無線對講系統(tǒng)基本原理

1、無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理 歡迎學(xué)習(xí) “無線對講系統(tǒng)通信原理” 無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理 幫助你從下列各方面對無線對講機(jī)系統(tǒng)通信有一個全面的了解 課程簡介無線對講設(shè)備，系統(tǒng)運作,靜噪和轉(zhuǎn)發(fā)器 天線，塔與傳輸線頻率與頻譜傳送距離與覆蓋范圍無線對講系統(tǒng)無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理課程簡介 單元一 雙向無線對講系統(tǒng)緒言 為什么要使用對講機(jī)系統(tǒng)以及對講機(jī)如何工作 無線對講設(shè)備 靜噪 轉(zhuǎn)發(fā)器 單元二 天線，塔與傳輸線 什么是天線以及天線的類型 什么是

2、塔與傳輸線無線對講系統(tǒng)通信原理概述無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理課程簡介課程簡介 單元三 頻率與頻譜 什么是頻率與頻譜 頻帶特征 選擇適當(dāng)?shù)念l帶 單元四 傳送距離與覆蓋范圍 什么是傳送距離和覆蓋范圍 影響傳送距離與覆蓋范圍的因素 單元五 無線對講系統(tǒng) 常規(guī)對講系統(tǒng) 集群系統(tǒng)課程簡介無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理為什么要使用無線對講系統(tǒng)？13無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理為什么要使用無線對講系統(tǒng)？13-1無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年

3、4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理為什么要使用無線對講系統(tǒng)？13-2無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理為什么要使用無線對講系統(tǒng)？13-3線無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理無線對講系統(tǒng)如何工作？1-4無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理無線對講系統(tǒng)如何工作？1-4-1無線對講系統(tǒng)原理圖無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理要使無線對講機(jī)工作，需要有一個發(fā)射器發(fā)射信號和一個接收器接收信號。在發(fā)射器中，話筒將話音信號轉(zhuǎn)換成電信號，但這種

4、電信號很弱，頻率太低，不能傳送到遠(yuǎn)處。發(fā)射器將這些音頻信號處理和放大成無線電信號，并將它們傳送給天線，由天線將這些無線電信號發(fā)射到空中。接收天線接收無線電信號，然后傳送給接收器。接收器將這些無線電信號轉(zhuǎn)換成原始音頻信號，再傳送給揚聲器，然后就可以聽到原來的聲音信息了。此外，接收器和發(fā)射器工作均需要電源，因此，所有無線對講機(jī)都有一個電源。無線對講系統(tǒng)如何工作？142無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理雙向無線對講系統(tǒng)緒言無線對講設(shè)備的類型無論集中調(diào)度還是單機(jī)對講系統(tǒng)，都要求有雙向?qū)χv設(shè)備。這些對講設(shè)備必須能夠發(fā)射和接收信息。對講設(shè)備可以分為下列幾類：固定

5、式車載式便攜式15無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理固 定 設(shè) 備15-1固定式設(shè)備/基站位于中央調(diào)度臺的無線對講設(shè)備叫做基站安裝在一個固定位置時，常稱為固定設(shè)備（如辦公室或總部）基站包括一個發(fā)射器、一個接收器、一個電源以及一個內(nèi)置揚聲器基站的電源為標(biāo)準(zhǔn)220V交流電無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理固 定 設(shè) 備15-1 a在簡單系統(tǒng)中，基站不過是一部安裝在機(jī)架上、帶電源、且可以放在桌面上使用的可移動設(shè)備。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理n 車臺一般安裝在轎車

6、和其他車輛內(nèi)用 于業(yè)務(wù)，車臺電源采用車上的電池n 車臺包括一個發(fā)射器和一個接收器，并且還要訂購一個揚聲器，一個話筒和天線車 載 式 設(shè) 備備注；目前的大多數(shù)車臺都非常緊湊，可以安裝在儀表板的下面或附近。15-2無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u 手機(jī)是指小型的，可以讓保安和智慧人員在工作時隨身攜帶的對講機(jī)；u 它的電源來自自帶的電池；u 手機(jī)包括一個發(fā)射器、一個接收器以及一個內(nèi)置揚聲器、話筒和天線。便 攜 式15-3無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理無線對講系統(tǒng)的運作16n 同頻單工最基本的無線對講系統(tǒng)是

