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發(fā)布時(shí)間：2019-04-15 07:33:18作者：admin瀏覽量：870
北峰對(duì)講機(jī)-簡(jiǎn)單分析鐵路無線通信系統(tǒng)的靜噪應(yīng)用
鐵路無線通信系統(tǒng)是在調(diào)頻無線對(duì)講系統(tǒng)的基礎(chǔ)上構(gòu)建的，為提高鐵路無線通信系統(tǒng)中的通話質(zhì)量及有效地抑制頻帶內(nèi)其他業(yè)務(wù)的話音干擾，靜噪的應(yīng)用極為重要。從靜噪原理上來分，大致有導(dǎo)音靜噪、門限靜噪和噪聲靜噪三種，下面就對(duì)這三種靜噪的原理及應(yīng)用一一分析。
1、導(dǎo)音靜噪
導(dǎo)音靜噪也稱單音靜噪或?qū)ьl靜噪，是利用人類話音頻帶外的一個(gè)單音作為是否打開音頻通道的一個(gè)條件從而屏蔽其他不帶導(dǎo)音的信號(hào)。人類的話音大部分能量集中在300-3000Hz,由于人耳300 Hz以下及更低的頻率不敏感，所以通常選擇低于人類話音下限300Hz（即亞音頻）以下的頻率作為導(dǎo)音，鐵路無線通信系統(tǒng)中應(yīng)用了CTCSS系統(tǒng)中的114.8Hz、123.0Hz、186.2等頻率。
亞音頻信令編解碼的實(shí)現(xiàn)方法較多，從成本控制、可靠性及電路復(fù)雜程度上綜合考慮配合單片機(jī)應(yīng)用專用芯片F(xiàn)X465的情況較多。它能夠滿足低壓3V供電，涵蓋了67.0Hz to 254.1Hz中47個(gè)單音，可以直接采用并口或串口的方式和單片機(jī)連接，具有功耗低、外圍電路簡(jiǎn)單、易于控制等特點(diǎn)。進(jìn)行亞音頻編碼時(shí)，只需用單片機(jī)向FX465發(fā)送編碼頻率及命令即可；解碼時(shí)需提前預(yù)置要解出的頻率，然后在解碼指示管腳上判斷高低電平即可，芯片及外圍電路圖如圖1所示。
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導(dǎo)音靜噪多用于追蹤導(dǎo)頻信令、控制信令和轉(zhuǎn)信維持信令等，見表1。還有一部分導(dǎo)音演變成了呼叫命令，在鐵路通信系統(tǒng)中叫亞音頻信令。機(jī)車設(shè)備或地面設(shè)備接收到相應(yīng)的亞音頻信令后才進(jìn)入相應(yīng)的對(duì)講狀態(tài)，從而抑制了同頻率的其他業(yè)務(wù)的無線干擾。
2、門限靜噪
在無線通信技術(shù)上我們使用載波傳遞信息，將話音信號(hào)調(diào)制到一個(gè)高頻載波上然后再在空中發(fā)射和接收，鐵路無線通信使用450MHz頻段。由于所有的機(jī)車、地面設(shè)備都使用這個(gè)頻段里的指定頻率，這就造成空中有很多同頻率的弱信號(hào)存在，而這些弱信號(hào)的載頻并不是設(shè)備想接收的。
通常我們把載頻幅度小到一定數(shù)值以下就認(rèn)為是不應(yīng)接收的干擾信號(hào)，該數(shù)值定義為載頻的接收門限。
無線調(diào)頻接收機(jī)都有接收信號(hào)強(qiáng)度輸出接口統(tǒng)稱為RSSI（Received Signal Strength Indicator），該接口是接收載頻的強(qiáng)度指示，通常輸出一個(gè)電壓，此電壓和載頻信號(hào)幅度成正比關(guān)系，比如1uV的載頻信號(hào)幅度對(duì)應(yīng)的RSSI電壓值約為0.5V。
在設(shè)備電路中多數(shù)使用運(yùn)放搭建的比較器來實(shí)現(xiàn)判斷接收載頻信號(hào)強(qiáng)度并控制是否打開音頻門，如圖2.
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為放置門限過大導(dǎo)致有用信號(hào)不能接收進(jìn)來，此時(shí)用深靜噪靈敏度指標(biāo)來控制，鐵道部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求如下：
1、隨著集成電路的發(fā)展和單片機(jī)功能的日益強(qiáng)大，門限的判斷可以用帶有模數(shù)轉(zhuǎn)換的單片機(jī)直接采樣實(shí)現(xiàn)。
2、成都鐵路局成功地利用通過GPS定位控制門限值在不同的運(yùn)行區(qū)域根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)通話要求進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了門限的智3、能化改變。機(jī)車設(shè)備在樞紐地區(qū)適當(dāng)?shù)靥Ц唛T限，可以有效地降低樞紐地區(qū)其他設(shè)備頻繁呼叫帶來的同頻干擾。
3、噪聲靜噪
調(diào)頻接收機(jī)在收不到任何載頻信號(hào)的情況下，音頻輸出端會(huì)輸出一個(gè)幅度較大的白噪聲，而當(dāng)載頻信號(hào)增強(qiáng)時(shí)鑒相器的壓噪特性會(huì)使白噪聲電平變低。當(dāng)噪聲電平值低到某種程度才能打開音頻門，通過檢查噪聲電平來控制音頻門的靜噪方法就是噪聲靜噪。檢測(cè)噪聲大小通常選擇話音帶外的一個(gè)點(diǎn)，多數(shù)接收機(jī)廠家選擇10KHz這個(gè)頻點(diǎn)。 南寧鐵路局為更好地接收列尾信息，機(jī)車設(shè)備的門限調(diào)得非常低，這樣通常會(huì)有以下微弱載頻信號(hào)的噪聲出現(xiàn)，當(dāng)溫度發(fā)生變化較多時(shí)，有時(shí)接收機(jī)也會(huì)輸出一些白噪聲，雖然不會(huì)給通話造成影響但是在一定程度上使駕駛室的安靜造成不好的感覺。南寧鐵路局巧妙地運(yùn)用了噪聲靜噪的特性一舉攻克了此問題，應(yīng)用時(shí)只需對(duì)接收機(jī)的噪聲靜噪級(jí)別進(jìn)行設(shè)置即可。
小結(jié)
針對(duì)現(xiàn)有的鐵路無線通信系統(tǒng)中應(yīng)用的導(dǎo)音靜噪、門限靜噪和噪聲靜噪從可實(shí)現(xiàn)性，抗干擾效果及電路復(fù)雜程度對(duì)比如下：上述三種靜噪方式在鐵路中不是孤立單獨(dú)使用的，而是有機(jī)地組織在一起，相互補(bǔ)充、相互配合綜合應(yīng)用的，最常見的是導(dǎo)音靜噪和門限靜噪相結(jié)合的方式，門限大小的設(shè)置要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)分布、通話距離的要求等各方面綜合考慮，從而實(shí)現(xiàn)既能有效的防止干擾又能提供可靠的通話保證。
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