Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu hàng hải – bài giảng GOC sẽ cung cấp cho các bạn kiến thức về hệ thống thông tin GMDSS và 1 số phướng pháp sử dụng máy móc thiết bị, cũng như nguyên lý hoạt động Hi vọng tài liệu sẽ cung cấp kiến thức cho các bạn.
Gi¸o tr×nh Khai th¸c viªn HÖ Tæng qu¸t (General Operational Certificate for GMDSS) Bài 4: Cơ sở máy phát – máy thu I II Cơ sở máy phát máy thu Điều chế I Cơ sở máy phát máy thu Cơ sở máy phát Cơ sở máy thu Cơ sở máy phát • Máy phát tần số vô tuyến tạo sóng mang vô tuyến, điều có nghĩa là, • • • • tần số phát tần số sóng mang Bộ điều chế dùng để kết hợp tín hiệu tin tức từ micrô Telex với sóng mang Kiểu điều chế điều biên (AM), điều tần (FM) điều pha (PM) Sau đó, tín hiệu điều chế khuyếch đại máy phát truyền tới anten Anten có nhiệm vụ xạ sóng mang vô tuyến hiệu Anten từ thiết bị vô tuyến xạ hiệu đạt 1/4 bước sóng dài Điều không thực việc lắp đặt anten tàu với độ dài vật lý vượt qua dải MF/HF Tuy nhiên, độ dài điện anten làm dài ngắn lại độ dài vật lý việc đưa vào khối điều khiển anten ATU tụ điện, cuộn cảm, mạch tần số Trong hầu hết thiết bị đại, điều đạt tự động cách nhấn nút trước ca phát Cường độ tín hiệu dùng để đo dòng điện anten cung cấp mức phát định Hầu hết thiết bị cho phép điều chỉnh tay tần số 2182 kHz trường hợp nút điều chỉnh tự động hỏng Các tài liệu dẫn nhà sản xuất tư nhân nên tư vấn thêm chi tiết Việc đặt tần số 2182 kHz mặc định nên thực lúc lắp đặt, di chuyển thay đổi anten Hình C4-1: Sơ đồ khối máy phát anten Bộ đồng dao động máy phát tần số vô tuyến Micro Bộ điều chế Bộ khuyếch đại Micro Bộ khuyếch đại Bộ điều chế giải điều chế Telex Khối Telex Cơ sở máy thu Bộ tăng ích An ten Bộ khuyếch đại điều chỉnh R/F Khuyếch đại R/F Điều chỉnh Bộ thay đổi tần số Bộ giải điều chế tần số trung tần Bộ đồng Chế độ Hình C4-2: Sơ đồ khối máy thu Bộ khuyếch đại âm tần Khuyếch đại A/F Bộ nén Cơ sở máy thu Tín hiệu mong muốn nhận cách điều chỉnh đầu vào máy thu tới tần số cần thiết Tín hiệu thu thay đổi lớn cường độ dựa vào yếu tố sau: – Công suất máy phát xạ chỗ cao hay thấp – Công suất đài xa xạ cao hay trung bình – Sự thay đổi tầng điện ly ảnh hưởng tới dải MF vào ban đêm hay dải HF vào thời gian - tượng phân cực pha đinh – Nhận đồng thời sóng đất sóng trời dải MF vào ban đêm thay đổi liên tục cường độ pha tác động lẫn - tượng nhiễu pha đinh – Trên dải HF, tín hiệu đạt máy thu có nhiều đường dẫn khác, chống lại nhiễu pha đinh 2 Cơ sở máy thu • Điều khiển tần số vô tuyến hay cho phép điều chỉnh đầu vào khuyếch thiết lập độ tăng ích tới điều kiện thích hợp Nếu tượng pha đinh xảy điều chỉnh liên tục điều khiển độ tăng ích Trong trường hợp điều khiển độ tăng ích tự động AGC tự động chuyển đổi, tức bỏ qua điều khiển nhân công, điều có nghĩa AGC cho phép mức tín hiệu đầu không đổi tín hiệu đầu vào thay đổi • Hầu hết máy thu MF/HF theo chuẩn GMDSS nên điều chỉnh tín hiệu đầu vào nhiều cách, điều có nghĩa yêu cầu cặp tần số HF bạn đơn giản lựa chọn số kênh ITU • Theo lựa chọn, tần số thực cài đặt vào Nếu cần thiết điều chỉnh lại đến đài vài kHz, sau sử dụng núm lên xuống 2 Cơ sở máy thu • Điều chỉnh tần số cần thiết, đặc