無線維護(hù)基礎(chǔ)理論

1、無線維護(hù)基礎(chǔ)理論第一章 通信技術(shù)概論第一節(jié) 信號一、信號傳遞方式通信的任務(wù)是傳遞信息。人類社會中需要傳遞的信息可以是聲音、文字、符號、音樂、圖像和數(shù)據(jù)等。在現(xiàn)代通信技術(shù)中，主要運(yùn)用的傳輸方式是電通信技術(shù)，即以電信號的形式來傳遞信息。在實(shí)際通信中以電的形式來傳遞信息，首先是在發(fā)送端采用傳感器將一般的信息轉(zhuǎn)換成電信號，然后在接收端將收到的電信號還原。二、 信號的分類電信號通常分為模擬信號和數(shù)字信號兩大類。1. 模擬信號模擬信號是指電信號的某一參量的取值范圍是連續(xù)的，因此可有無限多個取值，如話筒產(chǎn)生的話音電壓信號，攝像機(jī)所產(chǎn)生的圖像電流信號等。模擬信號通常是時間連續(xù)函數(shù)，也有時間離散函數(shù)的情況，但無

2、論時間是否連續(xù)，其取值一定是連續(xù)的。最簡單的模擬信號如圖1-1所示，圖1-2為時間離散的模擬信號。圖1-1 時間連續(xù)的模擬信號圖1-2 時間離散的模擬信號2. 數(shù)字信號數(shù)字信號是指電信號的某一參量攜帶著離散信息，其取值是有限個數(shù)值，如電報信號、數(shù)據(jù)信號等，如圖1-3所示。圖1-3 數(shù)字信號第二節(jié) 通信系統(tǒng)的基本概念實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)換成信號這一過程的全部技術(shù)設(shè)備和設(shè)施統(tǒng)稱為系統(tǒng)。在通信領(lǐng)域中將實(shí)現(xiàn)通信過程的全部技術(shù)設(shè)備和設(shè)施稱為通信系統(tǒng)。一、 基本模型通信是將信息從發(fā)信者傳遞給在另一個時空點(diǎn)的收信者。由于完成這一信息傳遞的通信系統(tǒng)的種類繁多，因此它們的具體設(shè)備和業(yè)務(wù)功能可能各不相同，經(jīng)過抽象概括，通信

3、流程可用圖1-4所示的基本模型圖來表示。圖1-4 通信系統(tǒng)的基本模型圖整個流程是由信源、發(fā)送變換器、信道（或傳輸媒介）、噪聲、接收變換器和信宿（收信者）等六部分組成。1. 信源信源是指發(fā)出信息的信息源。在人與人之間通信的情況下，信源就是指發(fā)出信息的人；在機(jī)器與機(jī)器之間通信的情況下，信源就是發(fā)出信息的機(jī)器，如計算機(jī)或其它機(jī)器等。2. 發(fā)送變換器發(fā)送變換器的基本功能是將信源和傳輸媒介匹配起來，即將信源產(chǎn)生的信息信號變換為利于傳送的信號形式送往傳輸媒介。變換方式是多種多樣的，在需要頻率搬移時，調(diào)制是最常見的變換方式。發(fā)送變換器還包括為達(dá)到某些特殊要求所進(jìn)行的各種處理，如多路復(fù)用、保密處理和糾錯編碼處

4、理等。3. 信道信道是信號傳輸媒介的總稱。傳輸信道的類型有兩種，一種是使電磁信號在空間中傳輸，這種信道叫無線信道；另一種是使電磁信號約束在某種傳輸線上傳輸（如架空明線、電纜、光纜及波導(dǎo)等），這種信道叫有線信道。4.噪聲噪聲并不是人為實(shí)現(xiàn)的實(shí)體，但在實(shí)際通信系統(tǒng)中又是客觀存在的。在模型中的噪聲是以集中形式表示的，實(shí)際上這種干擾噪聲可能在信源信息初始產(chǎn)生的周圍環(huán)境中就混入了，也可能從構(gòu)成發(fā)送變換器的電子設(shè)備中引入。另外，傳輸信道中的電磁感應(yīng)以及接收端各種設(shè)備中引入的干擾都要產(chǎn)生影響。在模型中我們把發(fā)送、傳輸和接收端各部分的干擾噪聲集中地由一個噪聲來表示。5. 接收變換器接收變換器的主要作用是將來自

5、信道的帶有干擾的發(fā)送信號加以處理，并從中提取原始信息，完成發(fā)送過程的逆變換解調(diào)、譯碼等。6. 信宿信宿是指信息傳送的終點(diǎn)，也就是收信者。它可以與信源相對應(yīng)構(gòu)成人人通信或者機(jī)機(jī)通信，也可以與信源不一致，構(gòu)成人機(jī)通信。二、 通信系統(tǒng)的構(gòu)成要素一個實(shí)際的通信系統(tǒng)往往由終端設(shè)備、傳輸鏈路和交換設(shè)備三大部分組成。1. 終端設(shè)備終端設(shè)備的主要功能是把待傳送的信息和在信道上傳送的信號相互轉(zhuǎn)換。這就要求有發(fā)送傳感器來感受信息和接收傳感器將信號恢復(fù)成能被利用的信息，還應(yīng)該有能處理信號的設(shè)備以便能與信道匹配。另外還需要有能產(chǎn)生和識別通信系統(tǒng)內(nèi)所需的信令信號或規(guī)約。對應(yīng)不同的通信業(yè)務(wù)有不同的信源和信宿，也就有著不同

6、的變換和反變換設(shè)備，因此對應(yīng)不同的通信業(yè)務(wù)也就有不同的終端設(shè)備，如電話業(yè)務(wù)的終端設(shè)備就是電話機(jī)，電報業(yè)務(wù)的終端設(shè)備就是電報終端，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的終端設(shè)備就是數(shù)據(jù)終端機(jī)等。2. 傳輸鏈路傳輸鏈路是連接源點(diǎn)和終點(diǎn)的媒介和通路，除對應(yīng)于通信系統(tǒng)模型中信道部分之外，還包括一部分變換和反變換設(shè)備。傳輸鏈路的實(shí)現(xiàn)方式很多，一種是物理傳輸媒介本身就是傳輸鏈路，如實(shí)線和電纜；一種是采用傳輸設(shè)備和物理傳輸媒介一起形成的傳輸鏈路，如載波鏈路和光通信鏈路；還有一種是傳輸設(shè)備利用大氣傳播的傳輸鏈路，如微波和衛(wèi)星通信鏈路。3.交換設(shè)備交換設(shè)備是現(xiàn)代通信網(wǎng)的核心，其基本功能是完成接入交換節(jié)點(diǎn)鏈路的匯集、轉(zhuǎn)接和分配。對不同通信業(yè)

7、務(wù)網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)接，交換設(shè)備的性能要求也不同。例如，對電話業(yè)務(wù)網(wǎng)的交換設(shè)備的性能，其實(shí)時性強(qiáng)。因此目前主要采用直接接續(xù)通話電路的電路交換方式。對于主要用于計算機(jī)通信的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)，由于數(shù)據(jù)終端或計算機(jī)終端可有各種不同速率，同時為了提高鏈路利用率，可將流入信息流進(jìn)行分組、存儲，然后再轉(zhuǎn)發(fā)到所需鏈路上去，這種方式叫做分組交換方式。例如分組數(shù)據(jù)交換機(jī)就按這種方式進(jìn)行交換，這種方式可以比較高效地利用傳輸鏈路。第三節(jié) 通信系統(tǒng)的分類通信系統(tǒng)的分類方法很多，既可以按用途來分，也可以按傳輸信號的特征來分，還可以按工作方式來分。以下僅對圖1-4所示的通信系統(tǒng)模型圖所引出的分類方法進(jìn)行討論。1.按信源分類按照信源發(fā)出消

