4000型全向信标和VRB-51D型全面信标设备的比较

摘要：本文主要就全向信标-4000型和VRB-51D型全向信标设备在载波信号、边带波信号、调制信号、监控信号、遥控和控制信号等各种信号的产生和实现上进行了描述和比较。

关键词：全向信标 比较 载波 边带波 调制信号 监控信号 遥控器

中图分类号：V2 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)01-0168-01

由澳大利亚AWA公司所生产的VRB-51D型全向信标和法国ALCATEL公司生产的4000型全向信标都是在我国普遍所使用的导航设备,现就两种设备的异同做一下分析。

这两种设备大体上说在射频通路的实现上和监控信号的解调方法上基本一样，但在调制信号的产生、基准时钟产生、内部信号的监控和外场信号各种参数的处理上，4000型全向信标基本上是经过数模转换和模数转换后由微处理器处理，而VRB-51D型则大部分利用模拟的方法进行处理的。

1、信号的产生

VRB-51D型是采用皮尔斯晶振电路，产生的频率是工作频率的一半，经倍频器得到工作频率。这种产生频率的方法频率稳定度较高，但频率改变较难。

4000型全向信标则是用晶振作为参考频率，用压控震荡器作为工作频率产生器。用参考频率与工作频率比较得到控制电压，去控制VCO震荡器的偏压从而控制震荡频率，完成锁频。用这种方法即得到了工作频率的稳定度较高，又可以通过微处理器控制VCO震荡器的偏压从而控制震荡频率，为方便的选择通道打好了基础。

对于上下边带信号的产生，这两种设备所使用的方法基本上是一样的。将载波信号与压控震荡器所产生的信号进行混频，与±9960Hz参考信号进行比较，得到控制电压控制边带VCO震荡器，从而锁相，得到相位相差90度的边带信号。

在其他射频通道中，如调制载波、功放、锁相环、AGC控制、定向偶合器和双联开关等，这两种设备的实现方法基本一致。

2、调制信号的产生

VRB-51D采用模拟的方式。在RPG基准相位产生器中分频基准时钟产生30Hz基准相位信号，通过移位寄存器产生键控的莫尔斯识别码，都送到CMP组件中。识别码在CMP中被1020Hz信号调制，混合30Hz基准信号和话音信号去调制载波。此外，CMP组件还有保护发射机的功能，如不平衡保护、反向功率保护和正向功率保护等。当出现上述三种异常情况之一时切断信源，保护发射机。

4000型全向信标的调制信号的产生是由MSG-C和MSG-S组件来完成的。他们由内嵌式微处理器80C186来管理控制，产生调制信号。处理器和信号是以公用的时钟为时钟基准。30Hz基准信号、1020Hz键控信号等调治信号的参数以数据的方式保存在80C186的内存中。微处理器分时处理各种参数，并把他们送到并行的数模转换器形成需要的模拟信号，去调制载波和边带波。

MSG-C和MSG-S组件通过内部传感器和CCP控制偶合器得到载波的幅度相位等信号并将通过模数转换器转换成数据，放入内存中，通过微处理器与已知的正确门限比较，从而修整控制信号控制移相器AGC电路等来达到控制载波相位幅度的目的。微处理器处理一种数据的周期大概为一毫秒，周期短，信号的稳定型也就比较好。

此外，这两个组件还能与LCSU单元的微处理器交换发射机数据和控制命令并执行等功能。

3、监控信号的处理

在对监控信号的处理上，VRB-51D和4000型全向信标在对接收到的外场信号进行解调的过程在原理上基本是一致的，都是将监控天线接收到的射频信号进行AGC放大，然后解调出9960Hz、30HzAM、30HzFM、1020Hz键控识别信号。并转换成直流电平。

但在处理解调后的信号时，VRB-51D采用模拟的方式将30HzAM、9960Hz的调制信号等信号的直流电平与载波电平相比较得到他们的调制度告警。测试9960Hz信号电平是否有长时间空闲来判断是否有缺口告警。通过振荡电路检测键控信号是否长时间无变化来判断是否有空码或连码。检测方位信号比较30HzFM和30HzAM信号的相位差并通过计数器记数得到方位信息。

而4000型全向信标则是将以上各种信号进行模数转换得到各信号具体数值并送到MSP的嵌入式微处理器中处理并将数据存入内存。处理器经过与内存中的预设门限参数相比较，得到告警信息。如果有告警，通过接口将数据传到LCSU单元控制换机或关台等工作。

在遥控单元中，VRB-51D只能设备状态和一些简单的开关机、监控旁路等信号。而4000型全向信通过LCSU和RCSU单元的内置MORDEN，不但能传输定性的状态信息，还能传输大量的各种详细的信号参数，可以通过智能终端将数据显示、保存或打印出来。还可以通过终端对设备进行控制调试等。

在天线开关控制方面，VRB51-D通过两个ADS奇偶天线分配开关来分配边带信号，24个天线一组，每1/60秒交换上下边带，共48个边带天线。而全向信标-4000型则是采用10个ASM组件，每5个一组，共50个边带天线。

从整体上来说， 4000型全向信标的各种信号参数值通过内部传感器获得，并通过嵌入式处理器对各种信号进行数据处理。在智能终端上就可以对设备进行调试和数据采集等工作，操作起来更方便，更有利于网络化和集中监控。系统的集成度更大，元件各通用化。但设计安装整个系统较复杂，对工作人员的计算机知识要求较高，尤其是通讯接口的调试。

而VRB-51D大部分是采用模拟系统，集成度较底。虽然在CTL单元中也有微处理器，但只能做定性的设备控制信号显示等简单工作。各种信号的具体数值都要用仪表测试才能得出，作记录比较烦琐。

参考文献

[1]《高频电子线路》.北京电子工业出版社,2000.

[2]《电子技术基础》.北京电子工业出版社,2000.