7、單工系統(tǒng)，由若干在同一頻率上工作的無線對講設(shè)備組成。因為所有人都在一個頻率上發(fā)射和接收，用戶不可以同時說話和接聽。單工的意思就是同在某個時刻在一個方向上傳送信息。n 異頻單工在異頻單工系統(tǒng)中，發(fā)射器在一個頻率上工作，而接收器在另一個頻率上工作。調(diào)度臺采用這種方式控制系統(tǒng)。各車臺和手機(jī)之間不能相互對話或接聽，因為它們的發(fā)射器和接收器在不同的頻率上工作。只有調(diào)度員才能聽到所有的信息無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理同 頻 單 工- 原 理 圖同頻單工系統(tǒng)是最簡單的無線電通信形式。這樣的系統(tǒng)在一個頻率上工作的兩臺或兩臺以上對講設(shè)備組成。其中的一臺或多臺可以

8、是基站，可以是車臺，也可以是手機(jī)。因為所有的人都在同一個頻率上發(fā)射和接收（如圖中的T1和R1),在通話范圍內(nèi)一部對講機(jī)可以聽到另一部對講機(jī)中的談話。一個大型的通信系統(tǒng)可以采用幾個不同的單工頻率來覆蓋不同區(qū)域。16-1無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u 所有對講機(jī)都既能發(fā)射又能接收u 發(fā)射器和接收器在同一個頻率上工作u 用戶不能同時既說話又接聽u 無論系統(tǒng)中有多少臺對講機(jī)，在某一時刻只有u 一臺對講機(jī)可以說話u 沒有私密性同頻單工-特征系統(tǒng)中的所有對講機(jī)都可以聽到其它對講機(jī)的談話內(nèi)容。16-1 a 特征：特征：無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理

9、2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理在這種類型的系統(tǒng)中，發(fā)射器在一個頻率上工作，而接收器在另一個頻率上工作。這種類型的系統(tǒng)用于調(diào)度臺必須控制系統(tǒng)的情況。在這樣的系統(tǒng)中，基站在T1中發(fā)射，而車臺在頻率R1接收。同樣，車臺在頻率T2發(fā)射，而基站在頻率R2接收。各車臺之間不能聽到相互間的談話，因為他們的發(fā)射器在不同的頻率上工作，只有調(diào)度臺才能聽到所有的信息。異 頻 單 工原 理 圖16-2無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理雙向無線對講系統(tǒng)緒言n 所有對講機(jī)都既能發(fā)射又能接收n 不能同時既說話又接聽n 發(fā)射器在一個頻率上工作，而接收器在另一個頻率上工作n

10、系統(tǒng)中的所有車臺（手機(jī)）都可以聽到調(diào)度員說話，但各車臺（手 機(jī)）之間不能聽到其它對講機(jī)重中的談話。只有調(diào)度員可以聽到多有車臺和手機(jī)的談話異 頻 單 工原 理 圖 特征：特征：16-2 a無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理有兩種類型的靜噪： 載波靜噪 編碼靜噪 * 啞音頻（CTCSS） * 啞音數(shù)碼（CDCSS） 靜 噪17靜噪電路用來將不需要的信號與噪聲在到達(dá)揚聲器之前減小或消除無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u 常被稱為噪聲補償靜噪u 用來防止沒有信息傳送時從揚聲器聽到噪聲 載 波 靜 噪1-7-1無線

11、對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理雙向無線對講系統(tǒng)載 波 靜 噪1-7-2無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理載 波 靜 噪 （續(xù)）1-7-3無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理 編碼靜噪可以使接聽者只接受到發(fā)給他們的信息u 只要當(dāng)接收到的信息帶有預(yù)先設(shè)定好的代碼時揚聲器才會打開u 兩種常見的編碼靜噪是 音調(diào)啞音頻作 啞音數(shù)碼 u音調(diào)編碼靜噪系統(tǒng)使用亞音頻單音頻率，有多達(dá)42個不同的音調(diào)代碼可以使用。u 數(shù)字編碼靜噪，稱作“啞音頻”（CTCSS）u 數(shù)字編碼靜噪在功能上與

12、音調(diào)編碼靜噪一樣，但不用音調(diào)而是使用84個不同的數(shù)字代碼之一來啟動揚聲器。編 碼 靜 噪1-7-4無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理編 碼 靜 噪 （續(xù)）1-7-5無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理轉(zhuǎn) 發(fā) 器111無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理轉(zhuǎn) 發(fā) 器 操 作111-1無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理轉(zhuǎn) 發(fā) 器 的 安 裝111-2無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理轉(zhuǎn)