8、息的物理特征不同可分為電話、電報、數(shù)據(jù)和圖像的通信系統(tǒng)。其中電話通信目前最發(fā)達(dá)，其它通信常借助于公用電話通信系統(tǒng)傳遞信息。2.按傳輸媒介分類通信系統(tǒng)模型中的信道是指傳輸信息的媒介或信號的通道。按傳輸媒介分類，通信系統(tǒng)可分為有線和無線兩大類。有線信道常用的是對稱電纜、同軸電纜和光纜，因此可構(gòu)成電纜通信系統(tǒng)和光纖通信系統(tǒng)。目前長途通信系統(tǒng)中主要采用的是光纖通信系統(tǒng)，而電纜通信系統(tǒng)大都用在本地通信系統(tǒng)中。無線信道按照所使用的頻段和通信手段可分為短波通信系統(tǒng)、微波中繼通信系統(tǒng)、移動通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)。3.按傳輸信號的特征分類根據(jù)傳輸信號的特征，通信系統(tǒng)可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類。（1）

9、模擬通信系統(tǒng)在模擬通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖悄M信號。圖1-5所示的是模擬通信系統(tǒng)的基本組成。在圖中用調(diào)制器取代圖1-4中的發(fā)送變換器，用解調(diào)器取代圖1-4中的接收變換器。這里的調(diào)制器和解調(diào)器對信號的變換起著決定性的作用，直接關(guān)系著通信質(zhì)量的優(yōu)劣。圖1-5 模擬通信系統(tǒng)的基本組成圖（2）數(shù)字通信系統(tǒng)在數(shù)字通信系統(tǒng)中傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成如圖1-6所示。數(shù)字通信系統(tǒng)除包括調(diào)制器和解調(diào)器外，還包括信源編碼器、信道編碼器、信道譯碼器、信源譯碼器和同步系統(tǒng)等。圖1-6 數(shù)字通信系統(tǒng)的基本組成圖數(shù)字通信系統(tǒng)的組成A.信源編碼器信源編碼器的主要作用是提高數(shù)字信號傳輸?shù)挠行?。如果信息源是?shù)據(jù)處理

10、設(shè)備，還要進(jìn)行并/串變換，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。通常的數(shù)字加密也可歸并到信源編碼器中。收端的信源譯碼是信源編碼的逆變換。B.信道編碼器信道編碼器主要是為了提高數(shù)字信號傳輸?shù)目煽啃?。由于傳輸信道?nèi)噪聲的存在和信道特性不理想造成的碼元間干擾，通信系統(tǒng)很容易產(chǎn)生傳輸差錯，而信道的線性畸變所造成的碼間干擾可通過均衡辦法基本消除，因此信道中的噪聲是導(dǎo)致傳輸差錯的主要原因。減小這種差錯的基本作法是在信碼組中按一定規(guī)則附加上若干監(jiān)視碼元（或稱冗余度碼元），使原來不相關(guān)的數(shù)字信息序列變?yōu)橄嚓P(guān)的新的序列，然后在接收端根據(jù)這種相關(guān)的規(guī)律性來檢測或糾正接收序列碼組中的誤碼，提高可靠性，因此信道編碼器又稱差錯控制編碼器。

11、接收端的信道譯碼器是信道編碼器的逆過程。C.同步系統(tǒng)同步系統(tǒng)用于建立通信系統(tǒng)收、發(fā)相對一致的時間關(guān)系。只有這樣，收端才能確定每位碼的起止時間，并確定接收碼組與發(fā)送碼組的正確對應(yīng)關(guān)系，否則接收端無法恢復(fù)發(fā)端的信息。因此同步是數(shù)字通信系統(tǒng)正常工作的前提，通信系統(tǒng)能否有效地、可靠地工作，很大程度上依賴于同步系統(tǒng)性能的好壞。同步可分為載波同步、位同步、幀同步和網(wǎng)同步四大類。數(shù)字通信系統(tǒng)的特點(diǎn)模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)各有特點(diǎn)，但從總體上看，數(shù)字通信系統(tǒng)與模擬通信系統(tǒng)相比，具有以下特點(diǎn)：A.抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)字通信系統(tǒng)可通過再生中繼器消除噪聲積累；B.可采用差錯控制技術(shù)，從而提高數(shù)字信號傳輸?shù)目煽啃?；C.

12、便于進(jìn)行各種數(shù)字信號處理，如計算機(jī)存儲和處理，使數(shù)字通信和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而組成綜合化、智能化的數(shù)字通信網(wǎng)；D.數(shù)字通信系統(tǒng)可使傳輸與交換相結(jié)合，電話、數(shù)據(jù)和圖像傳輸相結(jié)合，有利于實(shí)現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)；E.數(shù)字通信系統(tǒng)的器件和設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)集成化、微型化。數(shù)字通信系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)A.有效性指標(biāo)信息傳輸速率：信息傳輸速率通常是以每秒鐘所傳輸?shù)男畔⒘慷嗌賮砗饬康?。符號傳輸速率：符號傳輸速率也叫碼元速率，它是指單位時間內(nèi)所傳輸?shù)拇a元數(shù)目，其單位為“波特”。頻帶利用率：頻帶利用率是指單位頻帶內(nèi)的所能實(shí)現(xiàn)的信息傳輸速率。B.可靠性指標(biāo)誤碼率：誤碼率是指在傳輸過程中系統(tǒng)出現(xiàn)錯誤碼元的數(shù)目與所傳輸碼元總數(shù)之比

13、值。這個指標(biāo)是多次統(tǒng)計結(jié)果的平均量，所以這里指的是平均誤碼率。誤比特率：誤比特率是指傳錯信息的比特數(shù)與所傳送的總信息比特數(shù)之比值。第二章 無線通信基礎(chǔ)知識第一節(jié) 無線通信的基本概念一 、無線通信的概念和特點(diǎn)兩大類。無線通信具有以下一些明顯的優(yōu)點(diǎn)：（1）跨越空間的能力很強(qiáng)，短則百米，長則數(shù)千、數(shù)萬公里甚至更遠(yuǎn)。（2）信息傳輸速度快，無線電波每秒傳播速度可達(dá)30萬公里。所以地球上任何兩點(diǎn)之間的無線電信息傳遞基本上都是實(shí)時的。（3）在較高的頻率上具有很大的信息容量。二、無線通信系統(tǒng)組成3傳輸媒體無線通信的傳播媒體是無線電波，不同頻段無線電波信號的產(chǎn)生、放大和接收的方法不同, 傳播的能力和方式也不同。

14、在自由空間中, 波長與頻率存在以下關(guān)系：c = f 。其中c為光速，f 和分別為無線電波的頻率和波長。三、調(diào)制與解調(diào)在無線通信系統(tǒng)中，對信號變換起重要作用的是調(diào)制和解調(diào)。1. 調(diào)制由無線通信理論可知，當(dāng)天線的幾何尺寸和要傳遞的電信號的波長相近時，電信號才能有效地從天線以電磁波的形式輻射出去。以語音信號為例，語音信號變換為電信號后其頻率范圍從幾十Hz到幾千Hz，一般將300Hz到3000Hz的頻率發(fā)送出去即可取得較滿意的話音傳輸效果，但300Hz到3000Hz電信號所對應(yīng)的波長為1000km100 km，要建立起這樣長的天線系統(tǒng)顯然是不能的。再者，即使能將該頻率范圍的話音信號發(fā)送出去，不同電臺發(fā)

