民航空管通信傳輸設(shè)備VHF信號(hào)延時(shí)測(cè)試方法探析

張洪智 民航福建空管分局

1 民航VHF信號(hào)測(cè)試延時(shí)的背景

VHF設(shè)備是中國(guó)民航空管一線(xiàn)管制人員主要的對(duì)空通信設(shè)備。由于覆蓋范圍的需要，大部分VHF臺(tái)站遠(yuǎn)離指揮現(xiàn)場(chǎng)，這就需要將分散的VHF臺(tái)信號(hào)引接至本場(chǎng)，在長(zhǎng)距離傳輸過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生語(yǔ)音延時(shí)，如果延時(shí)過(guò)大就會(huì)直接影響管制員的對(duì)空指揮。因此，在中間傳輸設(shè)備投產(chǎn)之前，很有必要測(cè)試VHF傳輸鏈路延時(shí)大小。

能夠直接和間接測(cè)試傳輸設(shè)備傳輸VHF信號(hào)好壞的方法有很多種，包括：管制員與機(jī)組的實(shí)際通話(huà)來(lái)測(cè)試；利用遙控盒模擬通話(huà)測(cè)試，都可定性的測(cè)出VHF信號(hào)質(zhì)量的好壞，但是VHF控制信號(hào)和語(yǔ)音信號(hào)在傳輸中產(chǎn)生的延時(shí)具體是多少，不能提供明確的數(shù)值。

本文就是借助本單位現(xiàn)有設(shè)備定量的測(cè)試出傳輸設(shè)備在傳輸VHF信號(hào)時(shí)產(chǎn)生延時(shí)的具體數(shù)值，此數(shù)值作為一個(gè)傳輸信號(hào)質(zhì)量的參考，也可作為傳輸設(shè)備竣工驗(yàn)收的一個(gè)重要數(shù)據(jù)參考。

2 測(cè)試傳輸設(shè)備傳輸VHF信號(hào)延時(shí)的具體原理和方法

VHF信號(hào)分為兩個(gè)部分：控制信號(hào)和音頻信號(hào)，針對(duì)這兩種信號(hào)的延時(shí)分別進(jìn)行測(cè)試。

為了能在示波器上同時(shí)捕捉輸入輸出的信號(hào)，采用在遠(yuǎn)端打環(huán)，本地測(cè)試的方法進(jìn)行。

測(cè)試用到的測(cè)試設(shè)備為：音頻發(fā)生器和4蹤示波器。

圖1 音頻發(fā)生器

圖2 4蹤示波器

2.1 控制信號(hào)的延時(shí)測(cè)試

對(duì)于控制信號(hào)測(cè)試，主要使用四蹤示波器，原理：本地設(shè)備語(yǔ)音板P1口的起控信號(hào)會(huì)控制遠(yuǎn)端設(shè)備P1口的受控信號(hào)，如果此時(shí)在遠(yuǎn)端打環(huán)的話(huà)，就可以環(huán)回并控制本地P2口的受控信號(hào)，如果將本地的P1的起控信號(hào)和本地P2的受控信號(hào)能夠顯示在示波器上，那么當(dāng)起控信號(hào)的波形變化時(shí)，受控信號(hào)對(duì)應(yīng)的波形也會(huì)隨之變化，捕捉到的波形之間的時(shí)間差，則為控制信號(hào)的經(jīng)過(guò)整個(gè)環(huán)路的延時(shí)時(shí)間，再除以2，則是單條鏈路的延時(shí)時(shí)間。

具體連接示意圖3如下：

圖3 連接示意圖

具體操作：①調(diào)整蹤示波器的掃描時(shí)間為50ms；②CH1、CH2信道的振幅為50v，會(huì)出現(xiàn)2條橫線(xiàn)波形；③此時(shí)將P1口的起控信號(hào)線(xiàn)與地觸碰，在示波器上可以看到兩條波形會(huì)發(fā)生跳躍；同時(shí)按下RUN/STOP按鈕捕捉信號(hào)跳躍的那一時(shí)刻的波形。④當(dāng)捕捉好后，調(diào)整cursors游標(biāo)旋鈕，選擇X1和X2，讓其分別處于2個(gè)信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻，這時(shí)看到的△X即信號(hào)的延時(shí)時(shí)間。

測(cè)試結(jié)果如下圖：

圖4 測(cè)試結(jié)果

2.2 音頻信號(hào)的延時(shí)測(cè)試

對(duì)于音頻信號(hào)測(cè)試，需要音頻發(fā)生器和4蹤示波器配合使用。

原理：在本地傳輸設(shè)備輸入端口接入音頻發(fā)生器作為語(yǔ)音信號(hào)的發(fā)生源，此時(shí)，4蹤示波器上會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正弦波；在遠(yuǎn)端設(shè)備輸出該語(yǔ)音信號(hào)時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生同樣一個(gè)正弦波，同時(shí)將輸入和輸出的正弦波在示波器上同時(shí)顯示，在波形產(chǎn)生或者波形消失的一瞬間，兩個(gè)波形會(huì)產(chǎn)生變化，這種變化之間的差值就是輸入輸出信號(hào)之間的延時(shí)時(shí)間，此數(shù)值除以2，則是單條鏈路語(yǔ)音信號(hào)的延時(shí)時(shí)間。

具體連接示意圖5如下：

圖5 連接示意圖

具體操作：①在示波器上，按Autosacle按鈕對(duì)波形進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整；②掃描時(shí)間調(diào)整為50ms，此時(shí)會(huì)出現(xiàn)兩條正弦波；③將音頻信號(hào)發(fā)生器信號(hào)輸入端瞬間拔插，捕捉波形，再用HORIZONTAL按鈕旋轉(zhuǎn)放大。④當(dāng)捕捉好后，調(diào)整cursors游標(biāo)旋鈕，選擇X1和X2，讓其分別處于2個(gè)信號(hào)發(fā)生變化的時(shí)刻，這時(shí)看到的△X即信號(hào)的延時(shí)時(shí)間。

測(cè)試結(jié)果如下圖：

圖6 測(cè)試結(jié)果

3 總結(jié)

通過(guò)此方法測(cè)出VHF信號(hào)在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生的延時(shí)的具體數(shù)值，再結(jié)合遙控盒通話(huà)進(jìn)行直觀的感受，能夠在空管傳輸設(shè)備投入使用前，得出一個(gè)相對(duì)合理的測(cè)試結(jié)果，以滿(mǎn)足一線(xiàn)管制人員在對(duì)空指揮時(shí)對(duì)通信設(shè)備的要求。