超短波GM3688基車臺(tái)轉(zhuǎn)信功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王聰麗 谷平反 王成皇

摘要：針對(duì)武警部隊(duì)遂行多樣化任務(wù)過程中，超短波轉(zhuǎn)信臺(tái)的缺乏而造成通信中斷、信號(hào)盲區(qū)和機(jī)動(dòng)性差等問題，部隊(duì)大量配發(fā)了超短波GM3688基車臺(tái)，分析了轉(zhuǎn)信功能實(shí)現(xiàn)原理，確定了擴(kuò)展接口引腳對(duì)應(yīng)關(guān)系并對(duì)軟件配置方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)信功能開發(fā)，有效解決了基層部隊(duì)面臨的“動(dòng)中通”難題，滿足了部隊(duì)實(shí)戰(zhàn)任務(wù)需求。

關(guān)鍵詞：GM3688；基車臺(tái)；轉(zhuǎn)信；功能開發(fā)

中圖分類號(hào)：G.424文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-1739（2022）12-58-4

0引言

部隊(duì)遂行多樣化任務(wù)具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、任務(wù)環(huán)境多樣等特點(diǎn)，這些特點(diǎn)對(duì)超短波通信網(wǎng)絡(luò)的快速部署提出了更高要求[1]。轉(zhuǎn)信臺(tái)是搭建超短波網(wǎng)絡(luò)的主要轉(zhuǎn)信設(shè)備，目前遂行任務(wù)過程中轉(zhuǎn)信臺(tái)使用常見問題有3點(diǎn)：基層部隊(duì)轉(zhuǎn)信臺(tái)設(shè)備短缺情況嚴(yán)重，部分單位只配備一臺(tái)或者沒有；該設(shè)備多數(shù)采取固定安裝方式，機(jī)動(dòng)性差，不能滿足遂行任務(wù)過程中需要臨時(shí)架設(shè)轉(zhuǎn)信設(shè)備進(jìn)行信號(hào)加強(qiáng)轉(zhuǎn)發(fā)的需求；轉(zhuǎn)信臺(tái)開設(shè)過程繁瑣，需要比較復(fù)雜的天饋系統(tǒng)安裝過程，不便于快速配置超短波通信網(wǎng)絡(luò)。

上述問題的存在使基層部隊(duì)經(jīng)常面臨信號(hào)盲區(qū)、通信中斷等問題，對(duì)于超短波通信網(wǎng)絡(luò)中信號(hào)補(bǔ)盲、信號(hào)加強(qiáng)和網(wǎng)絡(luò)快速部署有強(qiáng)烈的需求。而多樣化軍事任務(wù)往往事發(fā)突然，沒有征兆，要求處置突發(fā)事件中通信保障要實(shí)現(xiàn)快速、靈敏、高效，要結(jié)合本部隊(duì)的應(yīng)急行動(dòng)方案，針對(duì)可能遂行任務(wù)的特點(diǎn)，做到一有情況，快速開設(shè)、快速溝通、快速組網(wǎng)[2]。尤其當(dāng)通信距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大的時(shí)候，要立足現(xiàn)有無線通信編制裝備，研究擬制與部隊(duì)多方向行動(dòng)，多種復(fù)雜情況相適應(yīng)的配套可行的遠(yuǎn)距離機(jī)動(dòng)通信保障方案[3]。

1原理分析

部隊(duì)當(dāng)前使用的超短波轉(zhuǎn)信臺(tái)具有雙工轉(zhuǎn)發(fā)的工作模式和專門的天饋系統(tǒng)，只要功能配置準(zhǔn)確、天饋系統(tǒng)按照規(guī)范進(jìn)行防雷接地處理，就可以實(shí)現(xiàn)無人值守的超短波信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。但是GM3688基車臺(tái)不具備上述功能和硬件，要利用GM3688基車臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)信，主要針對(duì)收發(fā)同時(shí)、無人值守和安全接地3個(gè)主要需求進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)，要深入分析其硬件功能和軟件配置，二者科學(xué)結(jié)合。

1.1收發(fā)同時(shí)

GM3688基車臺(tái)工作方式為單工，即收發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行。如果利用基車臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)，當(dāng)手持臺(tái)發(fā)射無線信號(hào)時(shí)，基車臺(tái)天線正常接收。要轉(zhuǎn)發(fā)該信號(hào)，則需等信號(hào)接收結(jié)束后手動(dòng)按下PTT觸發(fā)發(fā)射機(jī)工作。按照這個(gè)方式，如果在轉(zhuǎn)發(fā)過程中，再有手持臺(tái)進(jìn)行呼叫，基車臺(tái)就不能接收，即收發(fā)不能同時(shí)進(jìn)行，違背了及時(shí)通信的需求。因此射頻電路模塊單工功能設(shè)計(jì)決定了一部基車臺(tái)是無法實(shí)現(xiàn)收發(fā)同時(shí)到雙工轉(zhuǎn)發(fā)操作的。