15、送的音頻信號電磁波將在空中混雜在一起，相互干擾，使接收機(jī)無法選擇接收，即無法實(shí)現(xiàn)多路傳輸?shù)膯栴}。要解決上述問題，就要采取調(diào)制的方法。用所要傳送的基帶信號控制高頻振蕩信號的某一個參數(shù)（如幅度、頻率或相位），即把基帶信號“附加”到高頻振蕩上，使基帶信號變換為適合傳輸?shù)母哳l帶通信號，這一過程就是調(diào)制。通常將待傳輸?shù)幕鶐盘柗Q為調(diào)制信號；將高頻振蕩信號稱為載波信號，而將加載了基帶信號的高頻信號稱為已調(diào)信號。調(diào)制的種類很多，分類方法也不一致。按調(diào)制信號的形式可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。模擬調(diào)制包括幅度調(diào)度（AM）、頻率調(diào)制（FM）和相位調(diào)制（PM）；數(shù)字調(diào)制有幅移鍵控（ASK）、頻移鍵控（FSK）、相移鍵

16、控（PSK）以及快速頻移鍵控（FFSK）、高斯最小頻移鍵控（GMSK）等。在450MHz列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)中，語音信息采用FM調(diào)制，而調(diào)度命令、車次號校核數(shù)據(jù)信息采用FFSK調(diào)制；在鐵路數(shù)字移動通信系統(tǒng)GSM-R中，則采用GMSK調(diào)制。2. 解調(diào)解調(diào)是調(diào)制的逆過程，其作用是從接收的已調(diào)信號中恢復(fù)原調(diào)制信號，即基帶信號。常用的解調(diào)方式有兩種：即相干解調(diào)和非相干解調(diào)（包絡(luò)檢波、鑒頻器）。四、 無線通信的工作方式無線通信的工作方式主要有單工通信、雙工通信和半雙工通信三種。1.單工通信方式所謂單工方式，是指通信雙方只能交替地進(jìn)行發(fā)信和收信。根據(jù)通信雙方是否使用相同的頻率，單工制又分為同頻單工和異頻單

17、工，如圖2-2所示。單工通信方式的收、發(fā)信機(jī)可使用同一副天線，而不需天線共用器，設(shè)備簡單，功耗小，但操作不方便。在使用過程中，往往會出現(xiàn)通話斷續(xù)現(xiàn)象。圖2-2 單工方式2.雙工方式雙工方式是指通信雙方收發(fā)信機(jī)可同時工作，如圖2-3所示。這種工作方式雖然耗電量大，但使用方便。雙工方式主要用于公用移動通信網(wǎng)和鐵路移動通信GSM-R中。圖2-3 雙工方式3.半雙工方式半雙工方式是指通信雙方中有一方使用雙工方式，而另一方則采用單工方式，如圖2-4所示。這種方式的特點(diǎn)是設(shè)備簡單、功耗小，克服了通話斷斷續(xù)續(xù)的現(xiàn)象，但操作仍不太方便。半雙工方式主要用于汽車調(diào)度系統(tǒng)、列車無線調(diào)度等系統(tǒng)中。圖2-4 半雙工方式

18、第二節(jié) 發(fā)射機(jī)一、發(fā)射機(jī)的工作過程我們知道，人耳能聽到的聲音頻率約在20Hz20kHz的范圍內(nèi)，通常把這一頻率范圍叫音頻。聲波在空氣中傳播速度很慢，約340m/s，而且衰減很快。一個人無論怎樣盡力高喊，他的聲音也不會傳的很遠(yuǎn)。自從發(fā)明了電與電聲器件后，可以把聲音變成電信號，再經(jīng)對方的耳機(jī)恢復(fù)成原來的聲音，從而把聲音傳到遠(yuǎn)方，這就是有線電話。怎樣才能不用導(dǎo)線，將聲音信號由自由空間傳播出去呢？由電磁波理論可知，交變的電震蕩可以利用天線向空間敷設(shè)電能，這電能以波的形式向外傳播，稱為電磁波，它的傳播速度等于光速，但是天線的尺寸必須足夠長，這種電磁輻射才有效。具體的說，天線尺寸與被輻射信號的波長相比擬時

19、（波長的1/101），信號才能被天線有效的輻射出去。對于音頻范圍20Hz20kHz來說，這樣的天線不可能實(shí)現(xiàn)。所以電磁波輻射要使用高頻。直接將音頻信號輻射出去是困難的，即使能輻射出去，因各個電臺的發(fā)射信號頻率范圍大致相同，接收機(jī)也無法區(qū)分。只有利用高頻電振蕩，并設(shè)法將音頻信號“轉(zhuǎn)載”到高頻電振蕩之中，然后由天線輻射出去。高頻電振蕩又稱“載頻”，不同的電臺可以采用不同的載頻頻率，避免相互之間的干擾。把音頻信號“裝載”到高頻振蕩信號上的過程叫做調(diào)制。根據(jù)音頻信號控制高頻振蕩的方法不同，可分為調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）三種調(diào)制方式，它們是以音頻信號分別控制高頻振蕩的幅度、頻率和相位而區(qū)

20、分的。專用電臺多采用調(diào)頻方式。二、發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu)第三節(jié) 接收機(jī)接收機(jī)的工作過程正好與發(fā)射機(jī)相反，它的任務(wù)是把天線接收下來的射頻載波信號首先進(jìn)行低噪聲放大，然后經(jīng)過變頻（一次、兩次甚至三次變頻）、中頻放大和解調(diào)后還原出原始信號，最后經(jīng)低頻放大器放大后輸出。接收機(jī)的組成框圖如圖2-3所示。圖2-3 接收機(jī)的組成框圖第四節(jié) 天線天線是無線通信系統(tǒng)的重要組成部分。其主要作用是把射頻載波信號變成電磁波或者把電磁波變成射頻載波信號。按照規(guī)范性的定義，“天線就是把導(dǎo)行模式的射頻電流變成擴(kuò)散模式的空間電磁波的傳輸模式轉(zhuǎn)換器，及其逆變換的傳輸模式轉(zhuǎn)換器”。饋線的主要作用是把發(fā)信機(jī)輸出的射頻載波信號高效地送至天線。

21、這一方面要求饋線的衰耗要小，另一方面其阻抗應(yīng)盡可能與發(fā)信機(jī)的輸出阻抗和天線的輸入阻抗相匹配。表征天線性能的主要參數(shù)有方向圖，增益，輸入阻抗，駐波比，極化方式，雙極化天線的隔離度，及三階交調(diào)等。（1）方向圖天線方向圖是表征天線輻射特性空間角度關(guān)系的圖形。以發(fā)射天線為例，是從不同角度方向輻射出去的功率或場強(qiáng)形成的圖形。一般地，用包括最大輻射方向的兩個相互垂直的平面方向圖來表示天線的立體方向圖，分為水平面方向圖和垂直面方向圖。平行于地面在波束場強(qiáng)最大位置剖開的圖形叫水平面方向圖；垂直于地面在波束場強(qiáng)最大位置剖開的圖形叫垂直面方向圖。描述天線輻射特性的另一重要參數(shù)半功率寬度，在天線輻射功率分布在主瓣最

22、大值的兩側(cè)，功率強(qiáng)度下降到最大值的一半（場強(qiáng)下降到最大值的0.707倍，3dB衰耗）的兩個方向的夾角，表征了天線在指定方向上輻射功率的集中程度。（2）方向性參數(shù)不同的天線有不同的方向圖，為表示它們集中輻射的程度，方向圖的尖銳程度，我們引入方向性參數(shù)。理想的點(diǎn)源天線輻射沒有方向性，在各方向上輻射強(qiáng)度相等，方向是個球體。我們以理想的點(diǎn)源天線作為標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)際天線進(jìn)行比較，在相同的輻射功率某天線產(chǎn)生于某點(diǎn)的電場強(qiáng)度的平方E2與理想的點(diǎn)源天線在同一點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的平方E02的比值稱為該點(diǎn)的方向性參數(shù)D=E2/E02。（3）天線增益增益和方向性系數(shù)同是表征輻射功率集中程度的參數(shù)，但兩者又不盡相同。增益是在