biệt ca phát đơn biên SSB (có nghĩa là, chế độ phát xạ J3E) Việc lựa chọn núm cho phép điều chỉnh xuống gần 10 Hz thông thường lắng nghe tín hiệu đầu điều chỉnh âm lượng đầu vào điều chỉnh tần số thực • Điều khiển núm làm thay đổi âm lượng tín hiệu qua loa, điều khiển núm tắt loa không nhận tín hiệu • Việc thiết lập điều khiển chế độ phụ thuộc vào kiểu điều chế tín hiệu nhận chế độ phát (xem Mục Sổ tay sử dụng nghiệp vụ lưu động hàng hải nghiệp vụ lưu động hàng hải qua vệ tinh) II Điều chế Điều chế Các chế độ phát xạ Điều chế • Điều chế phương pháp mà nhờ tần số sóng mang vô tuyến sử dụng để truyền thông tin Trong hàng hải, loại thông tin truyền tải chủ yếu tiếng nói liệu Thông tin điều chế sóng mang tới tần số cộng hưởng, xung quanh tần số mang, hiểu biên tần - sideband • Dạng thông tin đơn giản mã Morse, thông tin truyền chuỗi “dots” “dashes” Chế độ phát xạ Morse A1A, biên tần tin tức, nội dung thông tin xác định hoàn toàn chuỗi manip ứng dụng tới máy phát Mặc dù giới hạn cự ly công suất máy phát đạt hiệu suất cao, tốc độ thông tin gửi tương đối thấp: 20 đến 25 từ/1 phút tốc độ thương mại tốt tàu sử dụng vô tuyến điện báo Mã Morse gửi sử dụng âm tần, khoá mở để điều chế sóng mang, chẳng hạn, chế độ phát xạ A2A H2A • Bây hầu hết thông tin dải MF HF sử dụng kỹ thuật đơn biên SSB phát tiếng nói truyền chữ trực tiếp băng hẹp NBDP/Telex Trong ca phát đa biên DSB 2/3 công suất đầu máy phát chứa đựng sóng mang, thành phần không hữu ích Ngoài ra, biên biên mang nội dung thông tin Bằng việc loại trừ thông tin biên tần dưới, với sóng mang, hiệu máy phát tăng lên đáng kể Kết quả, khoảng cách phạm vi băng tần giảm, nhiều đài phát 2 Các chế độ phát xạ A.M Amplitude Modulation Điều chế biên độ A1A Unmodulated Morse code Mã Morse không điều chế Double-sideband (DSB) modulated A2A Morse code Mã Morse điều chế đa biên Single-sideband (SSB) modulated H2A Morse code Mã Morse điều chế đơn biên J2B SSB Telex Telex đơn biên DSB Telephony (Commercial A3E broadcast) Thoại đa biên (phát thương mại) SSB full-carrier telephony H3E (2182KHz) Thoại đơn biên đầy đủ sóng mang (2182 KHz) R3E SSB Reduced-carrier telephony Thoại đơn biên suy giảm hay nén sóng mang J3E SSB Supperessed-carrier telephony Thoại đơn biên triệt tiêu sóng mang Các chế độ phát xạ F.M Frequency Modulation Điều tần F1B Telex Telex F3E Frequency modulated telephony Thoại điều tần Băng thông dải hẹp tín hiệu máy phát có nghĩa nhiễu tạp âm máy thu Hơn nữa, công suất phát sử dụng hiệu Kết thực là, công suất phát, cự ly phát hiệu mở rộng việc sử dụng phương pháp băng thông dải hẹp ví dụ SSB 2 Các chế độ phát xạ • Sau hệ thống GMDSS có hiệu lực toàn phần, tất thông tin thoại hàng hải dải sóng MF/HF sử dụng chế độ phát xạ J3E, có nghĩa thoại đơn biên triệt tiêu sóng mang Hiện tại, phát tần số 2182 kHz sử dụng chế độ phát xạ H3E R3E, có nghĩa thoại đơn biên đầy đủ sóng mang hay thoại đơn biên suy giảm sóng mang Băng thông thoại J3E 2.8 kHz (ghi tần số ấn định ca phát J3E đặt, 1,4 kHz tần số sóng mang) • Các đài phát quảng bá dải LF/MF/HF sử dụng chế độ phát DSB (A3E) với băng thông từ 9-20 kHz phụ thuộc vào tiêu chuẩn đài Một vài đài phát