海上VHF无线通信传输损耗

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海面浮标通信电波传播损耗研究与仿真

海面浮标通信电波传播损耗研究与仿真

海面浮标通信电波传播损耗研究与仿真1. 引言- 研究目的- 研究背景- 国内外发展现状- 研究意义2. 海面浮标通信电波传播特点- 信号传输原理- 电波传播特点- 传输过程中的干扰与衰减- 损耗的计算方法3. 海面浮标通信电波传播仿真模型构建- 仿真所需数据的收集- 通信电波传播视角的选择与处理- 传输噪声和干扰的建模- 仿真方法与工具的选择4. 海面浮标通信电波传播仿真结果与分析- 不同参数下的仿真结果- 传播损耗的分析- 干扰与衰减的影响分析- 预测模型的效果分析5. 结论与展望- 研究结果总结- 研究成果的实际应用前景- 研究中存在的问题和不足- 接下来的研究方向和建议海面浮标通信在海洋观测、海洋资源开发、航海、海上油气开采等领域的应用越来越广泛。

在这些应用中,海面浮标通信作为海上数据传输的重要手段,其稳定性和可靠性对于确保海洋安全具有十分重要的作用。

因此,对海面浮标通信电波传播进行深入研究,分析损耗模型及相关参数,设计仿真模型,以提高通信系统的信号质量和传输效率,具有重要的意义。

本章将从研究目的、研究背景、国内外发展现状及研究意义四个方面介绍本文的研究背景和意义。

首先,我们会简要介绍海洋观测、海洋资源开发、航海、海上油气开采等领域的海面浮标通信应用现状,以及它们所需求的稳定、可靠的通信网络体系,然后突出海面浮标通信在其中的重要作用,进而引出对海面浮标通信电波传播的研究。

接着,我们将阐述本文的研究目的,即借助仿真技术,研究海面浮标通信电波传播过程中的损耗情况和相关参数,以设计合适的仿真模型,提高海面浮标通信的数据传输效率和信号质量。

其次,我们将介绍国内外研究海面浮标通信电波传播的现状,以了解目前对海面浮标通信的研究方向、成果及不足之处,为我们的研究提供借鉴和启示。

最后,我们将总结本文的研究意义,强调研究结果对加强海上数据传输的可靠性、提高航海安全、优化海洋资源开发具有的重要作用。

综上所述,对海面浮标通信电波传播进行深入研究具有重要的现实意义和科学价值。

海事vhf技术参数

海事vhf技术参数

海事vhf技术参数
海事VHF技术参数包括以下几个方面:
1. 工作频率范围:按照国际海事通信的统一规定,海上船用VHF的工作频率范围是发射频率从 MHz到 MHz,接收频率从 MHz到 MHz。

2. 常用通信频道:常用的通信频道有70频道(VHF DSC遇险报警频道)和16频道(遇险和安全呼叫预留的频道,也可用来呼叫其他船只和与陆上电台联系)。

3. 传播方式:VHF无线电波主要靠空间波传播,传播范围为视距范围。

地面上的VHF无线电通信设备通信距离与天线高度和发射功率有关,天线越高、发射功率越大,VHF电波传播范围越广。

4. 发射功率和传播范围:船载VHF无线电话一般发射功率是25W,传播范围正常值约25海里;便携式手持VHF对讲机一般发射功率不超过5W,当发射功率是5W时,传播范围约3 海里;当发射功率是1W时,在无障碍的开阔地带通信距离大于1海里。

5. 无线电通信方式:VHF是一种无线电通信方式,由海岸电台和船载VHF 设备组成,是船舶和VTS中心的主要通信手段。

6. 通信距离:理论上VHF的通信距离约为100海里,但实际正常通信范围在30至50海里之间。

需要注意的是,由于船舶活动范围特别广阔,使用环境比较恶劣,海上温度、湿度变化较大,船用无线电话的专业性特别强,要适应全球海上安全航行的需要,工作频率也是全球统一的。

根据SOLAS公约第Ⅳ章的规定,所有客
船和300总吨及以上的货船,应设有一台VHF无线电话设备。

同时,中华
人民共和国船舶检验局船规字[1998]446号规定:20 m及以上的非国际航
行海船,应设有一台VHF无线电话设备。

船用甚高频_VHF_通信及使用注意事项.

船用甚高频_VHF_通信及使用注意事项.

表1两种矢量的比较矢量模式矢量起点矢量方向矢量长度矢量终端相对矢量(RV 目标现在位置相对运动航向调定矢量时间预测航程调定矢量时间预测到达位置真矢量(TV目标现在位置真运动航向调定矢量时间真航程调定矢量时间预测到达真位置3矢量使用时注意事项(1相对矢量和真矢量的含义不同,如表1所示。

(2与ARPA 雷达显示方式的区别。

矢量显示模式与ARPA 显示方式要注意区别。

ARPA 雷达真运动显示时既可以使用真矢量也可以使用相对矢量;相对运动显示时同样可使用真矢量或相对矢量。

培训过程中学员往往想当然的认为雷达真运动显示时是真矢量模式,相对运动显示时便是相对矢量模式,这是错误的,会导致错误的判断和决策。

(3正确选用的原则是确保船舶安全航行,操作时要考虑使用ARPA 主要是避让还是定位。

一般在大洋航行时使用ARPA 主要是观察本船与相遇船有无碰撞危险,因此常用相对运动、相对矢量、航向向上(RM 、RV 、CO 显示模式。

在狭水道或进出港航行时,为了便于将图像与海图对照,以便定位;又为了适应在这些水域中多改向避让与图像稳定的要求,因此常用真运动、真矢量、北向上(TM 、TV 、NU 显示模式。