13、發(fā) 器 - 拓 展 范 圍112-3無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理轉(zhuǎn)發(fā)器-仔細(xì)的頻率安排112-4無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理轉(zhuǎn) 發(fā) 器 - 解 決 方 式 A112-4無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)具有下列特點：u所有轉(zhuǎn)發(fā)器都是全雙工的，也就是說，它們能在同一時刻既接收又發(fā)射。u每個轉(zhuǎn)發(fā)器必須有兩個頻率，一個發(fā)射，一個接收。u系統(tǒng)中的每一臺無線對講機(jī)都必須有兩個頻率。對講機(jī)在轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射頻率上接收，接受頻率上發(fā)射。u所有通話都通過轉(zhuǎn)發(fā)器。u

14、現(xiàn)場機(jī)是單工的，它們不能同時發(fā)射和接收。u具有有限的通信私密性。轉(zhuǎn) 發(fā) 器 的 特 點1127無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u 位于控制臺的調(diào)度員在頻率2上發(fā)送信息。轉(zhuǎn)發(fā)器在頻率2上接收信息，車臺B、 手機(jī)A和手機(jī)C在頻率1上接收到該信息。u 假定位于轉(zhuǎn)發(fā)器覆蓋范圍東邊緣的車臺A要與位于西邊緣B通話，由于它們之間的距離太大，不可能進(jìn)行車臺對車臺的通話，于是，出現(xiàn)下列情況：u 車臺A用頻率2發(fā)射信息，轉(zhuǎn)發(fā)器用頻率2接收到該信息后用頻率1以更高的功率重新發(fā)射，車臺B用頻率1接收到該信息。 轉(zhuǎn) 發(fā) 器 的 運 作112-8無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系

15、統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理單 元一： 小 結(jié)113-1無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理 列出四種類型的天線 按客戶需要選擇適當(dāng)類型的天線 描述塔的作用 詳細(xì)解釋傳輸線單元二： 目 的 21通過本學(xué)習(xí)本單元，你可以無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理什么是天線？什么是天線？ 天 線天線是一種專門設(shè)計來傳送來自發(fā)射器的無線電信號，并將這種信號發(fā)射入大氣中的設(shè)備。這種信號能夠傳送多遠(yuǎn)受多種因素的影響，其中天線起著主要的作用。天線是專門設(shè)計來傳送無線電信號的設(shè)備。23無線對講系統(tǒng)通信原理無線對

16、講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理n 全向天線n 定向天線天 線 類 型u 心形u 單向u 雙向24無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理全 向 天 線覆 蓋 范 圍全向(omni-directional)天線在360度的范圍發(fā)射無線電信號。全向天線用于天線位置位于覆蓋區(qū)中心附近的情況。采用這種天線時在所有方向上傳送距離大致是一樣的。25無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理定 向 天 線覆 蓋 范 圍261心形天線：心形天線：是一個向某個方向集中的心臟形狀的信號發(fā)射圖，能使該方向的通話距離增加。

17、用于天線位置位于其覆蓋范圍邊緣附近的情況。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理單向天線：單向天線：u 其發(fā)射方向圖更加偏向一個方向，它的目的是要將無線電信號集中在一個狹長的區(qū)域內(nèi)。u 適用于狹長地帶或者帶狀區(qū)域，需要較大傳送距離的情況。定向天線覆蓋范圍262無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理定 向 天 線覆 蓋 范 圍263雙向天線：雙向天線：u增加垂直于天線平面的方向上的傳送距離。u可以很好地覆蓋公路和鐵路沿線的長條形區(qū)域。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理塔的作

18、用是什么？塔的作用是什么？塔的主要功能是提高一部或幾部天線的高度，使其升高到空中，以使無線電信號能夠覆蓋規(guī)定的地理區(qū)域。塔可以通過將天線安裝在樓頂上或在山頂上建造天線塔來提高天線的高度。因此，塔的高度由能滿足客戶需要的和足以使系統(tǒng)正常工作的傳送距離來決定。27無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u傳輸線是專門設(shè)計來在基站與天線之間有效地傳送無線電信號的 u傳輸線由內(nèi)外兩層相互絕緣的同心導(dǎo)體組成，從而為電流提供通道傳 輸 線28無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理傳 輸 線 （續(xù)）基站通過傳輸電纜與天線相連，基站

19、位置與天線位置一般應(yīng)該盡可能接近。29無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理單元三： 目 的31無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理頻 率33無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理 每完整地前后移動一次叫做一個周期。如果一個信號以每秒1000次得數(shù)率前后移動，那么它的頻率就是每秒鐘1000周期。 每秒鐘內(nèi)的周期數(shù)稱為赫茲。所以,該信號的頻率就是1000赫茲。大多數(shù)無線電信號是每秒數(shù)百萬周期，稱為兆赫茲（MegaHertz)，簡稱為MHz周 期34無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講

