第一篇:通信导航总结
第一章
模拟通信
通信方式:信号中某个参量连续变化 通信要求:高保真地复现信息 质量准则:信噪比
基本问题:参量估值方法
数字通信
通信方式:信号中某个参量离散取值 通信要求:正确判断离散值 质量准则:误码率
基本问题:统计判决理论
优点:抗干扰能力强、差错可控、易加密、易集成、便于存储和交换、提高信道利用率
信息及其度量
信息:消息中包含的有意义的内容。不同形式的消息,可以包含相同的信息。消息出现的概率越小,则消息中包含的信息量就越大
Iloga1logP(x)aP(x)
底数a=2,则信息量单位比特(bit);
底数a=e,则信息量单位为奈特(nit); 底数a=10,则信息量单位为哈特莱。
每个符号所包含信息量的统计平均值H(x),称为信息量的熵,其单位为bit/符号
i1
传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b,所以习惯把一个二进制码元称作1b。同理,传送等概率的四进制波形之一(p=1/4)的信息量为2b,这时每一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示,传送等概率的八进制波形之一(p=1/8)的信息量为3b,这时至少需要三个二进制脉冲。综上,对于离散信源,M个波形等概率(p=1/M)发送,且每一个波形的出现是独立的,则传送M进制波形之一的信息量为:Log2M,如果M是2的整幂次,M等于2的k次幂(k=1、2、3···)则I=k 概率相同可以达到最大信息量
Rb(bps)为信息率
RB(波特)为符号率 Rb=H(x)RB
差错率有两种表述方法:误码率和误信率 误码率:错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例,即是码元在传输系统H(x)P(xi)log2P(xi)n中被传错得概率。
误信率:又称误比率,是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。
常用的调制方式: 1)载波调制
a)载波调制中的线性调制
常规调制AM、单边带调制SSB、双边带调制DSB、残留边带调制VSB b)载波调制中的非线性调制 频率调制FM 相位调制PM
信源—》编码—》调制—》传输—》解调
第二章
电磁波特性 c=3*10的8次方
HF通信波长100m-10m(频率3MHz-30MHz)在实际中,把1.5MHz-3MHz也归在短波通信 电离层:
D层:是最低层高度60-90km。白天太阳照射下形成,夜间消失。D层不足以反射短波,但都给穿射D层的电磁波以较大的吸收损耗。所以D层又叫吸收层 E层:高度100-120km,最大离子密度发生在110km处,太阳照射下形成,夜间近于消失
F层:称为反射层,分为F1和F2层,F1层高度170-220km,电密度较F2层低,夜晚明显减弱;F2层高度225-450km左右,夜间不完全消失,但降低一个量级
最大可用频率(MUF)
1.MUF是指给定通信距离下最高的可用频率 2.当通信线路选用MUF作为工作频率时,由于只有一条传播路径,一般情况下可能获得最佳的接收。3.确定线路的工作频率时,不取预报的MUF值,而是取低于MUF的频率FOT,FOT=0.85MUF 4.白天选用较高的频率,夜间选用1-2个较低的频率即可。日频9MHz夜频4.5MHz 覆盖广,地形影响小,偏远地区使用
VHF波长10-1m(30MHz-300MHz),采用调幅的工作方式,工作频率范围为117.925-137MHZ(实际指配的频率范围是118-136.975MHz)信道间隔25kHz,总信道数为760个。
VHF是以直线视距传播方式实现,地形地物对电磁波产生反射、折射。散射、绕射和吸收等现象。衰落:直射波的衰落和多径衰落(干涉性)
解决衰落:分集接收克服衰落 方式:空间分集、频率分集
干扰:1.内部干扰1)越站干扰2)旁瓣干扰 2.系统外部干扰