必须清楚各种显示模式的特点及适用场合,以酌情使用。

4结束语矢量显示模式是IMO 要求ARPA 的必备显示模式,驾驶员应熟练掌握矢量的特点及其适用场合。

灵活运用矢量模式,有助于快速、正确的判断来船动态,做出正确的避让措施。

*作者:李坚.广州航海高等专科学校硕士讲师参考文献1王世远.航海雷达与ARPA.大连海事大学出版社,2005.6.2李义兵.ARPA 雷达矢量线航法.世界海运,2005.第12期.3张利昌.谈雷达真尾迹和相对尾迹显示在使用上的比较.航海技术,2008.第1期.************************************************船用甚高频(VHF 无线电通信是指采用VHF 专用频段进行船舶间、船舶内部、船岸间或经岸台与陆上通信转接的船与岸上用户间的无线电通信。

海上VHF无线信号传播模型测试验证研究

海上VHF无线信号传播模型测试验证研究

交通运输部海事局通过近10年的AIS岸基系统建设,现已建成全世界最大的AIS岸基网络,覆盖了沿海30海里以内水域和内河四级及以上高等级航道。

但随着海上无线数据通信业务量和船岸、船舶之间的数据业务交流需求快速增长,以实现船舶相互识别和避免碰撞为主要目标的AIS,却逐渐额外承担起了船岸数据通信的任务,导致AIS信息阻塞等问题,进而影响航行安全。

2013年,国际海事组织(IMO )提出发展VDES系统,以解决AIS数据通信的压力。

VDES系统是AIS系统的加强和升级版,在集成了现有AIS功能的基础上,增加了特殊应用报文(ASM )和宽带甚高频数据交换(VDE )功能,可以有效缓解现有AIS 数据通信的压力,为保护船舶航行安全提供有效的辅助手段,同时也将全面提升水上数据通信的能力和频率使VHF Radio Signal Propagation Model海上VHF无线信号传播模型测试验证研究邓祝森1,夏启兵1,李 巍1 ,苏 青2 ,郭泽辉2邓祝森,男,正高级工程师,毕业于大连海事大学交通运输管理工程(航标管理)专业,现任交通运输部北海航海保障中心副主任。

长期从事航标管理、船舶管理、信息化建设等管理和研究工作,先后主持或参与70余项技术标准、管理规定编制,主持或参与40余项科技创新研究课题,获国家专项资金支持1项,获省部级科技奖励3项、发明专利1项、实用新型专利2项、外观设计专利1项。

收稿日期:2020-12-23;修回日期:2021-03-18(1.北海航海保障中心 天津 300450;2.遨海科技有限公司 辽宁 大连 116000)DENG Zhu-sen1, XIA Qi-bing1, LI Wei1, SU Qing2, GUO Ze-hui2(1.NGCN, Tianjin 300450,China; 2. Aohai Technology Co., Ltd., Dalian, Liaoning 116000, China)摘 要:以甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System,VDES)为研究对象,合理选用有效可行的海上传播模型,并通过两次海上航行试验,验证VDES系统中各信道在不同距离下的通信能力,判断影响VDES系统通信距离的主要因素,为VDES系统的建设提供技术支撑。

VHF无线覆盖优化设计与应用

VHF无线覆盖优化设计与应用
E 二 二
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i 圣
确度
一 曩 t 篓 蓍
环境 电磁 噪声 电平 值 N可通过 频谱 仪测 得 或直 接引用 电磁环境测试 报告值 。珠海 VT HFl60 5 sV 5・ 一 2 1O9 5 z 上业 务 频段 的环 境 电磁 噪 声 的实测 电平值 6 ・7 MH 水
关 键 词 : HF 无 线 覆 盖 系 统 余 量 V
天 线
L: s 自由空间传输损耗 (B) d L: d 地面绕射损耗 (B d)
L b 障碍物损耗 (B o: d)
21 电 波传 播 损 耗 .
上 下行 平衡
经典 文献将 海面无线信号 的传 播可 以看作 自由空问传 播视距 电波传播 , 采用如下 自由空间传 播模 型测算损耗 :
L = s3 . 2 1 ( z 2 1dk p L= 2 + 0g MH ) 0g(m) 4 f + () 1
1 引 言
V HF系统是海 事语音 和数掂通信 的主要通 信工具 , 其 任 V SASG S T 、 I 、 MD S等系统得到广泛应用 。长期以来 , F VH 系统 的设计 及运用 主要存 在的问题有 : ( 依赖 经典理 论进 行传输损 耗 和系统余 箭测算 , 在 1 J 存
j一 - 一
L 基 P 1 4— 模 b .56 3 L 基 于 自由 s
1 0 5 0 9 0 1 . 1 . 2 5 3 . 2 5 5 . 2 5 7 . 8 . . . . 3 0 7 0 2 . 2 5 4 . 2 56 . 25 2 5
覆盖
dk) ( m
耗 准 确 预 测 的前 提 。
P14 - . 6 3建 议 书 ,是 国际 电信 联 盟一 线 电管 理 局 5 无

VHF无线优化方案

VHF无线优化方案

VHF无线覆盖优化设计与应用□珠海海事局陈江彦摘要:针对长期以来VHF设计和应用中存在的普遍问题,从优化的角度出发,分析经典理论的局限,提出上下行平衡、天线合理运用的必要性和方法、建议,对VHF无线覆盖的设计与应用具有实用价值。