23、同一輸出功率條件下加以討論的，方向性系數(shù)是在同一輻射功率條件下加以討論的。由于天線各方向的輻射強(qiáng)度并不相等，天線的方向性系數(shù)和增益隨著觀察點(diǎn)的不同而變化，但其變化趨勢是一致的。一般地，在實(shí)際應(yīng)用中，取最大輻射方向的方向性系數(shù)和增益作為天線的方向性系數(shù)和增益。另外，表征天線增益的參數(shù)有dBd和dBi。dBi是相對于點(diǎn)源天線的增益，在各方向的輻射是均勻的；dBd是相對于對稱陣子天線的增益，dBi=dBd+2.15。相同的條件下，增益越高，電波傳播的距離越遠(yuǎn)。習(xí)慣上我們采用dBi來表征天線的增益。（4）輸入阻抗輸入阻抗是指天線在工作頻段的高頻阻抗，即饋電點(diǎn)的高頻電壓與高頻電流的比值，可用矢量網(wǎng)絡(luò)測試

24、分析儀測量，其直流阻抗為0。（5）駐波比由于天線的輸入阻抗與饋線的特性阻抗不可能完全一致，會產(chǎn)生部分的信號反射，反射波和入射波在饋線上疊加形成駐波，其相鄰的電壓最大值與最小值的比即為電壓駐波比VSWR。（6）極化方式根據(jù)天線在最大輻射（或接收）方向上電場矢量的取向，天線極化方式可分為線極化，圓極化和橢圓極化。線極化又分為水平極化，垂直極化和±45°極化。發(fā)射天線和接收天線應(yīng)具有相同的極化方式。第五節(jié) 電磁波傳播一、 無線通信使用的頻率和波段無線通信初創(chuàng)時期使用的頻率較低，頻率范圍較窄，波段主要限于長波和中波。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使用的頻率范圍逐步擴(kuò)大。目前無線通信使用的

25、頻率從超長波波段到亞毫米波段（包括亞毫米波以下），以至光波。無線通信使用的頻率范圍和波段見表1-2。表1-2 無線通信使用的電磁波的頻率范圍和波段二、無線通信的電磁波傳播無線通信中的電磁波按照其波長的不同具有不同的傳輸特點(diǎn)，下面按波長分述如下：（1）極長波傳播極長波是指波長在110萬千米（頻率為330Hz）的電磁波。理論研究表明，這一波段的電磁波沿陸地表面和海水中傳播的衰耗極小。（2）超長波傳播超長波是指波長1千千米至1萬千米（頻率為30300Hz）的電磁波。這一波段的電磁波傳輸十分穩(wěn)定，在海水中衰耗很?。l率為75 Hz時衰耗系數(shù)為0.3dB/m），對海水穿透能力很強(qiáng)，可深達(dá)100m以上。（

26、3）甚長波傳播甚長波是指波長10千米100千米（頻率為330kHz）的電磁波。無線通信中使用的甚長波的頻率為1030kHz，該波段的電磁波可在大地與低層的電離層間形成的波導(dǎo)中進(jìn)行傳播，距離可達(dá)數(shù)千公里乃至覆蓋全球。（4）長波傳播長波是指波長1千米10千米（頻率為30300kHz）的電磁波。其可沿地表面?zhèn)鞑ィǖ夭ǎ┖涂侩婋x層反射傳播（天波）。天波雖然可由電離層反射傳播較遠(yuǎn)，但電離層對其吸收較強(qiáng)，且由于低層電離層參數(shù)變化大，極不穩(wěn)定，衰落嚴(yán)重。地波傳播主要與大地的導(dǎo)電率有關(guān)，傳播較為穩(wěn)定，在陸地一般傳播距離為幾十到幾百公里。當(dāng)天波、地波同時存在時，會產(chǎn)生相互干涉，也會形成衰落。當(dāng)?shù)夭ㄔ诤Ｃ嫔蟼鞑r

27、，由于海水導(dǎo)電率高，因而電磁波衰耗較小，傳播距離比陸地要遠(yuǎn)得多，可達(dá)數(shù)百乃至數(shù)千公里。該波段的低端（3060kHz）的電磁波能穿透一定深度的海水，可用于對潛艇通信。（5）中波傳播中波是指波長100米1000米（頻率為3003000kHz）的電磁波。中波可沿地表面?zhèn)鞑ィǖ夭ǎ┖涂侩婋x層反射傳播（天波）。中波沿地表面?zhèn)鞑r，受地表面的吸收較長波嚴(yán)重。中波的天波傳播與晝夜變化有關(guān)。在白天，電離層的D層對中波吸收較為嚴(yán)重，中波難以天波的形式傳播，只能靠地波傳播。在夜間，電離層的D層消失，E層電子密度下降，高度上升，對中波的吸收減少，因而中波可由電離層的E層反射。在夜間，中波除靠地波傳播之外，還靠天波傳

28、播。（6）短波傳播短波是指波長10米100米（頻率為330MHz）的電磁波。短波可沿地表面?zhèn)鞑ィǖ夭ǎ?，沿空間以直射或繞射方式傳播（空間波）和靠電離層反射傳播（天波）。由于地表面對短波的吸收強(qiáng)烈（與中波相比），且隨頻率的升高而明顯增大。因而，短波的地波傳播一般不超過幾十公里（在短波的低端）。短波的空間波傳播主要是靠電波的直射和繞射傳播?？臻g波傳播方式不是短波的主要傳播方式，短波的天波傳播是短波傳播的主要方式。短波的天波傳播與電離層變化（晝夜變化，季節(jié)和年的變化，以及磁暴、太陽黑子變化、核爆炸等）密切相關(guān)，也與天線的仰角和工作頻率密切相關(guān)。由于電離層折射系數(shù)的梯度分布及與頻率的關(guān)系，短波的傳播過

29、程中存在著多徑效應(yīng)，因而存在著嚴(yán)重的衰落現(xiàn)象。（7）超短波傳播超短波是指波長1米10米（頻率為30300MHz）的電磁波。由于地表面對超短波的吸收嚴(yán)重，同時也由于超短波對電離層的穿透能力強(qiáng)，其在電離層中的折射系數(shù)趨近于1，因而經(jīng)電離層反射（天波）的能量很小。所以超短波難以靠地波和天波傳播，而主要以直射方式（即所謂的“視距”方式）傳播。另外，由于對流層中的大氣湍流氣團(tuán)對超短波有散射作用，因而超短波利用這種散射作用，可實(shí)現(xiàn)超短波的“超視距”傳播，超短波具有一定的繞射傳播能力，其頻率越高，繞射能力也就越差。（8）微波傳播微波是指波長小于1米（頻率高于300MHz）的電磁波。目前又按其波長的不同，分為

30、分米波、厘米波、毫米波和亞毫米波。微波的傳播類似于光波的傳播，是一種視距傳播，其主要在對流層內(nèi)進(jìn)行?？偟膩碚f，這種傳播方式比較穩(wěn)定，但其傳播也受到大氣折射和地面反射的影響。另外，對流層中的大氣湍流氣團(tuán)對微波有散射作用，利用這種散射作用可實(shí)現(xiàn)微波的超視距傳播。（9）激光傳播鑒于光也是一種電磁波，而激光是相干性好的單色光，因而激光的傳播也是一種電磁波的傳播。激光在大氣中的傳播主要是視距傳播，易受氣候影響。大氣中的氧、氮、二氧化碳、水蒸氣等對激光信號有吸收作用；大氣分子密度的不均勻和懸浮在大氣中的塵埃、煙、水晶、鹽粒子、微生物和微小水滴對光信號均有散射作用，由地球表面的空氣對流引起的大氣湍流可對激光