VHF抗内部干扰的主要途径:1)尽可能提高系统的频率稳定度,以压缩接收机通频带2)采用定向天线,或自适应调零天线3)采用抗电台干扰能力强的调制方式4)采用“跳频”和“突发传输”技术
卫星通信:频率(300MHz-300GHz)使用微波频段,卫星通信中使用的频率通常写成1.6/1.5GHZ等(上行和下行),卫星通信工作频率通常选择在1-10GHz,全双工用两个频率,半双工用一个频率。集群传输模式,组合在一起调制。
卫星分为运动卫星和静止卫星,理论上三颗卫星等间隔排列就可以实现全球通信
卫星通信的优点:1.通信距离远,建站成本与通信距离无关2.以广播的方式工作,覆盖面积大,便于实现多址连接3.通信频带宽,通信容量大,传输的业务类型多4.机动灵活,便于组网5.通信线路稳定,质量好,可靠性及系统运转率高6.可以自发自收,有利于监测
卫星存在的问题:1.通信需要有高可靠、长寿命的通信卫星2.静止卫星的发射与控制技术比较复杂3.地球高纬度地区通信效果不好,两极地区为通信盲区4.存在日凌中断和星蚀现象5.电波的传播时延大,存在回波干扰
电离层影响:1.入射角大,衰减大2.电离层闪烁3.地球磁场的影响
所以选择1-10GHz范围内为宜,这一段称为卫星通信工作频率的“窗口”,其中最理想的工作频率在6/4GHz附近
卫星通信系统:天线分系统、通信分系统、遥测与指令分系统、控制分系统和电源分系统
卫星通信的传输时延很大,因此会出现严重的回拨干扰,所以必须进行回波抑制和回波抵消,以便保证通信的正常进行
多路复用:频分复用、时分复用、码分复用
多址连接:频分多址、时分多址、码分多址、空分多址
调制方式:模拟卫星通信主要采用FM调制,数字卫星通信主要用数字移相调制PSK 信道分配技术:FDMA技术指占用转发器的频段TDMA指占用时隙CDMA指所使用的码型,目前分配方式有两种,即预分配方式和按需分配方式 雷达组成:发射机、接收机、天线
数字传输的优点:1.较容易且能有效地实现多路信号复用或“分组”处理数字消息以便接转2.数字系统对转发噪声较不敏感3.有可能监测和纠错技术而得到极低的差错率和高保真度4.较容易实现保密通信5.运用数字部件的灵活性,允许采用微型和小型处理机数字开关及大规模集成电路等
串行传输技术
克服静区:使用两个或更多地短波电台进行重复覆盖 频率复用技术:
数据通信技术:HF数据链可与AMSS数据链互补 网络技术:通过网络连接起来,实现网络管理
高频数据链速率有300 600 1200 1800 2400bps几种,实验室达到9.6kbps
VDL 136-137MHz 最高的四个频道
系统1:语音12.5kHz双边带调幅 数据:25kHz载波监听多址访问(CSMA)系统2:语音:8.33kHz双边带调幅 数据:25kHzCSMA 欧洲 系统3:语音:5kHz等效调幅 数据:25kHzCSMA 系统4:语音:5kHz数字语音 数据:25kHzCSMA 系统5:语音:5kHz数字语音 数据:5kHzCSMA 系统6:语音/数据共用射频信道。25kHz分布式预约多址访问(TDMA将一个25kHz的信道用时分多址方式分成了四个独立的信道,而且是一种全数字化的系统,非常灵活)美国 2和6最可能被选定
VDL1:采用单频半双工方式 信道带宽25kHz 调制方式AM-MSK 信道速率2400bps 采用面向比特的协议透明传输分组数据 VDL2:信道间隔25kHz,调制方式为差分8相移键控,在MAC层采用CSMA(带冲突检测的载波侦听),信道传输速率31.5kbps,实际的传输能力为10kbps VDL3:信道带宽25kHz,调制方式D8PSK,速率31.5kbps,上行和下行链路采用同一频率,媒体访问方式TDMA,每帧分为4个时隙,原来的25kHz相当于分成了4个信道,可以任意组合,同时通话音和通数据,每个时隙又分为2个子信道,一个是管理子信道,携带信息和电路初始化的系统数据。另一个是语音/数据子信道,传送用户数据,话音周期性地在一个指定的TDMA话音时隙内发送突发信号,总信道速率31.5kbps,话音系统的操作仍采用PTT单工方式,数据通信采用单信道单工方式,周期性地在一个指定的TDMA话音时隙内发送突发信号,总信道速率为31.5kbps,采用面向比特协议