20、系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理頻 譜 3 5無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理無線對講機(jī)頻帶36頻率頻帶30 KHz甚低頻(VLF)30300 KHz低頻(LF)3003000 KHz中頻（MF）330 MHz高頻（HF）30300 MHz甚高頻（VHF)3003000 MHz特高頻（UHF)330 GHz超高頻 （SHF)30300 GHz極高頻 （EHF)商業(yè)調(diào)幅AM（535KHZ到1.6MHz）和調(diào)頻FM（88到108MHZ），這兩個廣播頻帶是電磁頻譜中大家較為熟悉的。每一個頻帶又分為若干個頻率，每個地方臺均有一個分配給他的

21、使用專用頻率。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理好易通使用的頻帶頻帶頻帶頻率頻率VHF 低段136150MHz150174MHz136174MHzUHF 高段400420MHz420450MHz450470MHz470490MHz490-512公安350390MHz對好易通來說，無線電頻譜中其它部分更為重要，上表中所列的頻帶是好易通產(chǎn)品使用的頻帶。與廣播頻帶不一樣，好易通產(chǎn)品用戶不可以專享所分配頻率的使用權(quán)。37無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理 對于無線通信來說很重要得頻帶特征是：頻 帶 特 征n 傳播n

22、 噪聲n 傳送距離38無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理傳播一種無線波相對于障礙物的傳播方式，障礙物包括大氣。大氣造成無線電波減弱或散射，影響的大小取決于頻率長。環(huán)繞著地球的大氣會衰減和折射無線電信號，就像它衰減和折射光一樣。傳 播39共有三種傳播方式n 地波傳播n 天波傳播n 視線傳播無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理地 波 傳 播低頻無線電波（低于300kHz)能沿著地球曲面?zhèn)鞑?這種類型的傳播稱為地波（groundwave).在這個頻帶無線電波能沿著地球的曲面?zhèn)鞑サ胶苓h(yuǎn)的地方去。使用低頻地波可以進(jìn)行遠(yuǎn)

23、達(dá)數(shù)千英里的遠(yuǎn)距無線通信。310無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理頻率與頻譜頻率與頻譜天 波 傳 播311電離層有時會使無線電信號發(fā)生反射及（或）折射電離層有時會使無線電信號發(fā)生反射及（或）折射無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理視 線 傳 播312最適合無線電雙向傳輸?shù)那闆r最適合無線電雙向傳輸?shù)那闆r無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理視 線 傳 播313最適合無線電雙向傳輸?shù)那闆r最適合無線電雙向傳輸?shù)那闆rWalter: 此處懷疑有錯誤此處懷疑有錯誤無線對講系統(tǒng)通信原

24、理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理 頻率較低的無線電波比頻率較高的無線電波容易穿過霧和塵土頻率較低的無線電波比頻率較高的無線電波容易穿過霧和塵土，低頻調(diào)幅廣播電臺的無線電信號可以傳播很遠(yuǎn)，甚至超出地平線，并且可以反射回地球，在很遠(yuǎn)的地方被接收到 。 頻率較高的電視和調(diào)頻商業(yè)廣播電臺的無線電信號會被地球大氣吸收，所以只限于視線波上傳播。 這就是為什么頻譜中40GHz以上的大多數(shù)頻率不用于無線電通信的原因。傳 播 的 類 型314無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u 電磁噪聲干擾來自機(jī)器和發(fā)動機(jī) 噪 聲n 甚高頻（VHF）低段信

25、號對噪聲干擾很敏感，因為噪聲的頻率很低。 n 甚高頻（VHF）高段信號對噪聲干擾的敏感性很小。n 特高頻和800/900MHz信號基本上對噪聲干擾不敏感。結(jié)論：在高噪聲地區(qū)選擇低頻帶不好。315無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理傳 送 距 離316無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理頻 帶317無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理信道容量一詞用來描述分配給同一頻率的用戶數(shù)目信道容量一詞用來描述分配給同一頻率的用戶數(shù)目信 道 容 量在有些地方，信道容量已非常大，以致于某

26、些信道或頻率上不再允許其他用戶加入。在多數(shù)國家使用信道要經(jīng)過政府部門批準(zhǔn)和取得許可證。318由于頻譜是一種有限資源而且用戶的數(shù)量太大，許多無線電信道變得很擁擠。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理信 道 容 量319無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理n 當(dāng)?shù)卣块T（管理委員會）負(fù)責(zé)管理無線電、電視、有線、衛(wèi)星以及電纜通信。（我國主要由無線電管理委員會。）n 國際上的頻譜管理事務(wù)由“國際電信聯(lián)盟”（ITU) 負(fù)責(zé)頻 譜 管 理 機(jī) 構(gòu)備注：備注：在美國，“聯(lián)邦通信委員會”（FCC)負(fù)責(zé)管理無線電（包括商業(yè)廣播