关键词:VHF 无线覆盖系统余量上下行平衡天线1 引言VHF系统是海事语音和数据通信的主要通信工具,其在VTS、AIS、GMDSS等系统得到广泛应用。

长期以来,VHF系统的设计及运用主要存在的问题有:(1)依赖经典理论进行传输损耗和系统余量测算,存在较大误差;(2)侧重无线下行覆盖预测,忽略对上下行平衡的分析,盲目采用提高发射功率来保证覆盖范围;(3)习惯采用低增益天线s行全向覆盖,缺乏天线的合理应用。

为此,本文分别就上述三方面进行深入分析,提出相应的改进建议与方法.2 经典链路测算的局限海上VHF通信的经典余量公式:系统余量SM= SG—SL〉0系统增益SG=Pt+Gt+Gr—Pmin系统衰耗SL=Lp+Ln+Lt+LrSG:系统总增益(dB)SL:系统总损耗(dB)Pt:发射功率(dBm)Gt:发射天线增益(dBd)Gr:接收天线增益(dBd)Pmin:接收机灵敏度(dBm)Lp:传播路径损耗(dB)Ln:噪声环境损耗(dB);Ln典型港口取 5。

5dBLt:发射端附加损耗(dB),包括馈线损耗、公用器损耗、匹配损耗和射频绝缘损耗等Lr:接收端附加损耗(dB),包括馈线损耗、公用器损耗、匹配损耗和射频绝缘损耗等其中,Lp=Ls+Ld+Lob,Ls:自由空间传输损耗(dB);Ld:地面绕射损耗(dB)Lob:障碍物损耗(dB)2.1电波传播损耗经典文献将海面无线信号的传播可以看作自由空间传播视距电波传播,采用如下自由空间传播模型测算损耗:Lp=Ls=32。

4+20lgf(MHz)+20lgd(km)(1)根据海上VHF通信实践及相关测试证明,将自由空间传播模型应用于海面视距传播预测,其预测结果与实测结果将会存在较大误差。

VHF设备主要通信功能(海上)

VHF设备主要通信功能(海上)

甚高频(VHF)无线电通信设备是实现水上近距离无线电通信的主要设备,通信距离大约20海里左右,工作频段为156~174MHz。

根据1988年SOLAS公约修正案要求,具有无线电话和数字选择性呼叫(DSC)通信功能的甚高频(VHF)无线电通信设备是海上船舶的基本配备设备之一。

VHF无线电通信设备主要通信功能是能够实现船到岸、岸到船的无线电话通信和DSC呼叫。

VHF 无线电话通信功能(1) 港口引航业务、船舶动态业务通信。

(2) 公众通信。

在A1海区船舶能通过该海区的VHF海岸电台和陆上电话网用户进行通信。

(3) 驾驶台对驾驶台通信。

实现船舶操作、安全避让、船舶移动等通信。

(4) 近距离搜救协调通信,搜救现场通信。

海上VHF通信波段CH16信道是无线电话遇险和安全频率。

(5)VHF CH16信道的值守。

VHF 数字选择性呼叫功能VHF波段DSC的专用信道为VHF CH70信道,主要实现如下功能:(1)遇险报警、遇险收妥、遇险转发。

航行在A1、A2、A3、A4任何海区的船舶,可使用VHF DSC方式可以实现近距离的船到船的遇险报警,遇险收妥以及遇险转发。

如果船舶航行于A1海区,VHF DSC可以实现船到岸DSC遇险呼叫;也可以实现岸到船方向的遇险收妥和遇险转发。

(2)紧急呼叫。

当船舶遇到紧急情况,比如人员落水、船员严重疾病等情况,需要附近其它船舶的紧急帮助或者采取紧急措施,可以在VHF CH70信道上发送一个紧急优先等级的DSC呼叫,再转到约定的信道(非遇险情况下一般使用VHF CH16信道)上进行紧急无线电话通信。

(3)安全呼叫。

当船舶遇到一些影响航行安全的情况,比如航线上发现水上漂流物,需要告知其它船舶,可以在VHF CH70信道上发送一个安全优先等级的DSC 呼叫,再转到约定的信道上进行无线电话安全通信。

(4)常规呼叫。

为了和陆上VHF岸台(A1海区时)或者和附近船舶进行日常VHF 无线电话通信,可以先在VHF CH70信道上发送一个日常优先等级的DSC呼叫,再转到约定的信道上进行无线电话通信。

浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统

浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统

浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统
数字甚高频(VHF)无线电话通信系统是一种重要的通信系统,特别是在海上、空中和陆地中远距离通信中。