VDL4:利用GNSS系统信息定时,采用面向比特协议,它是自组织时分多址(STDMA)数据通信系统,此方案特别适合于地空空空低低之间的实时空中国交通服务。STDMA占用25kHz信道,可以工作在9.6kbps的GMSK调制方式下,也可以在31.5kbps的D8PSK模式下。不支持话音。信道带宽25kHz,只作数据通信,调制方式为GFSK,介质访问方式为STDMA,信道传输速率是19.2kbps,数据净传输速率是14kbps
雷达:警戒雷达、指挥引导雷达、跑瞄雷达、制导雷达、截击雷达··· 按波形分类:脉冲雷达、连续波雷达、线性调制雷达、编码雷达 按工作频率:
ADS的优点:1.不受山区、沙漠和海洋的限制,大大提高飞行安全和空域利用率2.能够充分利用信息资源,实现一定程度上的集中管理,也有利于实现全球统一协调运行,提高飞机自主飞行的能力3.大大减少地面空管设施的数量,大幅度降低建设和维护的费用
S模式系统特点:1.能与现行的SSR系统兼容2.采用单脉冲接收技术,同时应答器具有低的应答起伏,采用寻址访问,漏警概率小3.足以给世界上每一架飞机一个专用地址识别码4.应答器也与现行的SSR应答器兼容5.具有全呼叫功能6.有一个信号处理单元7.双向数据通信采用有选择的选址询问
第二篇:通信导航个人工作总结
通信导航个人工作总结时间一晃而过,弹指之间,2011年已接近尾声,过去的一年在领导和同事们的悉心关怀和指导下,通过自身的不懈努力,在工作上取得了一定的成果,但也存在了诸多不足。回顾过去的一年,现将工作总结如下:
一、加强政治理论学习,不断提高政治素养一年来坚持以马克思、列宁主义,毛泽东思想,邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导,自觉加强理论学习,努力提高自己的政治理论修养。具有较强的大局意识和组织观念,工作上以救助飞行事业为重,不计个人得失,把工作放在首位。在工作中做到公平公正、公道正派,具有较强的敬业精神和奉献精神,工作中吃苦耐劳,积极主动,作风踏实,不推诿扯皮,讲求效率。工作中注意调查研究,勤于思考,工作思路清晰。
二、强化业务学习,不断提高自身综合素质工作中,始终坚持一边工作一边学习,记得孔子说过:“取乎其上,得乎其中;取乎其中,得乎其下;取乎其下,则无所得矣!”只有不断的学习才能更好的提高自己。在业余时间继续加强学习,不断提高业务能力,努力适应通信导航工作的新形势和要求,工作积极主动,勤奋努力,不畏艰难,尽职尽责,在平凡的工作岗位上默然奉献。遵守通信导航人员职责,努力工作,认真完成领导交办的各项工作任务。
第三篇:通信导航监视设施
《通信导航监视设施》课程教学大纲
【课程编号】 05222 【课程名称】 通信导航监视设施
Communication, Navigation Monitor Facilities 【学时学分】 48学时;3.0学分 【课程性质】 学科基础课
【实验学时】 10学时 【开课模式】 必修
【先修课程】 电工及工业电子学 【开课单位】 民用航空学院
【开课学期】 第4学期
【授课对象】 交通运输专业学生本科生 【考核方式】 考试
一、本课程的性质、目的和任务
本课程为交通运输专业及其他民航相关专业的一门必修学科基础课程。
本课程的目的是培养学生了解各通信导航监视设备的种类和作用原理,并能运用所学知识,对通信导航设备进行定性分析,为以后的工作奠定良好的理论基础。本课程的任务是讲授民航当前及未来发展所采用的通信、导航、监视系统等方面的内容。
二、本课程的主要内容及基本要求
(一)课程的主要内容
1.航空仪表基础
航空仪表的分类、分布及发展,同位器的基本工作原理,随动系统的组成及基本工作原理,单自由度陀螺、两自由度陀螺及激光陀螺的特性。
2.发动机仪表