27、和雙向?qū)χv系統(tǒng)）、電視、有線、衛(wèi)星以及電纜通信。在歐洲，主要由ETSI負(fù)責(zé)。在世界各地，使用無線對講設(shè)備必須取得許可，必須向有關(guān)政府機(jī)關(guān)申請。這種許可允許用戶使用某個或若干個特定頻率，取得許可必須滿足一些特定的資格規(guī)定。320無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理頻 譜 管 理 機(jī) 構(gòu)321單元三小結(jié)無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理頻 譜 管 理 機(jī) 構(gòu)322單元三小結(jié)（續(xù)）無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理不同頻帶的優(yōu)缺點頻帶優(yōu)點缺點低頻n傳送距離比其它頻帶大n車

28、臺對車臺傳送距離比其它頻帶大n繞射能力強(qiáng)n有跳越跳越干擾n可選信道較少n噪聲干擾n在某些地方頻率非常擁擠n除市場特殊要求外沒有轉(zhuǎn)發(fā)器n長的鞭狀天線車臺323不明白？不明白？無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理不同頻帶的優(yōu)缺點頻帶優(yōu)點缺點高頻n聲音質(zhì)量比低頻帶好n傳送距離大n天線較短，一般只要18英寸n跳越干擾比低頻帶小n噪聲干擾較低頻帶小n有繞射能力n可選信道少n在大多數(shù)地方頻率都很擁擠n除市場特殊要求外沒有轉(zhuǎn)發(fā)器n車臺對車臺傳送距離比低頻帶小324無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理不同頻帶的優(yōu)缺點頻帶優(yōu)點缺

29、點特高頻n可選擇信道多n頻率協(xié)調(diào)n在農(nóng)村于其它系統(tǒng)的最在農(nóng)村于其它系統(tǒng)的最近距離是近距離是25英里，而在英里，而在城區(qū)是城區(qū)是10英里英里n聲音很清楚n天線短，一般68英寸n跳越干擾小n可用轉(zhuǎn)發(fā)器n穿透建筑物的能力好n比低頻或高頻帶傳送距離小n有相關(guān)信道干擾n繞射能力差325無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理不同頻帶的優(yōu)缺點頻帶優(yōu)點缺點800/900MHzn適用于任何類型的集群系統(tǒng)n幾乎沒有跳越干擾n噪音很小n完全頻率協(xié)調(diào)n天線短n可選信道多n在城區(qū)穿透建筑物的能力好n傳送距離最短n繞射能力最差326無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年

30、4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理v 定義傳送距離，覆蓋范圍v 列出兩種增加系統(tǒng)覆蓋范圍的方法v 說明影響覆蓋范圍的原因，導(dǎo)致的問題以及可能解決這些問題的方法 41單元四 目 的通過本學(xué)習(xí)本單元，你可以無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理什么是傳送距離與覆蓋范圍？43當(dāng)一臺無線對講機(jī)背向基站天線行駛時，在某個點時它接收到的無線電信號非常弱，或者說它不能從自己的天線獲得足夠與基站通話的能量。當(dāng)這種情況發(fā)生時，該對講機(jī)就已到達(dá)了系統(tǒng)傳送距離的邊界。覆蓋范圍是指我們對于某個區(qū)域中估計通信狀況的置信程度。我們可以說，在覆蓋范圍內(nèi)在90的地點某臺無線對講機(jī)可以通話。這

31、是一個用時間和地點表示的統(tǒng)計概率，如果客戶能接受質(zhì)量較低的服務(wù)，比如說80的時間和80的地點，那么系統(tǒng)能夠覆蓋的范圍就可以更大一些。但是，我們一般還是推薦90的時間和90的地點的覆蓋范圍為最合適的服務(wù)水平。最理想的雙向無線對講機(jī)系統(tǒng)要以最低的成本滿足客戶的特定通信需求。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理影響傳送距離與覆蓋范圍的因素44無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u無線對講設(shè)備使用的頻帶u所用天線的類型u系統(tǒng)工作區(qū)的地形u總體工作區(qū)電磁噪聲的大小影響傳送距離與覆蓋范圍的因素45這些因素中的每一種都是重要