31、傳播產(chǎn)生光束偏轉(zhuǎn)、光束擴(kuò)散和光束閃爍，某些波長的激光（如=0.5µm的藍(lán)綠激光）可在水中傳播。第三章 鐵路無線列車調(diào)度通信系統(tǒng)第一節(jié) 無線列調(diào)概述鐵路無線列車調(diào)度通信系統(tǒng)是運(yùn)輸指揮的重要基礎(chǔ)設(shè)施，對鐵路運(yùn)輸與安全起著至關(guān)重要的作用。鐵路無線列車調(diào)度通信系統(tǒng)（以下簡稱無線列調(diào)）包括用于列車調(diào)度通信的車站無線電臺、機(jī)車無線電臺、調(diào)度總機(jī)及附屬設(shè)施（含無線車次號校核系統(tǒng)、調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)）。無線列車調(diào)度系統(tǒng)采用在鐵路沿線設(shè)置無線電臺進(jìn)行鏈狀無線覆蓋，主要用于鐵路列車調(diào)度相關(guān)人員語音通信及數(shù)據(jù)傳輸，是鐵路專用無線模擬通信系統(tǒng)。系統(tǒng)示意圖見圖3-1所示。圖3-1 列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)構(gòu)成示

32、意圖按照通信業(yè)務(wù)形式無線列調(diào)系統(tǒng)的功能分為語音功能和數(shù)據(jù)功能兩類。語音業(yè)務(wù)主要滿足機(jī)車司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長、車站值班員之間（小三角）以及調(diào)度員、機(jī)車司機(jī)、車站值班員之間（大三角）的語音通信。數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)分為450MHz模式下，傳輸方式采用FFSK（）編碼方式，傳輸速率：1200bit/s。特征頻率：“1”為1200Hz，“0”為1800Hz。采用同步數(shù)據(jù)傳輸方式。 差錯控制采用前向糾錯與CRC校驗(yàn)結(jié)合的方式。第二節(jié) 無線列車調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備組成及功能無線列調(diào)系統(tǒng)包括：機(jī)車直放站等）、無線調(diào)度總機(jī)、有線/無線轉(zhuǎn)接器，射頻漏泄同軸電纜及其它附屬設(shè)備等。 1.調(diào)度總機(jī)調(diào)度總機(jī)包括主機(jī)、控制臺和錄音裝置。可滿足

33、調(diào)度員可按車次號個別呼叫司機(jī)并通話；或采用選站后群呼方式呼叫司機(jī)并通話；或?qū)υ撜{(diào)度區(qū)段的所有司機(jī)進(jìn)行呼叫、并發(fā)布通告。在緊急情況下，調(diào)度員可優(yōu)先與司機(jī)通話。司機(jī)采用信令方式呼叫調(diào)度員。在緊急情況下，機(jī)車司機(jī)可向調(diào)度員發(fā)出緊急呼叫并通話。2.車站電臺車站電臺包括車站電臺主機(jī)（含電源、有線無線轉(zhuǎn)接單元、檢測單元）、控制盒(含送受話器)及連接電纜、天線及饋線?？勺詡滗浺粞b置。（含電源、檢測單元）、控制盒(含送受話器)及連接電纜、天線及饋線。可自備錄音裝置。4.直放站直放站（中繼器）屬于同頻放大設(shè)備，是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強(qiáng)的一種無線電發(fā)射中轉(zhuǎn)設(shè)備。直放站的基本功能就是一個射頻信號功率增強(qiáng)

34、器。 射頻直放站：鐵路應(yīng)用的射頻直放站多為移頻直放站，移頻直放站由主機(jī)設(shè)備和從機(jī)設(shè)備（置于需要覆蓋區(qū)域邊緣）組成，主機(jī)直接由車站電臺耦合RF信號（或由無線接收車站電臺RF信號）將車站電臺的載頻移到另一頻率點(diǎn)上轉(zhuǎn)發(fā)給從機(jī)，從機(jī)再將被移動的頻點(diǎn)還原到原車站電臺的頻率，從而實(shí)現(xiàn)了主機(jī)、從機(jī)的高隔離度和主機(jī)與從機(jī)之間的無線鏈接。光纖直放站：光纖直放站由近端機(jī)、遠(yuǎn)端機(jī)、光纖、耦合器、天饋線或漏纜等組成。近端機(jī)通過無線耦合或者直接耦合方式獲取信源信號，并將信源信號經(jīng)過電/光轉(zhuǎn)換為光信號，光信號通過光纜傳輸至遠(yuǎn)端機(jī)。遠(yuǎn)端機(jī)通過光/電轉(zhuǎn)換為信源信號，通過遠(yuǎn)端覆蓋天線實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的信號覆蓋。oK:JFD()$

35、#_*(本文來自移動通信網(wǎng),版權(quán)所有5.區(qū)間中繼器區(qū)間中繼器包括無線中繼臺和互控中繼臺。無線中繼臺采用無線信道作為中繼鏈路，構(gòu)成中繼臺與車站電臺的無線鏈路，個別區(qū)段也可采用互控中繼臺方式，車站電臺與中繼臺、中繼臺之間頻率按交替配置，并采用電纜連接，構(gòu)成有線無線相結(jié)合的中繼鏈路。中繼臺按用途分為明區(qū)間弱場中繼設(shè)備和隧道內(nèi)盲區(qū)中繼設(shè)備。 明區(qū)間弱場中繼設(shè)備：由首臺中繼器和尾臺中繼器組成,首臺設(shè)在車站,尾臺設(shè)在弱場區(qū)邊緣。隧道中繼設(shè)備是解決無漏纜隧道內(nèi)通信的專用設(shè)備,它由洞口中繼器或洞內(nèi)中繼器、平板天線、連接洞內(nèi)中繼器和平板天線的功分器、射頻電纜和連接兩中繼器的中頻隔離器、控制電纜組成。其

36、中控制電纜內(nèi)既傳輸中繼器所需的220V交流電源又傳輸含有呼控信令的中頻455kHz,兩者通過中頻隔離器分開。隧道較短時洞內(nèi)可不設(shè)中繼器,較長時可設(shè)洞內(nèi)中繼器。通過遠(yuǎn)端覆蓋天線實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的信號覆蓋。6.泄漏同軸電纜泄漏同軸電纜是一種在同軸電纜外導(dǎo)體縱長方向，以一定的間隔和不同形式開槽的特制同軸電纜。開槽的目的是為了使其電信號能量能從電纜槽口輻射出來，以達(dá)到向外傳播和接收外來無線電波的目的，開槽的形式則取決于所使用的無線電波的頻段。漏泄同軸電纜包括型、型、調(diào)相接頭（含頭、座）、固定接頭、終端接頭（含頭、座、阻抗轉(zhuǎn)換）、功率分配器、終端匹配負(fù)載。7.便攜臺便攜臺包括主機(jī)、電池、天線、充電器等。8

37、.機(jī)車出入庫自動檢測設(shè)備機(jī)車出入庫自動檢測設(shè)備由機(jī)車出入庫檢測主機(jī)（包括計算機(jī)、打印機(jī)、車站電臺）、啟動信號發(fā)送設(shè)備以及相應(yīng)的機(jī)車電臺內(nèi)的檢測單元組成。檢測項(xiàng)目包括發(fā)射機(jī)性能、接收機(jī)性能、呼叫控制信號、調(diào)制解調(diào)器、電源等。列車無線調(diào)度系統(tǒng)制式根據(jù)鐵路列車無線調(diào)度通信的組網(wǎng)方式及設(shè)備功能的不同，鐵路列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)分A、B、C三種制式。A制式采用有線、無線相結(jié)合的組網(wǎng)方式。車站臺、機(jī)車臺、便攜臺之間的通信采用無線方式；調(diào)度臺至車站臺的有線通道由數(shù)字電路或四線制音頻話路構(gòu)成。調(diào)度員、車站值班員與司機(jī)之間采用雙工通信方式；車站值班員、助理值班員、司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長之間采用半雙工或單工通信方式；移動用