进气压力表,电动压力表,推力表,温度表,转速表,油量表,流量表,振动指示器。
3.测量飞机高度、速度的仪表
气压式高度表,空速表,马赫数表,升降速度表,全静压系统:结构、工作原理及使用方法。
4.测量飞机姿态的仪表
转弯仪:结构、原理、使用及误差,侧滑仪:结构、原理、使用及误差,地平仪的结构、原理、使用及误差。
5.测量飞机航向的仪表
地磁与航向,磁罗盘,陀螺半罗盘及陀螺磁罗盘:结构、基本工作原理及误差分析。
6.通信、导航、监视系统概述
空中交通服务系统的结构及服务区域,新航行系统,空管系统常用设备。7.无线电信号基础
无线电信号的产生,无线电信号的传播,无线电信号的接收。
8.民航通信系统
民航通信系统概论,高频短波通信系统,甚高频通信系统,卫星通信系统,平面数据通信网。
9.民航导航系统
近程导航系统,远程导航系统,导航系统显示及执行装置。
10.民航监视系统
民航监视系统概述,雷达概述,民航一次雷达,精密进近雷达,民航二次雷达,自动相关监视系统,机载监视系统。
11.航行情报服务
规章要求,航行情报资料,航行通告。
(二)课程的基本要求
了解各种仪器仪表、通信导航监视系统的基本种类。对各种设施的作用原理物理概念清晰,不过分强调仪表电路、结构和数学分析。掌握与使用和飞行安全有关的误差分析内容。着重了解各种仪表共性的使用特点,不局限于某一具体仪表。
(三)本课程的重点与难点
重点:民航通信系统,民航导航系统,民航监视系统。难点:民航通信系统,民航导航系统,民航监视系统。
三、教材及主要参考书
1.教材
[1] 魏光兴.通信导航监视设施[M].成都:西南交通大学出版社,2004 2.参考书
[1] 王有隆.航空仪表[M].成都:西南交通大学出版社,2001 [2] 朱新宇等.民航飞机电气及通信系统[M].成都:西南交通大学出版社,2002
第四篇:通信导航雷达服务设施复习提纲
第一章
1、民航通信、导航、监视系统由哪些分系统组成?
2、现行航行系统为什么要实行变革?
3、新航行系统的概念、组成
4、试述CNS/ATM的组成及变革方案。
第二章
1、无线电波的传播方向是如何的?什么是波阵面?电波的极化包括?
2、什么是调制?调制的目的是什么?
3、对无线电发送设备的要求有哪些?对无线电接收设备的要求有哪些?
4、调制信号为单频信号的标准调幅波,由哪几部分组成?从其频谱图看,可以说明什么问题?
5、标准调幅的带宽是多少?单边带调幅的带宽是多少?
6、如何分析标准调幅的功率?
7、何谓调幅系数(m)?调幅系数如何计算?调幅系数的大小对传输信号有何影响?
8、无线电波在均匀媒质中传播的规律是什么?在不均匀媒质中传播时,会产生哪些现象?
9、无线电波的传播方式有哪几种?特点是什么?
10、电离层对电波的折射程度取决于哪些因素?
11、地面对无线电波传播有何影响?哪种频段的电波适合于地波传播?
12、何谓越距现象?何谓衰落现象?产生原因是什么?如何克服?
13、分析各个频段无线电波的传播方式及特点。
14、什么叫解调?解调的分类有哪些?
15、包络检波和同步检波分别适用于什么调幅波?同步检波有什么要求?
第三章
1、通信系统可以分为哪些类型?通信方式有哪些类型?
2、民航地空移动通信有哪些种类?
3、移动通信系统有什么特点?有哪些干扰?
4、HF话音通信主要用于什么区域?其机载电台的工作方式是如何的?是什么天线?
5、HF通信为什么要进行昼夜换频?
6、民航VHF通信系统主要性能指标有哪些?
7、设置VHF遥控台的主要目的是什么?
8、VHF地空数据通信系统主要由哪几部分组成?ACARS主要由哪几部分组成?
9、VDL方案是如何规划?
10、卫星通信系统主要由哪几部分组成?卫星通信的主要特点是什么?
11、静止卫星通信的特点是什么?
12、AMSS主要由哪几部分组成?AMSS主要提供哪些服务?AMSS的主要应用区域有哪些?
13、卫星通信的多路复用方式和多址连接方式是怎样的?
第四章
1、目前民航近程导航系统主要包括哪些设备?又可以从哪些角度进行分类?