这种系统拥有很多优点,如通信范围远、抗干扰能力强、通信过程
稳定等优点。

在海上船只、飞机甚至是沙漠等地方,它扮演着不可替代的作用。

数字甚高频(VHF)无线电话通信系统使用电磁波作为传输媒介,具有较强的穿透性。

许多人都不知道的是,尽管VHF无线电话通信系统的频率只有30-300Mhz,但由于其信号
峰值输出功率非常高,从而实现了远距离通信。

VHF无线电通信频率的特点是穿透力很强,能绕过障碍物,稳定传输。

但是,在距离源头较远的地方,信号也很容易受到干扰。

数字甚高频(VHF)无线电话通信系统用于海上通信时,在考虑到可行性和成本的情况下接收机和发送机的建造,通过使用适当的天线增益和功放器,可获得最佳的信号接收情况。

然而,在不同的海上环境中,雨、雾、霜、冰雹和水花等因素可能会干扰到VHF无线
电话通信系统。

所以,在实际应用中,必须根据环境的情况,采取一些特殊措施,保证无
线电通信的稳定。

在数字甚高频(VHF)无线电话通信系统的陆地应用中,通常采用定向天线或全向天线。

定向天线适用于大型开放地理区域,如道路系统管理,均衡覆盖。

全向天线适用于小到中
型地理区域,如建筑物、建筑地下室、地埋管道、车站和交叉路口。

总之,数字甚高频(VHF)无线电话通信系统是一种非常优秀的通信系统,可以满足海上、空中和陆地中远距离通信的需要。

在实际运用中,根据不同的环境条件,采取相应的
措施,可有效提高通信质量和稳定性。

海上超短波通信距离分析

海上超短波通信距离分析

海上超短波通信距离分析海上超短波通信是船舶通信中最常用的一种通信方式,其具有通信距离远、抗干扰能力强等特点,有效的保障了海上通信的顺畅性。

但是,由于不同频率的海上超短波通信在不同的气象条件下,其通信距离会有所差别,因此,在使用海上超短波通信时,需要对其通信距离进行分析。

在海上超短波通信中,不同频率的电波具有不同的传播距离。

一般而言,频率越高,波长越短,传播距离也就越短。

以海上通信中常用的海事电台为例,其分别包括了LF、MF、HF、VHF和UHF等多种频率段,其通信距离如下:1. LF频率段:通常在30kHz-300kHz之间,适用于近海和岸边通信,其通信距离在100-300海里之间。

2. MF频率段:通常在300kHz-3000kHz之间,适用于一些较远的通信,其通信距离在300-1000海里之间。

3. HF频率段:通常在3MHz-30MHz之间,是最常用的频段之一,适用于中远距离通信,其通信距离在1000-3000海里之间。

4. VHF频率段:通常在30MHz-300MHz之间,适用于近距离的通信,其通信距离在30海里左右。

5. UHF频率段:通常在300MHz-3GHz之间,适用于短距离的通信,其通信距离在10海里左右。

需要注意的是,上述通信距离只是估算值,在具体的通信中,风浪和气象条件等因素也会对通信距离产生影响。

因此,在实际使用海上超短波通信时,需要进行不同频率段的测试,以确定其具体的通信距离。

在进行海上超短波通信时,还需要注意到信号衰减的问题。

随着距离的增加,海上超短波的信号强度会逐渐下降,直到无法接收。

因此,在长距离通信时,需要注意信号强度的检测和增强,以保证通信的质量。

总之,海上超短波通信是保证海上通信质量的重要手段之一。

在实际的应用中,需要对不同频率段的通信距离进行分析,以确定最佳的通信频率和通信距离,以保证海上通信的成功和顺畅。

在实际使用海上超短波通信时,需要对不同频率段的通信距离进行分析。

海底电缆的传输距离与信号衰减研究

海底电缆的传输距离与信号衰减研究

海底电缆的传输距离与信号衰减研究随着信息时代的到来,海底电缆越来越成为全球通信网络的重要组成部分。

海底电缆作为一种高效可靠的联接方式,不仅能够实现国际间的远距离通信,还能够承担大量的互联网流量传输。

然而,海底电缆的传输距离和信号衰减是制约其性能的重要因素。

本文将对海底电缆的传输距离和信号衰减进行研究,并探讨相关的解决方案。

一、传输距离对海底电缆的影响海底电缆作为长距离通信的重要手段,其传输距离的远近对通信质量有着直接影响。

随着传输距离的增加,海底电缆传输中会受到各种因素的干扰和衰减,从而导致信号的丢失和损耗。

因此,海底电缆的传输距离是需要合理把握的。

二、信号衰减对海底电缆的影响1. 光信号衰减海底电缆通常采用光纤作为传输介质,光信号衰减是其中的重要问题之一。

光纤传输中,光信号在传输过程中会发生衰减,主要有两个原因:光信号的散射和吸收。

散射是光信号在光纤中由于材料的不均匀性和杂质等引起的方向改变;吸收是指光信号在光纤中被材料吸收而失去能量。

当光信号经过一段距离后,光的强度会逐渐减弱,导致信号的质量下降。

2. 电信号衰减海底电缆中的电信号也会受到衰减的影响。

与光信号衰减相似,电信号衰减也是由于电阻、电感和电容等因素导致的。

在长距离传输中,电信号会经历电阻产生的能量损耗、电感产生的磁场衰减以及电容产生的相位延迟等问题,从而导致信号的质量下降。

三、解决方案针对海底电缆的传输距离和信号衰减问题,目前已经提出了许多解决方案。

1. 信号增益补偿技术为了解决信号衰减的问题,可以采用信号增益补偿技术。

该技术主要通过在传输过程中增加信号的强度,从而弥补信号衰减带来的损失。

一种常用的方法是在信号传输的中继站点加入放大器,增加信号的幅度,以实现信号衰减的补偿。

2. 增加海底电缆的信号保护措施为了保护海底电缆的信号不受干扰和衰减,可以采取一些措施来增加其信号保护能力。

比如,在电缆的外层添加保护层,防止外界环境对电缆的影响;采用双绞线或者光纤等抗干扰能力较强的传输介质;在电缆的传输过程中加入一些中继站点,使信号能够得到有效地增强和保护。

浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统

浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统

浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统1. 引言1.1 引言数字甚高频(VHF)无线电话通信系统是一种广泛应用于船舶、航空、应急救援等领域的无线通信技术。

它具有信号传输稳定、覆盖范围广、抗干扰能力强等优势,受到越来越多行业的青睐。

在数字甚高频(VHF)无线电话通信系统中,通过对电磁信号进行数字化处理,可以实现更高效、更精准的通信。

这种系统不仅能够传输语音信息,还可以用于数据传输、定位导航等功能,具有极大的应用潜力。

本文将围绕数字甚高频(VHF)无线电话通信系统的基本概念、原理、应用领域、优势和发展前景展开讨论,希望能为读者提供更全面的了解和认识。

数字甚高频(VHF)无线电话通信系统已经在多个领域得到了广泛应用,并且随着技术的不断进步和需求的增加,其发展前景将是更为广阔的。

2. 正文2.1 数字甚高频(VHF)无线电话通信系统的基本概念数字甚高频(VHF)无线电话通信系统是一种利用VHF波段频率进行无线通信的系统。

VHF波段通常指的是30 MHz至300 MHz的频段,其波长大约在1至10米之间。

VHF信号具有较远传输距离和较好的穿透能力,适用于覆盖较大范围的通信需求。

在数字甚高频(VHF)无线电话通信系统中,数字技术被应用于信号的调制、解调和处理过程。

数字化的信号传输可以提高通信质量和抗干扰能力,同时也可以实现更多的功能和业务定制。

数字化还可以减少信号传输过程中的失真和功率损耗,提高通信效率。

数字甚高频(VHF)无线电话通信系统通常由基站、无线电终端和传输系统组成。

基站负责接收、处理和发送无线信号,无线电终端则用于用户之间的通信,传输系统则负责连接不同基站之间的信号传输。

数字甚高频(VHF)无线电话通信系统是一种先进的无线通信技术,具有较远的传输距离、良好的通信质量和多功能定制能力。

它在应急通信、军事通信、航空通信等领域具有重要的应用价值,为人们的生活和工作带来了便利和安全保障。

随着技术的不断发展,数字甚高频(VHF)无线电话通信系统的应用范围和功能还将不断扩展和完善。

海上卫星移动通信传播损耗仿真研究

海上卫星移动通信传播损耗仿真研究

与偏远地区用户通信需求。卫星通信几乎包括地面 通信业务的所有类型 [1]。
射第三代通信卫星 (DFH-3)。到 2005 年 ,我国已建 成国内卫星通信网 ,初步解决边远地区通信问题。
卫星通信的无线电信号要穿越大气层中对流
继卫星通信系统后 ,我国开始建设卫星导航
层、同温层、电离层 ,所以卫星通信中主要使用微 系 统。 北 斗 卫 星 导 航 系 统 (Beidou Navigation
空间中传播 ,要计算自由空间传播损耗。如果考虑
大气层对无线电波的折射、吸收、散射等作用 ,传
输损耗还要包括大气吸收损耗、降雨损耗和电离层 闪烁造成的损耗等 。 [2-4]
2.1.1 自由空间传播损耗
卫星发射的信号经过自由空间传播后 ,地球接
收站接收到的功率为
Pr
=
PtGtGr

λ 4π d
2
关 键 词 地空微波通信 ;传输损耗 ;信号衰落
中图分类号 TN92
文献标识码 A
文章编号 1674-6708(2019)226-0006-05
DOI:10.16607/ki.1674-6708.2019.01.008
受地理条件等因素限制 ,地面蜂窝通信系统不
移动的终端或二者均移动的通信系统 ,均称为卫星
主编特别荐稿
海上卫星移动通信传播损耗仿真研究
杨超然 ,常广平 ,常江涛
摘 要 文章研究了地空微波传播的特性 ,分析在海上卫星移动通信中微波传播损耗的原因 ,并计算由平静海面反射 与散射信号造成的衰落。仿真计算结果表明平静海面造成的信号衰落值比较小 ,在设计卫星通信链路时在信号自由空
间传播损耗的基础上留出一定余量即可。
搜救等活动需要一种不受地域等条件限制的通信手 (Inmarsat) 系统等。

