民航空管通信傳輸設(shè)備VHF信號延時測試方法探析

張洪智 民航福建空管分局

1 民航VHF信號測試延時的背景

VHF設(shè)備是中國民航空管一線管制人員主要的對空通信設(shè)備。由于覆蓋范圍的需要，大部分VHF臺站遠離指揮現(xiàn)場，這就需要將分散的VHF臺信號引接至本場，在長距離傳輸過程中不可避免的會產(chǎn)生語音延時，如果延時過大就會直接影響管制員的對空指揮。因此，在中間傳輸設(shè)備投產(chǎn)之前，很有必要測試VHF傳輸鏈路延時大小。

能夠直接和間接測試傳輸設(shè)備傳輸VHF信號好壞的方法有很多種，包括：管制員與機組的實際通話來測試；利用遙控盒模擬通話測試，都可定性的測出VHF信號質(zhì)量的好壞，但是VHF控制信號和語音信號在傳輸中產(chǎn)生的延時具體是多少，不能提供明確的數(shù)值。

本文就是借助本單位現(xiàn)有設(shè)備定量的測試出傳輸設(shè)備在傳輸VHF信號時產(chǎn)生延時的具體數(shù)值，此數(shù)值作為一個傳輸信號質(zhì)量的參考，也可作為傳輸設(shè)備竣工驗收的一個重要數(shù)據(jù)參考。

2 測試傳輸設(shè)備傳輸VHF信號延時的具體原理和方法

VHF信號分為兩個部分：控制信號和音頻信號，針對這兩種信號的延時分別進行測試。

為了能在示波器上同時捕捉輸入輸出的信號，采用在遠端打環(huán)，本地測試的方法進行。

測試用到的測試設(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 控制信號的延時測試

對于控制信號測試，主要使用四蹤示波器，原理：本地設(shè)備語音板P1口的起控信號會控制遠端設(shè)備P1口的受控信號，如果此時在遠端打環(huán)的話，就可以環(huán)回并控制本地P2口的受控信號，如果將本地的P1的起控信號和本地P2的受控信號能夠顯示在示波器上，那么當起控信號的波形變化時，受控信號對應(yīng)的波形也會隨之變化，捕捉到的波形之間的時間差，則為控制信號的經(jīng)過整個環(huán)路的延時時間，再除以2，則是單條鏈路的延時時間。

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間為50ms；②CH1、CH2信道的振幅為50v，會出現(xiàn)2條橫線波形；③此時將P1口的起控信號線與地觸碰，在示波器上可以看到兩條波形會發(fā)生跳躍；同時按下RUN/STOP按鈕捕捉信號跳躍的那一時刻的波形。④當捕捉好后，調(diào)整cursors游標旋鈕，選擇X1和X2，讓其分別處于2個信號發(fā)生變化的時刻，這時看到的△X即信號的延時時間。

測試結(jié)果如下圖：

圖4 測試結(jié)果

2.2 音頻信號的延時測試

對于音頻信號測試，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)生器作為語音信號的發(fā)生源，此時，4蹤示波器上會產(chǎn)生一個正弦波；在遠端設(shè)備輸出該語音信號時，也會產(chǎn)生同樣一個正弦波，同時將輸入和輸出的正弦波在示波器上同時顯示，在波形產(chǎn)生或者波形消失的一瞬間，兩個波形會產(chǎn)生變化，這種變化之間的差值就是輸入輸出信號之間的延時時間，此數(shù)值除以2，則是單條鏈路語音信號的延時時間。

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按鈕對波形進行自適應(yīng)調(diào)整；②掃描時間調(diào)整為50ms，此時會出現(xiàn)兩條正弦波；③將音頻信號發(fā)生器信號輸入端瞬間拔插，捕捉波形，再用HORIZONTAL按鈕旋轉(zhuǎn)放大。④當捕捉好后，調(diào)整cursors游標旋鈕，選擇X1和X2，讓其分別處于2個信號發(fā)生變化的時刻，這時看到的△X即信號的延時時間。

測試結(jié)果如下圖：

圖6 測試結(jié)果

3 總結(jié)

通過此方法測出VHF信號在傳輸過程中產(chǎn)生的延時的具體數(shù)值，再結(jié)合遙控盒通話進行直觀的感受，能夠在空管傳輸設(shè)備投入使用前，得出一個相對合理的測試結(jié)果，以滿足一線管制人員在對空指揮時對通信設(shè)備的要求。