32、因素，它們決定著信號可達(dá)多遠(yuǎn)以及可與何處通話。影響傳送距離與覆蓋范圍的因素?zé)o線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u 選擇頻帶的第一步是確定將要使用該無線對講系統(tǒng)的 u用戶屬于何種類型u需要考慮的主要問題是獲得信道的可能性頻 帶46例一：例一：假定一個用戶要從基站與某個車臺通話，若該用戶位于一個中等大小的城市，人口為10萬或20萬，系統(tǒng)要求覆蓋附近部分城區(qū)及郊區(qū)，那么，如果可能的話，甚高頻(VHF)高段是較適合的頻帶。例二：例二：如果用戶要求覆蓋某大城市的繁華區(qū)，而且可以將天線安裝在高樓之類的建筑物上。那么合適的頻帶是特高頻(UHF)，這是因為UHF頻率的

33、無線電波容易穿透和繞穿透和繞過（過（? ?）高層建筑。例三：例三：如果用戶在農(nóng)村，要求覆蓋該區(qū)大部分地區(qū)，甚高頻(VHF )低段是最佳的選擇。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理發(fā)射器功率和接收器靈敏度47無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理發(fā)射器功率和接收器靈敏度48無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理u所使用的天線的類型也會影響傳送距離和覆蓋范圍。u這是因為不同的天線具有不同的傳送距離和覆蓋范圍限制。天 線 類 型49“下行距”一詞指一部車臺或手機(jī)可以收到基站天線發(fā)

34、射信號的距離?！吧闲芯唷币辉~指調(diào)度臺仍能接聽到一部車臺或手機(jī)發(fā)來的信號時，該車臺或手機(jī)本身與基地天線之間可能達(dá)到的最大距離。由于車臺或手機(jī)與基站相比固有限制更多一些，上行距通常要比下行距小一些。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理天線類型及其增益410無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理增 益 天 線411增加發(fā)射器功率在經(jīng)濟(jì)上并不總是可行的，而且“聯(lián)邦通信委員會”(FCC)也不是在任何時候都允許這么做。解決該問題的另一個辦法是使用增益天線(gain antenna).增益是指一部天線能增加其有效發(fā)射功率的能力

35、，就是通過改變天線的正常發(fā)射方式(得到不同的輻射方向圖)，使其偏重某個方向，從而延長信號能達(dá)到的距離。使用高增益天線能使邊緣區(qū)更好地接收。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理天線高度和位置412影響無線對講系統(tǒng)覆蓋范圍最關(guān)鍵的因素是基站天線的高度和位置。這是因為從理論上講，一個無線對講系統(tǒng)的傳送距離限定在此系統(tǒng)天線處能看到的無線電地平線之內(nèi)。天線的位置也很重要。例如，如果選擇一座被5000英尺高的大山包圍著的3000英尺高的小山作為安裝天線的位置是沒有意義的。大體上講，天線在空中的位置越高，能夠覆蓋的區(qū)域就越大。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理

36、2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理由于無線電波沿著視線路徑傳播無線電波沿著視線路徑傳播，地形起伏會給通信帶來許多困難天 線 與 地 形413山丘和谷地在覆蓋范圍中造成盲區(qū)(shadows)。這樣的盲區(qū)常常被稱為“通信死點”(communication holes)高大建筑會在覆蓋范圍內(nèi)產(chǎn)生同樣的效應(yīng)。在這種情況下，如果提高天線的高度，大多數(shù)通信死點就能消除。因此，天線高度在很大程度上能解決地形引起的問題。盲區(qū)盲區(qū)無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理n 在邊緣地區(qū)噪聲問題可能會很嚴(yán)重，如果所需信號與噪聲相比太弱，最終會被噪聲淹沒。n 使用增益天線有助

37、于這個問題的解決電 磁 噪 聲414噪聲某種或者各種類型的電子干擾。電子噪聲由輸電線，霓虹燈，電動馬達(dá)以及其它無線電通信系統(tǒng)產(chǎn)生。當(dāng)一部對講機(jī)背向基站天線移動時，它最終會因收到的能量太少而不能有效地進(jìn)行通信接收。覆蓋范圍地邊緣稱作邊緣區(qū)(fringe area)，在邊緣區(qū)中噪聲問題可能很嚴(yán)重。很簡單，與噪聲相比，無線電信號太弱。在邊緣區(qū)，增大發(fā)射器地功率可以增加接收對講機(jī)天線的能量水平，從而有助于克服噪聲。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理天 線 的 高 度415計算還不會無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理