38、戶之間采用異頻單工通話時，由車站臺、區(qū)間中繼設(shè)備轉(zhuǎn)信；機(jī)車臺與調(diào)度所設(shè)備、車站臺之間的數(shù)據(jù)傳輸采用雙工通信方式。B制式分為單雙工兼容四頻組方式（以下簡稱B1制式）和同、異頻獨(dú)立同步半雙工方式（以下簡稱B2制式），采用有線、無線相結(jié)合的組網(wǎng)方式。車站臺、機(jī)車臺、便攜臺之間的通信采用無線方式；調(diào)度臺至車站臺的有線通道由數(shù)字電路或四線制音頻話路構(gòu)成。B1制式調(diào)度員與司機(jī)之間采用雙工通信方式；車站值班員、助理值班員、司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長之間采用雙工、半雙工、單工通信方式；移動用戶之間采用異頻單工通話時，由車站臺、區(qū)間中繼設(shè)備轉(zhuǎn)信；機(jī)車臺與調(diào)度所設(shè)備、車站臺之間的數(shù)據(jù)傳輸采用雙工通信方式。B2制式調(diào)度員、車站

39、值班員與司機(jī)之間采用半雙工通信方式；車站值班員、助理值班員、司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長之間采用單工通信方式；移動用戶之間采用異頻單工通話時，由車站臺、區(qū)間中繼設(shè)備轉(zhuǎn)信；機(jī)車臺與調(diào)度所設(shè)備、車站臺之間的數(shù)據(jù)傳輸采用半雙工通信方式。C制式采用有線、無線相結(jié)合的組網(wǎng)方式。車站臺、機(jī)車臺、便攜臺之間的通信采用無線方式。調(diào)度所至車站臺的有線通道由數(shù)字電路或二線/四線音頻話路構(gòu)成。調(diào)度員、車站值班員、助理值班員、司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長之間的通話采用單工方式。機(jī)車臺與調(diào)度所設(shè)備、車站臺之間數(shù)據(jù)傳輸采用單工通信方式。第四節(jié) 系統(tǒng)工作頻率配置450MHz頻段列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)的工作頻率應(yīng)符合表6-1規(guī)定。表6-1 列車無線調(diào)度通

40、信系統(tǒng)工作頻率 (MHz)A制式、B制式車站電臺設(shè)備頻率配置不少于4個工作頻組。車站電臺發(fā)射頻率宜采用交替配置，發(fā)射頻率為f1、f2、f3，在特殊情況下，C制式車站電臺采用單一頻率配置，發(fā)射頻率為f2（異頻）或f4（同頻）。接收頻率為f4。機(jī)車電臺工作頻率配置不少于4個工作頻組。發(fā)射頻率為f4，接收頻率為頻組內(nèi)頻率f1、f2、f3、f4 或f2、f4。便攜電臺工作頻率配置不少于4個工作頻組。頻組內(nèi)接收掃描頻率為f1、f2、f3、f4 或設(shè)置f4。無線車次號校核頻率為專用工作頻點(diǎn)。呼叫、控制、回鈴信號信號的指標(biāo)要求應(yīng)符合表6-4的規(guī)定。表6-4 信號指標(biāo)要求序號項(xiàng) 目指 標(biāo) 要 求備 注1音頻呼

41、叫信號額定頻偏(kHz)±3容差+15%2亞音頻呼叫控制信號頻偏(kHz)±0.5容差+15%3信號頻率準(zhǔn)確度（%）±0.54音頻呼叫信號檢出特性在6dB信納比，頻偏±3kHz時，解碼電路工作5亞音頻呼叫、控制信號檢出特性在6dB信納比，頻偏±0.5kHz時，解碼電路工作6音頻呼叫信號接收帶寬（%）-2.5 解碼的低端值 -1.51.5 解碼的高端值 2.5亞音頻呼叫控制信號接收帶寬（%）-2.0 解碼的低端值 -1.01.0 解碼的高端值 2.07呼叫信號檢出時間（s）0.38控制信號檢出時間（s）0.259呼叫信號發(fā)送時間（s）2t3或2t

42、510回鈴信號持續(xù)時間（s）0.5容差±10%11轉(zhuǎn)信保持時間（s）9容差±10%12通告時間（s）發(fā)送0.5，間隔4容差±10%第五節(jié) 呼叫控制流程（一）通話鏈路的建立車站電臺、機(jī)車電臺、便攜臺之間采用信令方式區(qū)別呼叫。有條件時，相鄰車站值班員之間可通過無線信道進(jìn)行通話。主要流程：1.按下呼叫按鍵，發(fā)送呼叫信號。在發(fā)送呼叫信號時間內(nèi)，相應(yīng)按鍵指示燈閃亮。呼叫信號發(fā)送完畢，相應(yīng)按鍵指示燈常亮，進(jìn)入相應(yīng)狀態(tài)。2.接收到呼叫音，相應(yīng)的呼入指示燈閃亮;呼叫音結(jié)束開始發(fā)回鈴音，同時打開音聲門。接收呼叫音最長時間為5s，5s后開始發(fā)回鈴音（0.5s），打開音聲門，79s內(nèi)摘

43、機(jī)建立通話鏈路，指示燈常亮，79s內(nèi)不摘機(jī)，回到守候狀態(tài)。3.機(jī)車電臺或便攜臺呼叫另一機(jī)車電臺或便攜臺由車站電臺或區(qū)間中繼設(shè)備轉(zhuǎn)信時，應(yīng)同時發(fā)送114.8Hz和186.2Hz呼叫信號，車站電臺或區(qū)間中繼設(shè)備收到該信號應(yīng)同時發(fā)送114.8Hz和186.2Hz呼叫信號。為保持車站電臺或區(qū)間中繼設(shè)備轉(zhuǎn)信狀態(tài)，主呼和被呼的機(jī)車電臺或便攜臺應(yīng)隨話發(fā)186.2Hz轉(zhuǎn)信控制信號。4.通話完畢，無載頻和PTT信號，30s后電臺設(shè)備應(yīng)向用戶發(fā)出掛機(jī)提示或自動掛機(jī)。越區(qū)跟蹤切換為實(shí)現(xiàn)調(diào)度與司機(jī)通信時的越區(qū)自動切換，無線列調(diào)采用了導(dǎo)頻跟蹤掃描技術(shù)。車站電臺發(fā)射頻率為f1、f2、f3或f4，機(jī)車電臺接收信道為f1、f

44、2、f3、f4自動循環(huán)掃描，按場強(qiáng)優(yōu)選或信噪比鎖定信道。車站電臺發(fā)射頻率采用導(dǎo)頻信號F1、F2、F3，與f1、f2、f3信道相對應(yīng)隨路信令發(fā)送；或采用車站電臺場強(qiáng)比較方式，實(shí)現(xiàn)調(diào)度與司機(jī)通信時的越區(qū)自動切換。機(jī)車電臺發(fā)射導(dǎo)頻信號F1、F2、F3，車站電臺收到與本臺雙工發(fā)射頻率相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號時，啟動該車站電臺發(fā)射機(jī)建立無線通道，同時接通有線通道；選用預(yù)啟動方式時，車站電臺收到預(yù)啟動控制信號，啟動發(fā)射機(jī)建立無線通道；再收到與本臺雙工發(fā)射頻率相對應(yīng)的導(dǎo)頻信號時，接通有線、無線通道。（三）機(jī)車電臺切換工作模式1.開機(jī)初始化開機(jī)應(yīng)進(jìn)入關(guān)機(jī)前所記憶的工作模式。2.自動切換工作模式機(jī)車運(yùn)行過程中，電臺控制