2、试说明终端区NDB导航台的安装位置。
3、NDB导航系统由哪几部分组成?为什么需要庞大的天线和地线?
4、试说明NDB导航系统测量无线电方位的原理。
5、机载ADF测量的无线电方位是什么?VOR接收机测量的无线电方位是什么?VOR导航系统相比NDB导航系统有哪些优点?
6、试说明地面VOR台的分类及其主要区别。
7、试说明VOR系统测量无线电方位的基本原理。
8、NDB和VOR测量无线电方位可以分别通过哪些机载仪表进行指示?
9、试说明DME系统的基本组成及功用和原理。
10、试述DME的信号特征和主要性能指标。
11、试说明DME询问器的“频闪搜索”原理。
12、试述ILS地面台的安装位置及主要性能指标。
13、试说明ILS的功用和基本工作原理。
14、试述比幅制ILS机载LOC和GS的工作原理。
15、试说明内、中、外三个指点标的灯光和音频识别信号。
16、目前,民航通用的远程导航系统有哪两类?说明其优、缺点。
17、惯性导航系统分为哪两种类型?由哪几部分组成?
18、惯性导航系统为什么要进行初始校准?校准的本质是什么?飞行中为什么要进行位置更新?
19、试述GPS系统的组成。20、试述卫星导航的定位原理。
21、GPS的误差主要表现在哪些方面?主要误差有哪些?
22、衡量GPS的性能参数有哪些?
23、卫星导航的增强方式包括哪些?
24、何为差分GPS?有哪些方法可以实现DGPS?DGPS可以消除哪些误差?
25、GPS/INS组合后有哪些优点?
第五章
1、空管监视设施分为哪三个分系统?它们各自的作用是什么?
2、什么是雷达?主要由哪几部分组成?各个部分的作用是什么?
3、雷达是如何测距和测方位的?
4、雷达的主要性能参数有哪些?它们如何影响雷达的探测距离、分辨力和抗干扰程度?
5、脉冲重复频率(f)如何影响雷达的探测距离?Rmax和f的关系是怎样的Rmax161800NM/2f?
6、试推导一次雷达方程。
17、试根据一次雷达方程RmaxPt · Ar2424πSr(min)说明影响Rmax的因素。
8、雷达电波在传输过程中,影响电波传输距离的因素有哪些?简述影响原因。
9、民航一次监视雷达有哪些种类?一次雷达的优缺点是什么?
10、什么是二次雷达?有什么优缺点?
11、A/C模式二次雷达有哪几种工作模式?民航主要用哪两种模式?
12、二次雷达的询问信号为什么要发射P2脉冲?
13、应答信号的脉冲结构是怎样的?飞机代号和高度是如何编码的?
14、机载ATC应答机控制盒“IDENT”电门的作用是什么?
15、试说明S模式的意义?S模式二次雷达主要发展哪三大技术?
16、S模式二次雷达的询问信号有哪两类?分别具体说明每一类的工作情况?
17、S模式二次雷达有何特点?
18、什么是自动相关监视(ADS)?它分为哪两类?它由哪几部分组成?
19、传输ADS信息的地空数据链包括哪些?ADS-C有哪些数据链?ADS-B有哪些数据链?
20、ADS-B的功能是什么?
21、试比较ADS-A和ADS-B。
22、试述TCAS的功用、分类及信息。
23、TCASII对所有飞机的响应情况如何?
第五篇:船舶通信与导航教学小结
教材适用情况及建议
课程教材选用了哈尔滨工程大学出版社的由李海风老师主编的《船舶通信与导航》,该教材内容较为丰富,详尽地阐述了船舶通信与导航所涉及的设备系统及其工作原理,注意理论联系实际,方便学生的学习与掌握。
教学经验教训及改进思想
船舶导航与电子仪器课程的教学工作已经结束,为了以后更好地从事该门课程的教学工作,现做如下总结:
1)课程的教学以理论知识为主,在授课的过程中多宜采用课堂讨论、实物图片,视频播放等方式辅助教学,便于学生的理解。
2)由于教学课时的有限,学生对相关知识的掌握尚未全面,应该适当的增加实训环节,让学生真正去感知相关设备系统的实体,在实践中真正理解它们的工作原理。