為了解決這個(gè)問題，需要2部GM3688基車臺(tái)，分別作為接收端和發(fā)射端，由專用線纜連接2部基車臺(tái)，構(gòu)成一部能夠模擬雙工轉(zhuǎn)發(fā)的電臺(tái)。線纜的作用是需要將接收臺(tái)解調(diào)下來的音頻信號(hào)同步傳輸給發(fā)射臺(tái)，由發(fā)射臺(tái)轉(zhuǎn)發(fā)，即要保證通信的及時(shí)性。同時(shí)2部電臺(tái)之間的通信不再依靠無線電波，從而解決了自擾問題。

1.2無人值守

基車臺(tái)需要手動(dòng)按下PTT才啟動(dòng)發(fā)射，這一點(diǎn)不符合轉(zhuǎn)信臺(tái)無人值守的需求。要實(shí)現(xiàn)無人值守，需要解決能夠自動(dòng)觸發(fā)發(fā)射機(jī)工作的問題。通過2部基車臺(tái)之間的線纜，可傳輸一路特殊的觸發(fā)信號(hào)，該觸發(fā)信號(hào)的作用是使基車臺(tái)模擬按下PTT操作，即給發(fā)射電路一個(gè)觸發(fā)電平，使之不需要人工按下PTT進(jìn)行發(fā)射臺(tái)的發(fā)射操作。只需要在發(fā)射臺(tái)內(nèi)部給一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)信號(hào)的工作條件是一旦有語音信號(hào)輸入就觸發(fā)發(fā)射機(jī)工作。這個(gè)觸發(fā)信號(hào)由負(fù)責(zé)接收的基車臺(tái)提供。接收基車臺(tái)一但檢測(cè)到載波信號(hào)，就提供給發(fā)射臺(tái)一個(gè)觸發(fā)信號(hào)，發(fā)射臺(tái)啟動(dòng)發(fā)射，2部基車臺(tái)互相配合完成無人值守的信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)。

1.3安全接地

轉(zhuǎn)信設(shè)備由于無人值守，天饋系統(tǒng)都在戶外高點(diǎn)架設(shè)，為了保護(hù)設(shè)備的安全性，轉(zhuǎn)信臺(tái)對(duì)于防雷接地要求嚴(yán)格。而GM3688基車臺(tái)沒有專門的天饋系統(tǒng)設(shè)計(jì)，僅采用2根鞭天線進(jìn)行信號(hào)收發(fā)。為了保證接收臺(tái)和發(fā)射臺(tái)2部GM3688同時(shí)安全接地，該方案采用將2部基車臺(tái)的接地端口進(jìn)行等電位連接，以此來消除2部電臺(tái)之間的點(diǎn)位差。該功能也是由專用線纜將2部電臺(tái)的內(nèi)部接地端連接起來。因此，線纜還要傳輸一路接地信號(hào)。

根據(jù)上述分析，一根線纜需解決3個(gè)信號(hào)傳輸需求：音頻信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)和接地信號(hào)。3個(gè)信號(hào)傳輸解決好了，基車臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)信操作就具備了理論上的可能。根據(jù)線纜需傳輸?shù)囊纛l信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)和接地信號(hào)，2部車臺(tái)需要6個(gè)端口進(jìn)行傳輸。對(duì)于接收臺(tái)，提供3個(gè)端口：音頻輸出端口、觸發(fā)信號(hào)輸出端口和接地端口；對(duì)于發(fā)射臺(tái)，也要提供3個(gè)端口：音頻輸入端口、觸發(fā)信號(hào)輸入端口和接地端口。通過上述6個(gè)端口的合理選擇，進(jìn)行線纜對(duì)應(yīng)關(guān)系的設(shè)計(jì)，就可以實(shí)現(xiàn)[4]。

2設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

2.1引腳功能分析及選擇

基車臺(tái)后面板有一個(gè)16針擴(kuò)展插口，GM3688基車臺(tái)擴(kuò)展接口如圖1所示，主要作用是對(duì)基車臺(tái)進(jìn)行二次功能開發(fā)。通過合理地選擇引腳和進(jìn)行功能編程，連接線纜，提供了實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)信功能的硬件基礎(chǔ)。

引腳的順序?yàn)橄屡艔淖笸覟槠鏀?shù)編號(hào)，上排從左往右為偶數(shù)編號(hào)，每一個(gè)引腳都有其特定的作用。16個(gè)引腳分為2類：功能固定和用戶可編程，GM3688擴(kuò)展接口引腳功能如表1所示。