45、單元根據(jù)GPS接收機(jī)實(shí)時輸出的地理位置信息，與存在電臺中的地理數(shù)據(jù)庫線路坐標(biāo)相比較，并得出機(jī)車當(dāng)前位置的模式信息，控制機(jī)車電臺主機(jī)保持或自動轉(zhuǎn)換與當(dāng)前地面系統(tǒng)一致的工作模式?？刂坪蠰CD顯示屏應(yīng)顯示當(dāng)前相對應(yīng)的調(diào)度區(qū)段或區(qū)間名稱;并在揚(yáng)聲器中發(fā)出“注意轉(zhuǎn)換”音聲提示，連續(xù)兩次，間隔1s。3.手動切換工作模式當(dāng)GPS接收機(jī)故障時，電臺自動轉(zhuǎn)入手動轉(zhuǎn)換模式并關(guān)閉自動轉(zhuǎn)換功能，控制盒面板“模式”指示燈閃亮，LCD顯示GPS接收機(jī)故障前的工作模式。按下“模式”鍵3s，進(jìn)入手動模式轉(zhuǎn)換，控制盒面板“模式”指示燈常亮；需退出手動轉(zhuǎn)換模式時，按下“模式”鍵3s，轉(zhuǎn)入自動轉(zhuǎn)換模式，控制盒面板“模式”指示燈熄滅

46、。（四）隧道中繼器通信流程車站呼叫機(jī)車:站臺將呼叫機(jī)車的114.8Hz信令調(diào)制到F1發(fā)射,洞口中繼器收F1后解調(diào)出含有114.8Hz信令的中頻455kHz,中頻經(jīng)控制電纜傳至洞內(nèi)各中繼器再調(diào)制到F1經(jīng)射頻電纜及功分器傳至平板天線發(fā)射,機(jī)車收F1解調(diào)出114.8Hz后顯示被呼叫并發(fā)415Hz回鈴信號,經(jīng)相應(yīng)操作,雙方通話。機(jī)車呼叫車站:為上述反向流程,呼叫車站信令為123Hz。車站經(jīng)首尾中繼器與隧道內(nèi)機(jī)車的通信與上述類似。oK:JFD()$#_*(本文來自移動通信網(wǎng),版權(quán)（五）機(jī)車電臺出入庫檢測流程1.地面遙控檢測機(jī)車電臺（1）輸入待檢機(jī)車電臺設(shè)備的機(jī)車號（據(jù)維護(hù)管理記錄轉(zhuǎn)換為機(jī)車電臺設(shè)備ID號

47、碼），在場強(qiáng)限定范圍內(nèi),庫檢設(shè)備使用機(jī)車電臺工作頻組f4發(fā)送檢測啟動命令2次（間隔7ms）啟動機(jī)車臺的自動檢測；或通過應(yīng)答器自動向機(jī)車臺傳送啟動檢測信息啟動機(jī)車臺的檢測（2）機(jī)車電臺收到檢測命令后，頻率轉(zhuǎn)為非工作頻組F4，將自檢測結(jié)果發(fā)回庫檢設(shè)備；（3）庫檢設(shè)備的計算機(jī)完成數(shù)據(jù)接收判斷，并在記錄結(jié)果處標(biāo)識“地面遙測”。2.車上檢測（1）在機(jī)車電臺掛機(jī)狀態(tài)下，同時按控制盒上“隧道車站”和“隧道司機(jī)/車長”鍵兩秒鐘，進(jìn)入手動檢測?？刂坪蠰CD顯示“設(shè)備檢測中” 摘機(jī)狀態(tài)停止檢測；（2）機(jī)車電臺完成自檢后，將檢測結(jié)果發(fā)送給庫檢設(shè)備，庫檢設(shè)備收到結(jié)果數(shù)據(jù)1秒后向機(jī)車電臺發(fā)送確認(rèn)信息，并在庫檢設(shè)備的計算

48、機(jī)記錄結(jié)果處標(biāo)識“車上檢測”；（3）機(jī)車電臺收到確認(rèn)信息，若各檢測項(xiàng)目正常時，控制盒液晶屏顯示“檢測合格”，揚(yáng)聲器發(fā)出“嘟、嘟”（長1s，間歇0.5s）兩聲提示。若控制盒液晶屏顯示“主機(jī)正常，GPS異?！保瑩P(yáng)聲器發(fā)出“嘟、嘟、嘟、嘟”（長0.5s，間歇0.5s）四聲提示；（4）機(jī)車電臺發(fā)送檢測結(jié)果信息后3秒內(nèi)收不到庫檢設(shè)備返回的確認(rèn)信息時，根據(jù)檢測結(jié)果分別在液晶屏顯示“傳輸失敗、主機(jī)正常、GPS異?！被颉皞鬏斒?、檢測合格”字符，揚(yáng)聲器發(fā)出“嘟、嘟、嘟、嘟”（長0.5s，間歇0.5s）四聲提示。如檢測項(xiàng)目中有異常，控制盒液晶屏顯示“檢測故障”，揚(yáng)聲器發(fā)出“嘟、嘟、嘟、嘟” （長0.5s，間歇0

49、.5s）四聲提示；（5）話音檢測應(yīng)在收到庫檢設(shè)備確認(rèn)信息后，在7s 內(nèi)摘機(jī)，按下PTT 講話，內(nèi)容為“XX 型XXX 號機(jī)車出入庫檢測話音測試試驗(yàn)”。講話應(yīng)在7s 內(nèi)完成；地面庫檢設(shè)備錄制并存儲測試話音。15s 后機(jī)車電臺自動退回守候狀態(tài)，并在機(jī)車電臺載波結(jié)束1s 后，庫檢設(shè)備自動發(fā)回被檢機(jī)車電臺測試的語音回放。（6）檢測過程中摘機(jī)，機(jī)車電臺自動退回守候狀態(tài)。調(diào)度指揮管理信息系統(tǒng) Dispatching Management Information System6-2調(diào)監(jiān)總機(jī)DMIS 車站設(shè)備無線列調(diào) 機(jī)車電臺車站數(shù)據(jù)接收解碼器機(jī)車數(shù)據(jù)采集編碼器機(jī)車安全信息檢測裝置圖6-2 DMIS無線車次號

50、校核系統(tǒng)機(jī)車安全信息綜合監(jiān)測裝置即TAX箱，為DMIS無線車次號校核系統(tǒng)提供信息來源，通過RS-485接口周期地向機(jī)車數(shù)據(jù)采集編碼器傳送車次號、機(jī)車號、列車種類、編組、速度、位置等信息。系統(tǒng)具有機(jī)車出入庫自動檢測記錄的功能。車站數(shù)據(jù)接收解碼器由主機(jī)、天線、射頻饋線、連接電纜等組成。450MHz模式下車站數(shù)據(jù)接收解碼器接收范圍為車站進(jìn)站信號機(jī)和出站信號機(jī)以外500米范圍內(nèi)。在接收范圍內(nèi)，車站數(shù)據(jù)接收解碼器接收電平達(dá)到6dBV時，數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)保證正確、可靠。接收450M 無線車次號信息數(shù)據(jù)并判斷是否是本站轄區(qū)列車數(shù)據(jù)，將本站轄區(qū)的數(shù)據(jù)向CTC/TDCS 車站分機(jī)傳送，同時在本機(jī)顯示接收信息數(shù)據(jù)。機(jī)車