38、自由空間允許損失416無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理移動無線系統(tǒng)的天線位置417無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理單元四： 小 結(jié)419單元四 小 結(jié)無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理單元四： 小 結(jié)420無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理列出不同類型的無線對講系統(tǒng)說明常規(guī)和集群系統(tǒng)地基本構(gòu)成了解常規(guī)和集群系統(tǒng)如何工作單元五： 目 的51通過本學(xué)習(xí)本單元，你可以無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9

39、日無線對講系統(tǒng)基本原理u單機(jī)對講u中央調(diào)度u轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)常規(guī)無線對講系統(tǒng)的類型53目前使用的大多數(shù)無線對講系統(tǒng)都是常規(guī)系統(tǒng)。對許多用戶來說，這些系統(tǒng)無論在功能上還是在經(jīng)濟(jì)上均是最好地選擇。p本區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)p共用轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)p車載轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理在這種類型的系統(tǒng)中，現(xiàn)場人員可以相互通話。所有現(xiàn)場人員都配備著雙向無線對講機(jī)（車臺或手機(jī)）。系統(tǒng)中的每個人都能聽到其他人的談話。單 機(jī) 對 講54例一例一例二例二常規(guī)系統(tǒng)中最基本的類型是單機(jī)對講通信。這種類型的系統(tǒng)可使現(xiàn)場工作人員之間直接通話。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4

40、月9日無線對講系統(tǒng)基本原理在這種類型的系統(tǒng)中，若有一個調(diào)度員要與一組現(xiàn)場人員通話，必須通過無線對講系統(tǒng)傳送信息。這組人員要調(diào)到相同的頻率上才能聽到該信息。中 央 調(diào) 度55現(xiàn)場工作人員可以向調(diào)度員發(fā)送信息，告知收到信息或者問清意思。此外，現(xiàn)場用戶還可以通過無線對講系統(tǒng)與調(diào)度員通話，而無需去找一部電話。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理使用轉(zhuǎn)發(fā)器是一種擴(kuò)展對講系統(tǒng)傳送距離的最好方式，當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)器收到一個來自車臺或手機(jī)的信號時，它的發(fā)射器就會打開并轉(zhuǎn)發(fā)信息。與發(fā)出信號的車臺或手機(jī)相比，轉(zhuǎn)發(fā)器總是在較高的功率下、通過較高的天線完成轉(zhuǎn)發(fā)的。轉(zhuǎn) 發(fā) 系 統(tǒng)56n本

41、區(qū)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)n共用轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)n車載轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理最常見的轉(zhuǎn)發(fā)器類型是用來在控制臺與車臺和(或)手機(jī)之間轉(zhuǎn)發(fā)信息的那一種。車臺與手機(jī)發(fā)射器在一個頻率上工作，而它們的接收器上另一個頻率上工作。轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射器的頻率與車臺和(或)手機(jī)的接收器頻率一致。當(dāng)轉(zhuǎn)發(fā)器接收到一個來自對講機(jī)的信號時，其發(fā)射器打開，并將該信號發(fā)送出去，轉(zhuǎn)發(fā)條件總是優(yōu)先發(fā)出信號的對講機(jī)。車臺與手機(jī)相互之間不能直接通話，必須通過轉(zhuǎn)發(fā)器。對于控制臺也是如此。注意，在一個轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)中也可以使用尋呼機(jī)。轉(zhuǎn) 發(fā) 系 統(tǒng)(續(xù))57無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年

42、4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理本 區(qū) 轉(zhuǎn) 發(fā) 系 統(tǒng)58無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理共 用 轉(zhuǎn) 發(fā) 系 統(tǒng)511一個共用轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)允許許多不同用戶共享一個轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。用戶只需要購買一個小型本區(qū)控制臺和所需數(shù)量的車臺或手機(jī)，而不用去買整套轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)。只要在共用轉(zhuǎn)發(fā)器上租用點空間，每月付標(biāo)準(zhǔn)租金就行。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理車 載 轉(zhuǎn) 發(fā) 系 統(tǒng)5 12車載轉(zhuǎn)發(fā)器由手機(jī)的收發(fā)器部分加上邏輯電路組成，制成可以安裝在車內(nèi)的形式。它用自己的天線，并且與車臺相連。為了避免由于與對講機(jī)離得太近帶來的干擾問題，車載

43、轉(zhuǎn)發(fā)器必須在不同于車臺的頻帶工作。比如說，一個UHF對講機(jī)必須使用一個VHF車載轉(zhuǎn)發(fā)器。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理在同一系統(tǒng)中的不同用戶通話組共享無線電信道，而不會聽到或干擾其他通話組的談話。什 么 是 集 群？5 13無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理集群系統(tǒng)的組成部分5 14n一個HYT集群系統(tǒng)由下列部分組成：u 若干集群轉(zhuǎn)發(fā)器u 一個中央控制器u 若干現(xiàn)場機(jī)無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理集群系統(tǒng)的組成(續(xù))5 15 無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系

