Schmid内话甚高频信号电平值测试方法与分析

陈坤豪

摘要：在Schmid内话系统中，Radio板卡负责甚高频语音信号的接人。Radio板卡的电平值设置是决定甚高频通信质量的重要因素。本文通过测试实验，提出了一套有效的甚高频语音信号电平值的测试方法。该方法利用内话席位、内话主机、Radio板卡、IDF线架和音频表搭建测试环路。通过对Radio板卡的电平值的设置和测试环路对信号电平值的测量，分析实验数据得到Radio板卡电平设置值与实际信号电平值的数学表达式。该测试方法不但能帮助现场维护人员设置理想电平值参数，确保甚高频通信的质量，而且能准确分析Radio板卡的好坏，提高现场维护维修能力。

关键词：Schmid；甚高频语音；Radio板卡；电平值；测试方法

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）06-0012-02

1引言

现阶段，语音交换系统是搭建民航空中交通管制地空无线通信和地面有线通信的重要桥梁，方便管制员地/空通信及地/地通信。Schmid内话系统作为现行空管系统的主流内话系统，在中南各地空管分局站占据着重要位置，发挥着重要的作用。那么如何保证系统安全可靠的运行，是每个通导人员必须考虑的问题。2 Schmid内话系统的介绍

2 Schmid内话的组成

Schmid内话系统由4个主要部分组成：服务器组件、接口卡组件、操作席位、系统管理终端。其中，服务器组件与接口卡组件由E1线进行连接，服务器组件与操作席位是通过E1线进行环形结构连接，服务器组件与操作席位是通过网线进行连接。

2.1Schmid内话应用技术

Schmid内话系统采用最先进的2.048 Mbit/s CEPT PCM标准数据线传输技术。系统包含强大的微处理器、数字信号处理器及快速的无阻塞交换组件。系统支持基于数字信号处理的高级的无线频率管理功能，如最佳信号选择和最佳发射机选择等，以保证有效的空/地通讯。ICS 200/60系统采用全数字化设计，并在通讯服务器和操作席位间提供智能分布式通讯，可实现快速的无线和有线通道转换性能以及高可靠性的故障平稳降级功能。

2.2湛江Schmid内话的可用业务配置

湛江Schmid内话系统共有32块Radio板卡，每块Radio板卡可以接入2路甚高频信号，最多可以引接64路甚高频信号。为了更好地利用Radio板卡的性能，我们必须对Radio板卡进行详细的电平值测试，选出最优的配置参数，提高业务的保障能力。为了保障甚高频业务的正常运行，技术保障部门应定期对系统中的Radio板块进行电平值测试。通过实验测试的方式验证Radio板块的正常性，最大限度的保障在用板卡的正常性。

3 Radio板卡电平值测试简介

3.1甚高频信号的传输

甚高频信号是由一对TX线、一对RX线、PTT线和接地线组成。TX是管制员发话输出到甚高频电台的信号，而RX则是甚高频电台输出到内话的信号。当管制员按下手柄发话，PTT信号从正电压变成接地，触发发射甚高频动作，管制员的声音就能从TX线经过内话交换系统，最后从Radio板卡输出到无线电电台发射。Radio板块电平值测试包括发射电平值测试和接收电平值测试。发射电平值测试是利用音频表在席位OCU輸入信号，通过不断调节软件TX level，在Radio板卡处用音频表接收信号。而接收电平值测试正好相反，在Radio板卡处利用音频表输入信号，通过不断调节软件RX level，用音频表在席位OCU接收信号。

3.2甚高频语音信号的标准

因为人发话的声音是在一定的范围内，如何调节内话系统甚高频的TX level和RX level，使飞机和管制员都能听得到清晰的声音就尤为重要。通过Radio板卡电平值测试，能直观地看到输入、输出电平值的大小，调整合适的参数就能保持良好的声音输入和输出，保证地空通信的质量。根据《民用航空空中交通管制语音通信交换系统技术规范》中模拟无线通信接口指标，发射音频电平和接收音频电平的范围为-37dbm到0dbm。本文中采用的语音测试信号，均满足规章标准。