51、數(shù)據(jù)采集編碼器分為A、B、C三類，A類為模擬調(diào)制信號輸出工作方式；B類為數(shù)字信號輸出工作方式；C類同時具備模擬調(diào)制信號輸出和數(shù)字信號輸出工作方式，根據(jù)設(shè)定選擇其中一種輸出工作模式。機(jī)車數(shù)據(jù)采集編碼器由采集編碼器、連接電纜等組成。車次號校核系統(tǒng)通信流程機(jī)車數(shù)據(jù)采集編碼器隨時讀取來自TAX箱的信息，當(dāng)根據(jù)信號機(jī)種類判為有效時，按照DMIS車次號校核系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的規(guī)定進(jìn)行信息數(shù)據(jù)的編碼包括糾錯和檢錯編碼、數(shù)據(jù)打包，調(diào)制并啟動無線列調(diào)機(jī)車電臺改變原有的發(fā)射頻率，以部頒無線列調(diào)2組f4頻率（457.550MHz）發(fā)射。無線列調(diào)機(jī)車臺被車次號信息觸發(fā)時，不管是否正在通話，均切斷話音調(diào)制并改變發(fā)射頻率，

52、強(qiáng)行轉(zhuǎn)為傳送車次號信息數(shù)據(jù)，傳送完成后恢復(fù)話音通信。如發(fā)生在2組f4上長發(fā)的現(xiàn)象，則應(yīng)在發(fā)射1.5秒后自動切斷發(fā)射并回到原機(jī)車電臺工作頻率，以免影響無線列調(diào)正常通信。在始發(fā)站內(nèi)時，當(dāng)TAX箱給出的信息中的監(jiān)控狀態(tài)為“非監(jiān)控狀態(tài)”，機(jī)車速度從0變化至5Km/h時，單向發(fā)射3次。在始發(fā)站機(jī)車對標(biāo)點(diǎn)時，單向發(fā)射3次。在沿線運(yùn)行，機(jī)車在經(jīng)過各站進(jìn)站和出站信號機(jī)兩個位置時，均連續(xù)、單向發(fā)送2次。第一次是在機(jī)車數(shù)據(jù)采集編碼器判定有效后立即發(fā)送，第二次則隨機(jī)延時35秒后發(fā)送。車站數(shù)據(jù)接收解碼器以無線列調(diào)2組f4的接收頻率收到車次號等信息，并對數(shù)據(jù)糾錯、檢錯解碼，確認(rèn)信息無誤后讀取位置信息進(jìn)行公里標(biāo)比較。經(jīng)比

53、較后確認(rèn)為本站轄區(qū)列車傳來的信息，則把接收的信息重新打包通過RS-422接口送到本站DMIS車站分機(jī)，再由DMIS車站分機(jī)通過專線送給DMIS調(diào)度所設(shè)備。如果經(jīng)列車位置公里標(biāo)比較判為非本站轄區(qū)列車傳來的信息時，則清除該信息。為了增加數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕瑢γ繋瑪?shù)據(jù)，車站數(shù)據(jù)接收解碼器都向DMIS車站分機(jī)傳送3次。由450MHz機(jī)車電臺、CTC/TDCS系統(tǒng)設(shè)備（含CTC/TDCS中心設(shè)備、CTC/TDCS車站設(shè)備）與調(diào)度命令機(jī)車裝置、車站數(shù)據(jù)接收解碼器、調(diào)度命令車站轉(zhuǎn)接器（以下簡稱車站轉(zhuǎn)接器）、機(jī)車數(shù)據(jù)采集編碼器、監(jiān)測裝置等共同構(gòu)成，系統(tǒng)組成見圖6-3所示。圖6-3 調(diào)度命令系統(tǒng)調(diào)度命令無線傳送流

54、程調(diào)度命令傳送方式按照調(diào)度員選站方式可分為自動選站發(fā)送調(diào)度命令和調(diào)度員手動選站發(fā)送調(diào)度命令。1.自動選站發(fā)送調(diào)度命令（1）調(diào)度員在行車調(diào)度臺上輸入調(diào)度命令，按下調(diào)度命令發(fā)送按鍵，TDCS調(diào)度所設(shè)備自動搜尋列車位置信息。當(dāng)TDCS收到受令列車到達(dá)某站適當(dāng)位置，利用TDCS通道將調(diào)度命令送給該站車站轉(zhuǎn)接器，車站轉(zhuǎn)接器控制無線列調(diào)車站電臺建立信道，將調(diào)度命令經(jīng)無線列調(diào)車站電臺發(fā)送。（2）機(jī)車裝置接收調(diào)度命令后，判斷列車車次號和機(jī)車號與本列車相符，自動回送確認(rèn)信息，并將調(diào)度命令儲存、顯示，同時向司機(jī)發(fā)出閱讀提示音。司機(jī)閱讀調(diào)度命令后按“簽收”鍵發(fā)送簽收信息，利用無線車次號通道和解碼器,將自動確認(rèn)和簽收

55、信息經(jīng)車站轉(zhuǎn)接器通過TDCS車站設(shè)備和通道回送行車調(diào)度臺。2.調(diào)度員手動選站發(fā)送調(diào)度命令（1）調(diào)度員在行車調(diào)度臺上輸入調(diào)度命令，選擇車站后按下調(diào)度命令發(fā)送按鍵，當(dāng)TDCS收到受令列車到達(dá)某站適當(dāng)位置信息時，將調(diào)度命令利用TDCS通道送給該站車站轉(zhuǎn)接器，車站轉(zhuǎn)接器控制無線列調(diào)車站電臺建立信道，將調(diào)度命令經(jīng)無線列調(diào)車站電臺發(fā)送。（2）機(jī)車裝置接收調(diào)度命令后，判斷列車車次號和機(jī)車號與本列車相符，自動回送確認(rèn)信息，并將調(diào)度命令儲存、顯示，同時向司機(jī)發(fā)出閱讀提示音。司機(jī)閱讀調(diào)度命令后按“簽收”鍵發(fā)送簽收信息。利用無線車次號通道和解碼器將自動確認(rèn)和簽收信息，經(jīng)車站轉(zhuǎn)接器通過TDCS車站設(shè)備和通道送回行車調(diào)

56、度臺。調(diào)度命令機(jī)車裝置工作在“補(bǔ)機(jī)”狀態(tài)時，顯示、記錄所有接收到的調(diào)度命令信息。此時的自動確認(rèn)信息和手動簽收信息不向地面發(fā)送。司機(jī)根據(jù)需要按“打印”鍵打印已簽收的調(diào)度命令信息。為確保CTC/TDCS可靠接收手動簽收信息，車載設(shè)備在通過前方站進(jìn)站信號機(jī)位置時，自動重發(fā)在本區(qū)間發(fā)送的手動簽收信息。車站轉(zhuǎn)接器接收到自動確認(rèn)、手動簽收信息時，將自動確認(rèn)和手動簽收信息通過CTC/TDCS設(shè)備送列車調(diào)度臺。列車調(diào)度臺接收到手動簽收信息后，系統(tǒng)自動向相關(guān)車站值班員終端轉(zhuǎn)發(fā)該簽收信息。CTC/TDCS在調(diào)度命令信息發(fā)出后15秒內(nèi)收不到自動確認(rèn)或手動簽收信息則自動重發(fā)，重發(fā)不超過2次。2次重發(fā)后，仍收不到自動確認(rèn)或手動簽收信息，則在下站重發(fā)，重發(fā)仍收不到自動確認(rèn)或手動簽收信息，在列車調(diào)度臺上提示，由調(diào)度員選擇重發(fā)或結(jié)束。多包發(fā)送時，若第一包發(fā)送2次均未收到自動確認(rèn)信息時，系統(tǒng)自動發(fā)送后續(xù)包，每包發(fā)送1次。收到或未收到自動確認(rèn)信息兩次發(fā)送時間間隔均為15秒。由列尾主機(jī)、列尾控制盒、無線列調(diào)機(jī)車電臺及配套設(shè)備組成。具有查詢尾部風(fēng)壓、排風(fēng)和接收欠壓報警信息等