海洋浮标监测系统信号衰减与维护

海洋浮标监测系统信号衰减与维护

海洋浮标监测系统信号衰减与维护海洋浮标监测系统作为海洋环境观测与研究的重要工具,承担着监测海洋气象、水质、海流、波浪等多方面数据的重任。

这些数据对于海洋科学研究、气候模型建立、海洋灾害预警及海洋资源开发等方面具有不可替代的价值。

然而,海洋环境复杂多变,信号传输过程中易受到各种因素影响导致衰减,加之长期暴露于恶劣环境中,浮标系统的维护成为确保数据连续性和准确性的关键。

以下从六个方面探讨海洋浮标监测系统信号衰减的原因与维护策略。

一、信号衰减的物理机制分析海洋浮标监测系统通常采用无线通信方式传输数据,包括卫星通讯、无线电频率(RF)通讯等。

信号衰减主要受以下几个因素影响:- 传播路径损耗:随着信号传播距离增加,能量逐渐扩散,导致接收端信号强度减弱。

- 大气衰减:特别是在雨雾、雪等恶劣天气条件下,大气中的水分子和其他微粒会吸收和散射电磁波,引起信号衰减。

- 多径传播:海面反射和海底折射造成信号多路径传播,不同路径信号到达接收端的时间差异产生干涉,影响信号质量。

- 盐雾腐蚀:海洋环境中的盐雾会附着在天线表面,改变其电气特性,导致信号衰减。

二、信号增强与抗衰减技术针对上述衰减问题,可采取以下技术手段:- 高增益天线:选用指向性强、增益高的天线,提高信号发射与接收效率。

- 信号中继:在远距离传输中设置中继站,接力传递信号,减少单一传输距离造成的衰减。

- 频带优化:根据海洋环境特点,选择受大气衰减影响较小的频段进行通讯。

- 编码与调制技术:采用先进的编码与调制解调技术,增强信号在噪声中的识别能力,提高信号质量。

三、电源与能源管理浮标系统依赖稳定可靠的能源供应,常见的有太阳能电池板、风力发电和化学电池等。

维护重点在于:- 能源多元化:结合多种能源方式,确保在光照不足或风力不稳时系统仍能持续运作。

- 高效能转化:采用高效能的转换器,提高能源利用效率。

- 储能优化:配置大容量、长寿命的储能装置,并定期检查电池状态,避免因电力不足导致的数据丢失。

多跳HF 无线电海平面传播损耗的研究

多跳HF 无线电海平面传播损耗的研究

多跳HF 无线电海平面传播损耗的研究作者:谢尚佐李晋来源:《中国新通信》 2018年第14期【摘要】海洋湍流将影响海水的电磁梯度,改变海洋的局部电解常数和渗透率,改变反射面的高度和角度。

对于低于MUF 的HF恒定载波可以在地球表面和电离层之间多次反射进行长距离传输,现在我们假设点源以某一固定入射角射入海洋,建立平静海洋电磁波损耗模型, 通过基于PM 谱的三维海浪模拟仿真模型,模拟真实海浪涌动情况, 旨在研究湍流海洋上无线电信号传播的相关特性,以提高海上无线电传播的效率,提高海上无线电信号传播的实用性。

【关键字】电磁波折射定律三维海浪模拟电磁波损耗模型一、问题背景无线电波可以在地球表面和电离层之间的多次反射以进行长距离的传输,反射表面的特性决定了反射波的强度以及信号最终进行的程度,同时保持有用的信号完整性。

海洋是人类生存与发展的宝贵资源和空间,目前海上船舶使用的通信技术方式主要包括单边带短波电台、甚高频无限电话、超短波对讲机、蜂窝移动通信网和卫星移动通信。

海上作业的现代化需要更多的信息服务能力,随着通信需求和要求的提高,通信技术日趋复杂化,因此无线信道的建模对于现代移动通信技术的研发具有越来越重要的意义。

[1-2] 从经验上发现,在一个平静的海洋上,反射出汹涌的海面的无线电波反射比平静海面的无线电波衰减更多。

建立海洋表面的无线电信号传播的数学模型,研究重点为海洋表面的反射。

二、湍流与平静海洋电磁波传输损耗分析2.1 湍流与平静海洋电磁波射入区域面积等效转化模型当陆地上点源发射电磁波射入海洋时,海洋表面的汹涌程度不同会对电磁波损耗产生不同的影响,因此我们要考虑湍流与平静海洋电磁波传输损耗,需要假设湍流与平静海洋面积相同,即电磁波射入湍流与平静海洋区域面积固定大小且相等,也就是湍流海洋及平静海洋海平面信号覆盖横向切面总面积相同,均设为S,且在电磁波发射方向与水平方向的夹角取值范围为[0, 2π]。

对湍流海洋进行分析,已知横向切面总面积为S,考虑将湍流海洋的不规则的表面剪开展成一个平面,将湍流海洋电磁波射入区域面积等效转化为平静海洋电磁波射入面积,根据经验可知展开后的平面总面积S1>S,,因此湍流海洋电磁波射入第一次反射损耗大于平静海洋电磁波射入第一次损耗,故得出结论:从陆地一个点源,一个湍流海洋的第一反射强度小于平静海洋的第一反射强度。

一文让你看懂海上无线宽带网络通信

一文让你看懂海上无线宽带网络通信

⼀⽂让你看懂海上⽆线宽带⽹络通信来源:东海航海保障中⼼厦门通信中⼼随着⽆线通信与⽹络技术的⾼速发展和⼤规模部署,城市中⼈们⼏乎可以随时随地不受限制地使⽤Internet和各种数据服务。

然⽽,⽬前在占地球表⾯70%以上的⼤部分海洋区域却⼏乎⽆法接收到⽆线宽带⽹络信号,这⼤⼤限制了海上信息化发展。

⽬前,我国海洋运输、船运贸易、海洋资源开发等海洋经济进⼊了蓬勃发展的黄⾦时期,越来越多的海上业务应⽤给海上⽹络通信服务提出了新的需求。

NO.1海上宽带⽆线通信⽹络需求分析⼀、船舶导航需求船舶导航展开剩余88%传统的GPS 海图的导航⽅式已经逐渐向智能化导航服务转变,未来服务智能船舶的需求将彻底改变现有的传统导航服务⽅式。

岸基通信系统中的 VHF系统已经⽆法满⾜⽇益增长的航海安全保障信息化发展需求,海上⽤户迫切希望能将⽬前众多种类的⽆线电通信设备融合和简化。

宽带⽆线⽹技术的出现, 其特性为上述⽬标的实现奠定了良好的基础。

⼆、船岸管理信息化需求信息化船岸管理信息化使得船岸⽆线数据业务通信量激增,包括视频监控业务、互联⽹业务、多媒体业务、调度业务、视频会议业务、定位安全业务等,同时,⾼速度低成本成为基本要求。