quảng bá kết hợp phát thêm tin thời tiết hữu ích kế hoạch họ 2 Các chế độ phát xạ • Mặc dù phát NBDP/Telex luồng liệu mã hoá, phương pháp chuẩn việc phát dải MF/HF để phát mã tín hiệu Telex chuỗi âm tone Theo khuyến nghị ITU độ dịch tần sốlµ 170 Hz tần số trung tâm 1700 Hz sử dụng để phát tone “mark” “space”, có nghĩa “mark” = 1615 Hz “space” = 1785 Hz • NBDP/Telex phát việc sử dụng điều chế SSB, chế độ phát xạ J2B Trong trường hợp này, tần số ấn định ca phát định nghĩa tần số trung tâm biên tần “mark” “space”, nghĩa 1700 Hz tần số sóng mang Loại điều chế tần số FSK - Khoá dịch chuyển tần số, sử dụng NBDP/Telex, trường hợp tần số phát dịch chuyển ± 85 Hz quanh tần số mang Điều miêu tả chế độ phát F1B Chú ý tần số ấn định tần số sóng mang chế độ phát F1B • Bởi vì, hai tần số bên 85 Hz bên bên tần số ấn định chế độ J2B tần số ấn định/tần số mang chế độ F1B Điều hiểu rõ chế độ phát J2B F1B nhận dạng cần thiết việc phát NBDP/Telex tone Tuy nhiên, cần phải kiểm tra tần số (ấn định/ mang) chế độ (J2B F1B) trích Nếu hai chế độ J2B F1B sẵn thiết bị sử dụng chuyển tần số dùng 1700 Hz để bù đắp cho khác tần số ấn định J2B tần số ấn định/ mang F1B Sổ tay nhà sản xuất nên tư vấn cách điều khiển chế độ kênh tác động qua lại với 2 Các chế độ phát xạ • Ở dải VHF, điều tần F3E điều pha G3E sử dụng cho thoại Danh bạ đài Duyên hải ITU vài kênh VHF F3E vài kênh khác G3E Không có khác biệt F3E G3E thay đổi tần số sóng mang thay đổi pha sóng mang, ngược lại • Phụ thuộc vào loại thiết bị sử dụng, tối ưu hoá việc điều khiển để phù hợp với chế độ phát Nhiều máy thu đại thiết lập tự động đường băng thông với việc thiết lập điều khiển Tuy nhiên, băng thông thiết lập riêng, điều cần thiết phù hợp với chế độ phát, phát J3E yêu cầu băng thông KHz NBDP/Telex băng thông yêu cầu 300 Hz Băng thông thiết lập tối ưu cho phát Morse 100 Hz • Nếu băng thông thiết lập cho chế độ phát xạ rộng tạp âm xuất nhiều Hơn nữa, thu can nhiễu không cần thiết đài khác tần số kế bên, làm giảm chất lượng tín hiệu đài cần thu 2 Các chế độ phát xạ • Điều chế tần số/ điều chế pha sinh băng tần sóng mang cho tần số điều chế, phụ thuộc vào độ sâu điều chế Do đó, băng thông kênh sử dụng thoại điều tần khoảng 16 kHz rộng thoại điều biên J3E (2.8 kHz) • Tuy nhiên, ca phát điều tần cho chất lượng thu tốt trình giải điều chế loại bỏ nhiễu kể nhiễu thay đổi biên độ (ví dụ: bão từ điện ly, máy móc điện hệ thống đánh lửa ignitron) • Trong hệ thống vệ tinh, sử dụng phương thức điều chế tương tự điều chế số hệ thống tự động, tính chất kỹ thuật liên quan mà không cần hỗ trợ khai thác viên Hết ... Chế độ Hình C 4-2 : Sơ đồ khối máy thu Bộ khuyếch đại âm tần Khuyếch đại A/F Bộ nén Cơ sở máy thu Tín hiệu mong muốn nhận cách điều chỉnh đầu vào máy thu tới tần số cần thiết Tín hiệu thu thay đổi...Bài 4: Cơ sở máy phát – máy thu I II Cơ sở máy phát máy thu Điều chế I Cơ sở máy phát máy thu Cơ sở máy phát Cơ sở máy thu Cơ sở máy phát • Máy phát tần số vô... độ A1A Unmodulated Morse code Mã Morse không điều chế Double-sideband (DSB) modulated A2A Morse code Mã Morse điều chế đa biên Single-sideband (SSB) modulated H2A Morse code Mã Morse điều chế đơn