4甚高频语音电平值测试仪器仪表准备

Schmid内话系统，从席位OCU中Headset接口中引出TX、RX线，方便音频表的信号输入输出。另外，需要准备两个音频表，分别用来对音频信号输入和输出。音频表的输入和输出范围应能满足测试的要求，量程要求至少为-60dbm～+20dbm。表1所示为schmid内话OCU Headset接口线序，线序采用标准8芯水晶头端的标准。

5甚高频语音发射电平值测试

5.1发射电平值测试方法

图1为Radio板块发射电平测试框图，音频表1设置一个测试信号作为OCU Headset口的TX，按下PTT后，测试信号经过OCU到达主机进行信号处理，再通过Radio板卡输出信号，这时Radio板块的TX通过IDF线架接到音频表2的接收端。从音频表2读取的数值是Radio板块的发射电平值，也即甚高频语音发射电平值。

5.2发射电平值测试数据

通过设置schmid内话软件中Radio板卡的TX level数值和测试信号的大小，得出下列以下数据，如表2所示：

6甚高频语音接收电平值测试

6.1接收电平值测试方法

图2为Radio板块接收电平测试框图，音频表2设置一个测试信号从其发送端接线到IDF线架的RX，测试信号经过Radio板块到达主机进行信号处理，再通过OCU输出信号，这时OCU的RX接到音频表1的接收端。因为OCU席位面板的音量大小调节也会影响接收电平的大小，这里统一把音量调到6格（总共12格），从音频表1读取的数值就是甚高频语音接收电平值。

6.2接收电平值测试数据

通过设置schmid内话软件中Radio板卡的RX level数值和测试信号的大小，得出下列以下数据，如表3所示：

7分析数据

7.1数据的直角坐标图

根据测试数据，将TX1、TX level数据和RX1、RX level数据制作直角坐标系如图3和图4所示：

7.2分析数据结果

由TX和TXlevel电平值坐标图可得出，TX和TXlevel为一元一次方程的数学表达式，设TX为Y，TX level为x，输入的测试信号电平值为M，可得出公式：

Y=X+M+32 公式（1）

由RX和RX level电平值坐标图可得出，RX和RX level为一元一次方程的数学表达式，设RX为Y，RX level为X，输入的测试信号电平值为M，可得出公式：

Y=-X-M-32 公式（2）

注：本次测试接收电平，内话音量按6格接收。

7.3根据测试数据可得出结论

1）根据公式（1），TX和TX level是一个线性的关系，斜率K=1，在输入音频信号一定时，TX level参数越大，输出信号越大；

2）根据公式（2），RX和RX level是一个线性的关系，斜率K=-1，在输入音频信号一定时，RXlevel参数越大，输出信号越小；

3）根据公式（1），当管制员反映频率发话声音小时，可调大TX level參数，使声音电平值变大；

4）根据公式（2），当管制员反映频率接收声音小时，可调小RXlevel参数，使声音电平值变大；

5）根据公式（1）、（2），当测试值与理论值相差较大时，可判定该板卡异常，需更换板卡恢复。

8结语

Sehmid内话是湛江主用语音交换系统，业务范围主要是使用甚高频对空指挥和使用电话对地协调。本文通过研究系统软件甚高频TX level、RX level参数对甚高频语音信号的增益或者衰减情况，总结出了一套电平值测试评估方法。该方法通过搭建测试环路，收集测试数据并进行详细分析，得出软件甚高频TX level和RX level参数与实际甚高频语音输出接收电平的确定数学关系。实验结果表明该测试评估方法能有效帮助设备维护人员更好的调整参数，保证内话系统甚高频信号的通信质量。在实际运用中，需要与现场使用的甚高频信号相结合，把信号弱的频率加大电平值，而信号强的频率则减小电平值，保证管制员与机组的高质量通话。同时，当测试结果与理论值相差较大时，可判断该无线电板卡故障，需更换板卡恢复正常服务。最后，希望本文能对维护同类设备的同行们有所帮助。