三、远程海事监管需求监管⽬前,船舶安全检测仍是通过登船抽检的⽅式来实现的,但通过⽆线宽带⽹络,可以直接通过数据回传的⽅式随时进⾏检测船舶的⽤油以及排放等情况,⼤⼤提⾼了海洋清洁保障,未来在船上发⽣的事情,岸上都有可能了如指掌!四、海上船员基本需求船员船舶仅在近海区域可以接收到陆地通信运营商的⽆线信号,海上⽆线宽带⽹络若能延伸覆盖到近海以外,不仅可以满⾜旅客和船员们闲暇时上⽹娱乐休闲,还可以使其随时通过⽹络保持联络。

五、海上应急联络需求应急联络在海上紧急情况处理以及实施海上医疗救助时,仅靠电⽂、语⾳等⼿段往往难以及时准确地实施救援,⽽实时视频通信可以弥补这⼀不⾜。

需求虽⼤,但⽬前海上宽带⽆线通信的实现仍是困难重重,且看⼩编为您分析。

VHFUHF(甚高频特高频)无线电泼的传输特性

VHFUHF(甚高频特高频)无线电泼的传输特性

VHFUHF(甚高频特高频)无线电泼的传输特性
VHF/UHF(甚高频/特高频)无线电波的传输特性
30~300MHz通称甚高频(VHF),300~3000MHz通称特高频(UHF),3G~30GHz通称超高频(SHF),30~300GHz通称极高频(EHF)。

VHF /UHF 无线电波较HF无线电波的波长越来越小,受传输介质影响相应加大,视距传输就成为其主要方式和特点。

(1)地波分地表面波和地面空间波。

由于超过30MHz以后,地面(土壤或海水)造成的衰减随频率增加迅速加大,特别超过300MHz,地表面波在较短的距离上就已衰减掉,因而只有高出地面的直射波存在,这就是地面空间波。

(2)在视距范围内传输,地面上传输的最大距离为d0= 4. 12 (h T+
h R) km,式中h T和h R分别为发射与接收天线高度,单位为米。

比如: h T = h R = 10m,d0 = 26km,h T =100m,h R = 10m,d0 =54km;
(3)地面空间波的传输距离与极化方式是垂直极化还是水平极化,已没有明显关系;
(4)根据地面菲涅区的理论,地面反射波对地面空间波传输带来影响,场强E为:
E= |2E1sin(2hπh T/dλ)|
式中E1 =173/d(km) (mv/m)代表自由空间传输模式时d处场强。

相对天线高足够远的距离上,即2aThR<1时,场强E 正比例h T h R。

这就是所谓的天线高度增益,且频率越高,天线高度增益越明显。

比如离开地面20m高较4m处的场强,30MHz时增加1dB,60MHz时增加5dB,150MHz 时增加8dB,300MHz时增加10dB,600MHz 时增加11dB。

水上宽带甚高频(B-VHF)无线通信系统的性能分析

水上宽带甚高频(B-VHF)无线通信系统的性能分析

水上宽带甚高频(B-VHF)无线通信系统的性能分析
刘侠;金东日;胡勤友
【期刊名称】《电子技术应用》
【年(卷),期】2016(42)11
【摘要】水上宽带甚高频无线通信系统作为GMDSS现代化的发展重点,通过分析《ITU-R M.2092-0建议书》的地面部分通信技术特性和《ITU-R M.1842-1建议书》附件4的系统性能,得出如下结论:在达到307.2 kb/s传输速率的条件下,发射机信噪比应至少达到7.41;选择合适的发射机、接收机天线高度能够实现宽带VHF 信号25海里的覆盖范围;接收机误码率、信道容量都随着多阶QAM的阶数增加而增加,则阶数为16时,即16QAM可作为满足低误码率、高信道容量的优化选择.【总页数】4页(P92-94,98)
【作者】刘侠;金东日;胡勤友
【作者单位】上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306;上海海事大学商船学院,上海201306
【正文语种】中文
【中图分类】TN929.5;U675.75
【相关文献】
1.水上甚高频无线电数字通信系统技术特性要求 [J], 胡菠;王智
2.超宽带无线通信系统与其它无线通信系统的电磁兼容研究方法 [J], 林文波
3.超宽带无线通信系统与其它无线通信系统的电磁兼容研究方法 [J], 张凤山;周正
4.水上甚高频无线电数字通信系统技术特性要求 [J], 胡菠; 王智
5.广东无线寻呼台杂波干扰水上甚高频通信情况日趋严重 [J], 四维
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正确认识和使用VHF无线电台

正确认识和使用VHF无线电台

正确认识和使用VHF无线电台一、大功率对人体造成危害总所周知,电磁波会对人体产生一定的危害,尤其人的头部不能靠近发射机的天线,严重的可导致人体发生癌变。

所以任何无线电发射设备都必须经过国家无线电管理机构的检测,经过检测核准后方可在市场上销售。

根据电磁波频率的不同对功率的限制要求也不同,频率越高对功率的要求也越高。

水上通信使用VHF(甚高频)不能大于25W。

也就是说在船舶上安装25W以下的船舶电台,是符合电磁辐射要求的。

由于内河船舶较低,船舶电台的天线距离人们的活动场所很近,那么电台的功率最好在20W以下,以保证自身和他人的健康。

二、干扰正常通信业务同一个频道上,无线电接收机总是接收最强的信号。

所以如果某艘船舶使用大功率电台在公共频点上聊天或者唱歌时,就会对正常的通信业务产生干扰。

这就好比环境噪音过大会影响人们之间正常的通话一样。

国际上规定,甚高频无线电台16频道(156.800MHz)是水上移动业务无线电话国际遇险、紧急、安全和呼叫频率,用于发送遇险信号,进行遇险呼叫和遇险通信,还用于发送紧急和安全信号、进行紧急通信。

