳輸設備提供SQ電壓，在內(nèi)話端由內(nèi)話提供SQ電壓，均約為22V[4]。此時使用華為設備時，比選器正常起控，但使用瑞斯康達設備時，比選器無法起控，即SVM模塊未檢測到SQ信令激活，UNSQ指示燈也未正常亮。

在比選器端進行電壓測試，在采用華為設備作為傳輸時，SQ電壓在接收到信號時，下降至0V;采用瑞斯康達設備作為傳輸時，SQ電壓在接收到信號時，只下降到3V。而比選器采用該模式時，需電壓下降至2.5V以下時，才能正常激活信令，因此當采用瑞斯康達設備作為傳輸時，比選器無法采用物理連線模式正常起控。此處信令起控的判斷標準為絕對電壓需下降到2.5V的閾值之下，而非相對電壓降，即并非以電壓的變化值作為判定標準。

當在系統(tǒng)中剔除比選器，直接將內(nèi)話系統(tǒng)與傳輸設備相連接時，采用華為設備與瑞斯康達設備均可通過SQ信令正常起控內(nèi)話端。但測試電壓值可知，通過瑞斯康達傳輸之后的SQ電壓在起控時，依然只有3V，而信號通過在華為傳輸設備后，SQ電壓依然為0V。由此可以判斷，該電壓降差異的產(chǎn)生因素為信號通過不同的傳輸設備導致。至于電壓不需要下降至0V，內(nèi)話端也能正常起控，與內(nèi)話無線板卡的起控電壓有關，經(jīng)測試當SQ電壓下降至10V以下時，內(nèi)話端板卡即可正常起控，這一點本身與比選器SVM板有差異[5]。SQ信令本身只是邏輯電壓變化的判定方式，在不同的系統(tǒng)中，對該電壓閾值的要求不同，系統(tǒng)的判定標準因此不同，這是造成面對不同傳輸設備時，內(nèi)話端與比選器端結果差異的主要原因。系統(tǒng)中的邏輯判斷在對應板卡中的模擬芯片內(nèi)完成，SCHMID中為4-wire無線板，比選器中為SVM板，判斷的電壓閾值均在出廠時寫好，不易改變，因此在實際工作中只能通過改變其他條件來與之匹配，使得系統(tǒng)工作在正常狀態(tài)。測試時，內(nèi)話系統(tǒng)為SCHMID 200/60，無線板卡為SZ 810 010 4-wire。

因此，在使用瑞斯康達設備傳輸甚高頻信號，且要通過比選器時，比選器SVM板應采用話音激活的方式，信令激活的方式電壓值不足以使得SVM模塊正常起控。而采用華為的傳輸設備，話音激活與信令激活均可正常實現(xiàn)。但若采用話音激活時，將不再適合使用比選器的比選轉(zhuǎn)發(fā)功能，因為若線路上的噪音恰巧滿足話音判定條件，進而激活了SVM模塊，該噪音將會被比選器誤認為是話音信息，并通過比選轉(zhuǎn)發(fā)功能從臺站發(fā)射機轉(zhuǎn)發(fā)出去，造成對應頻率噪音干擾并占用信道。若能采用信令激活的方式，則該方式優(yōu)先級最高，實際起控方式的選擇應視現(xiàn)場具體條件而定。

四、結束語

為匹配民航事業(yè)的高速發(fā)展，甚高頻與雷達臺站等基礎建設速度加快，信號傳輸設備的種類也將會更加多樣化。當采用不同的傳輸設備時，必將對列如比選器的民航設備產(chǎn)生難于預估的影響。因此，在引入新的傳輸設備進行信號傳輸時，需要對傳輸設備本身以及傳輸?shù)陌l(fā)射端與接收端設備進行全方位的測試，并根據(jù)實際情況做出相應調(diào)整，使各節(jié)點均工作在最佳狀態(tài)。

參? 考? 文? 獻

[1]張煜昊.關于Vanguard路由器與RAD PCM設備E&M接口互聯(lián)問題的研究[J].信息通信，2018（04）：137-139.

[2]夏梅森.關于采用比選器實現(xiàn)解決甚高頻盲區(qū)覆蓋問題的探討[J].電子世界，2019（02）：89-90.

[3]艾雨，張翀.使用SNV-12外部比選器實現(xiàn)VHF多重覆蓋信號接入的研究[J].電子世界，2019（16）：47-48.

[4]張建杰.使用E&M信令傳輸甚高頻（VHF）信號詳析[J].空中交通管理，2009（03）：30-33.

[5]史存虎.4線E&M接口在民航VHF通信中的應用[J].空中交通管理，2010（06）：16-18.