44、統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理n 集群轉(zhuǎn)發(fā)器一個集群無線對講系統(tǒng)首先包括一系列轉(zhuǎn)發(fā)器。一個HYTHYT集群系統(tǒng)的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)量最多能達(dá)28個。其中一個轉(zhuǎn)發(fā)器被指定用來發(fā)射和接收數(shù)據(jù)信息。該轉(zhuǎn)發(fā)器稱為“控制信道”，其他轉(zhuǎn)發(fā)器被稱為“話音信道”。n中央控制器中央控制器是一臺作用很象交通警察的電腦，它處理所有的入臺和出臺數(shù)據(jù)。當(dāng)中央控制器接收到一個話音信道要求時，會為其指定一個可以使用的轉(zhuǎn)發(fā)器。n 現(xiàn)場機(jī)在集群系統(tǒng)中，用戶被劃分成各個通話組。每個用戶通話組由一個位于調(diào)度點的控制臺和一組車臺及手機(jī)組成。所有集群對講機(jī)都能切換到系統(tǒng)中任何其他轉(zhuǎn)發(fā)器的頻率上，它們有各自獨一的代碼，用于識別每

45、一個對講機(jī)，并且表明該對講機(jī)屬于哪個通話組。集群系統(tǒng)的組成(續(xù))5 16無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理集群系統(tǒng)如何工作5 17無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理n假定一個集群系統(tǒng)處于空閑狀態(tài)，一號轉(zhuǎn)發(fā)器被指定為控制信道?？臻e狀態(tài)指沒有用戶通話的時候，此時所有的對講機(jī)都在監(jiān)聽控制信道發(fā)出的數(shù)據(jù)。n處于空閑狀態(tài)時，中央控制器不斷地在控制信道上發(fā)出數(shù)據(jù)信號，所有用戶機(jī)都接收這些數(shù)據(jù)信號，以便知道需要監(jiān)聽地控制信道是哪一個。中央控制器也在監(jiān)聽控制信道，以便知道是否有人想進(jìn)行通話。所有這些都是自動進(jìn)行地。n如果B

46、組中的一臺對講機(jī)發(fā)出一次呼叫，當(dāng)其話筒發(fā)出信號時，一組代表該對講機(jī)及其通話組的數(shù)據(jù)信號自動被送入控制信道，表明通話組B中有一個用戶有一個通話要求。這個通話要求首先通過控制信道傳送。n接著由中央控制器處理這個通話要求，并將一個空閑話音信道分配給這個通話組全組。這種信道安排指令通過另一組數(shù)據(jù)在控制信道上發(fā)回給對講機(jī)。然后，該通話組中的每臺對講機(jī)自動轉(zhuǎn)換到指定的話音信道上，并接聽該信息。所有這些在不到半秒鐘鐘內(nèi)完成，不妨礙接聽到發(fā)話人的第一個詞。集群系統(tǒng)如何工作5 18無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理集群系統(tǒng)如何工作(續(xù))5 19n 不屬于通話組B的其他

47、人不理會這些信息，繼續(xù)監(jiān)聽控制信道。最后，當(dāng)通話結(jié)束后，通話組B的對講機(jī)轉(zhuǎn)換回控制信道，重新繼續(xù)接聽來自中央控制器的數(shù)據(jù)信號。同樣，如果通話組A中的某個用戶發(fā)起一個呼叫要發(fā)送一條信息，控制信道會分配一個空閑信道給通話組A的所有對講機(jī)。由于每個通話組被分配了具有不同頻率的信道，通話組A中的用戶不能聽到通話組B談話。反過來也如此。n 集群無線對講系統(tǒng)常常用于有許多部門的政府機(jī)構(gòu)，比如說警察局和消防機(jī)構(gòu)可以使用同一基礎(chǔ)設(shè)施，工作時可作為不同的用戶通話組。n 集群也可以用于共享系統(tǒng)和公眾服務(wù)。在這種情況下，不同的公司，比如說出租汽車公司，建筑公司和貨運公司可以共同使用一個系統(tǒng)，但分成不同的用戶通話組，只需要支付服務(wù)費。無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本原理集群系統(tǒng)如何工作(續(xù))5 20無線對講系統(tǒng)通信原理無線對講系統(tǒng)通信原理2005年4月9日無線對講系統(tǒng)基本