为了保护船舶遇险和人命救助优先通话权,各电台在非遇险或紧急情况下都必须保持16频道静静守听。

甚高频无线电话06频道(156.300MHz),为长江机动船舶间的导航、避让等的专用频道,以辅助声号和雷达观测的不足。

甚高频无线电话08频道(156.400MHz),为长江航道部门安全专用频道,用于长江航道信号台与长江机动船舶的通话。

三、功率大通信距离远的认识误区很多人认为电台发射功率越大通信距离就越远,这是不对的,是没有任何科学根据的。

其实,通信距离除了跟发射功率有关外还主要受天线高度、天线增益及建筑物遮挡的限制。

因为地球是圆的,而甚高频电磁波的传输通信是直线传播(见下图虚线),这就是说如果天线的高度不够高的话即使发射功率再大也不能有效延长传输距离。

四、正确使用VHF电台1、天线的安装要与船体水平面垂直,这样有利于电波信号的发射和接受。

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2 . D o n g h a i N a v i g a t i o n S a f e t y A d mi n i s t r a t i o n MO T, S h a n g h a i 2 0 0 0 8 6 ,C h i n a )
Ab s t r a c t :T h e s p e c i i f c a t t i r b u t e s o f t h e ma r i t i me c o mmu n i c a t i o n s e n v i r o n me n t a r e s t u d i e d f r o m t h e a n g l e o f b r o a d b a n d V e r y
第3 8卷 第 3期
2 0 1 5年 9月 Leabharlann 中 国航海
V0 1 . 3 8 No . 3 S e p .2 01 5
N AVI GAT 1 0N 0F CHI NA
文章编号 : 1 0 0 0—4 6 5 3 ( 2 0 1 5 ) 0 3— 0 0 0 1 —0 4
长幅度在不 同的距离 区段 内具有不 同的波动特征。计算结果 有助 于在具 有较少 的先验信 息 的条 件下快捷 地计算
出海上 V HF通信传输损耗 , 为提 升海 上无 线通信质量 、 设计并建 立海 上 V H F宽带数据通信 系统提供技术支撑 。
关键词 : 船舶 工程 ; 海上 V H F; 海上通信 ; 传 输损耗 ; 传输模 型
中图 分 类 号 : U 6 7 5 . 7 5 文 献 标 志码 : A
Tr a ns mi s s i o n LO S S i n M a r i t i me VH F Co m m un i c a t i o ns S y s t e m
C H E N L i a n g ,删 Y o n g x i n g , HU Q i n y o u , T A N G K e c h e n g , G A O W a n mi n g
摘 要: 以海上甚高频( V e r y H i g h F r e q u e n c y , V HF ) 宽带数据通信 网络 为研究对 象 , 结合海上通信环境 的特有属性 ,
利用 电磁波相关理论 , 在合理选用和优化现有独立分散数 学模 型的基础上 , 设计 完整而简 洁的海上 V HF通信传 输 损耗模型 、 确定有效可行的海上 V H F通信传输损耗计算流程 。对影 响传 输损耗 的相关物理 因素进行建模 , 给 出相 应的计算结果 , 并分析其与传输损耗间 的关 系。计算 结果表 明 : 随着传输 距离增 加 , 海上 V H F通 信传输 损耗 的增
c o mmu n i c a t i o n t r a n s mi s s i o n l o s s i s d e s i g n e d b a s e o n t h e c o mb i n a t i o n o f a s e l e c t i o n o f o p t i mi z e d e x i s t i n g s e p e r a t e ma t h e ma t —
i c a l mo de l s . Th e e f f e c t s o f t he ph y s i c a l f a c t o r s whi c h i n f l u e nc e t he t r a n s mi s s i o n l o s s a r e s i mu l a t e d a n d t h e r e l a t i o n b e t we e n t he t r a n s mi s s i o n l os s a nd t h e s e f a c t o r s i s f o u nd .T he c a l c u l a t i o n r e s ul t s s ho w t h a t t h e ma it r i me VHF c o mm u n i c at i o n t r a ns — mi s s i o n l o s s pr e s e n t s d i f f e r e n t luc f t u a t i o n f e a t u r e s i n d i f f e r e n t r a ng e s e c t i o ns . Th e c a l c u l a t i on r e s u l t s c a n b e u s e d t o e s t i ma t e
H i g h F r e q u e n c y ( V H F )c o mm u n i c a t i o n a n d a c o n c i s e c o m p r e h e n s i v e m o d e l a n d t h e c a l c u l a t i o n p r o c e s s o f m a r i t i me V H F
海上 V HF无 线 通 信 传 输 损 耗
陈 亮 , 金 永 兴 , 胡 勤友 , 汤 可成 , 高 万 明
( 1 . 上 海海 事 大学 商船 学 院 , 上海 2 0 1 3 0 6 ; 2 . 交通 运输 部 东海航 海 保 障中心 , 上海 2 0 0 0 8 6 )
( 1 . Me r c h a n t Ma r i n e C o l l e g e , S h a n g h a i M a r i t i m e U n i v e r s i t y , S h a n g h a i 2 0 1 3 0 6 ,C h i n a ;
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