CTCSS

CTCSS-systemet ( Continuous T one -Coded Squelch System eller C ontinuous T one -Controlled S elective S ignaling ) är ett tonkodsbrusreduceringssystem som används i kommunikationsradiostationer med analog modulering . Den har också ryska vardagsnamn - tonal brusdämpare , "subton" , "pilotton" . Vissa tillverkare av kommunikationsutrustning använder sina egna CTCSS-namn: PL - Private Line (Motorola),CG - Channel Guard (Ericsson), QT - Quiet Talk (Kenwood), etc.

Funktionsprincipen för CTCSS är baserad på överföring av subtonfrekvenser under 300 Hz i kommunikationskanalen, som används som en "markör" för signalen, vilket ger ett antal ytterligare funktioner. CTCSS är inte ett talkryptering eller maskeringssystem och fungerar i radioapparater utöver traditionell squelch .

På grund av sin enkelhet och tillgänglighet används CTCSS flitigt och används i både professionella och billiga lågprisfria radioapparater.

Historik

Det första tonbrusreduceringssystemet kallat PL (Private Line) utvecklades av Motorola i början av 1950. Därefter kopierades tekniken av andra tillverkare som tillhandahållit den under sina egna namn: CG (Channel Guard) - GE (Ericsson), QT ( Quiet Talk ) - Kenwood, QC (Quiet Call) - Ritron, QC (Quiet Channel) - RCA, CG (Call Guard) - EF Johnson. I slutet av 1960-talet standardiserades kodtonsfrekvenser i EIA-institutets RS-220-dokument och kallades CTCSS (Continuous Tone Coded Squelch System). I NIJ Institute-standarden som släpptes i augusti 1980 (Standard-0219.00), visas CTCSS under namnet Continuous Tone-Controlled Selective Signaling och klassificeras som en del av CSCSS-teknologin ( Continuous Signal-Controlled Selective Signaling ), som förutom CTCSS , inkluderar även CDCSS - Continuous Digital-Controlled Selective Signaling (modernt namn DCS). [1] [2]

För närvarande har de ovan presenterade standarderna faktiskt förlorat sin betydelse, eftersom många tillverkare inte höll sig till dem och introducerade sina kanalnamn och kanalnät. Enligt standarderna RS-220 och Standard-0219.00 användes 37 toner i frekvensområdet 67,0 ... 241,8 Hz, som delades in i 3 grupper - Grupp A, Grupp B och Grupp C. Samtidigt kom div. företag producerades radiostationer på rutnät med 26, 31, 32, 38, 39, 43 CTCSS-toner, deras numrering eller alfanumeriska beteckning kunde inte sammanfalla eller delvis sammanfalla. Frekvensområdet har också utökats från 33,0 till 254,1 Hz.

Vid tiden för starten, på nivån för analog teknik i början av 1960-talet, var bildandet och filtreringen av lågfrekventa toner en relativt svår uppgift. Varje subton måste ha en ganska hög frekvensnoggrannhet (minst ± 0,5 %) och en ren sinusformad signal med en icke-linjär distorsionskoefficient på högst 5 %, därför, i radiostationer, speciella små tätade stämgaffelresonatorer eller utbytbara elektroniska moduler med komplexa kretsar installerades för varje subton . Detta ökade märkbart utrustningens kostnad och viktdimensionella egenskaper. Med intåget av digitala kontroller och digital signalbehandlingsteknik är generering och filtrering av frekvenser under 300 Hz inte längre ett problem, så CTCSS har blivit allestädes närvarande.

För närvarande används maximalt 64 toner. De vanligaste CTCSS-näten är 50 toner (i professionella radioapparater), 38 toner i olicensierade LPD- och PMR-radioapparater och 39 toner i VHF-amatörradio.

Egenskaper

Arbetet med CTCSS är baserat på att blanda en subton i den modulerande ljudsignalen från radiostationens sändare - en sinusformad spänning med en liten amplitud av en viss frekvens som sträcker sig från 33 till 254 Hz och markera denna frekvens vid mottagning. Närvaron av denna frekvens är ett villkor för att öppna squelchen på den mottagande radion. Eftersom frekvensen är lägre än de ljudfrekvenser som återges vid mottagning är den inte hörbar eller nästan ohörbar i den mottagande radiostationens högtalare. För att fungera med CTCSS måste radion dessutom innehålla en subtongenerator som börjar fungera när sändaren slås på och en subtondekoder som styr öppningen av mottagarens squelch. I moderna radioapparater är dessa funktioner integrerade i radiostyrenheten, i äldre modeller skulle de kunna utformas som en separat enhet eller en utbytbar extern modul.

Den digitala analogen av CTCSS är DCS (Digital-Coded Squelch) - ett brusreduceringssystem där kanalen inte kodas av en frekvent, utan av en periodiskt upprepad digital sekvens som sänds i samma subtonala frekvensområde som CTCSS. DCS kan finnas i radioapparater tillsammans med CTCSS, men den samtidiga driften av dessa två system används inte på grund av deras ömsesidiga inflytande.

CTCSS, liksom DCS, är inte ett radiokryptering eller maskeringssystem eftersom det inte påverkar överföringen av tal. Huvudsyftet med sådana system är en mer rationell användning av frekvensresursen. Vem som helst kan lyssna på radiotrafiken från radiostationer med CTCSS-toner påslagna om hans CTCSS-squelch är inaktiverad eller frånvarande. För att komma i kontakt med en radiostation med tonal squelch påslagen måste du dock veta frekvensen (numret) på subtonen. Korrespondenten kommer inte att höra en sändning utan en subton eller med en felaktig subton.

Användningen av CTCSS ger ett antal möjligheter. Först och främst är det:

• Effektivare användning av radiofrekvensspektrum, när flera oberoende grupper av korrespondenter som använder olika subtoner kan arbeta på samma radiokanal, utan att störa eller nästan utan att störa varandra.
• En radiostation med CTCSS aktiverat är mycket mindre känslig för störningar från olika elektroniska apparater och kraftutrustning, eftersom en oavsiktlig sammanträffande av interferensmodulationsfrekvensen med subtonfrekvensen är extremt osannolik, även om den av misstag kommer in i radiostationens frekvenskanal.
• Ljudsignalen när du använder CTCSS är bekvämare, eftersom denna teknik gör att du effektivt kan klippa av "brusstjärtarna" som uppstår när korrespondentens sändare är avstängd (RTB - Reverse Tone Burst).

Samtidigt har användningen av CTCSS i radiokommunikation ett antal funktioner. En subton i signalen kan något försämra radiokommunikationen vid extrema avstånd, eftersom detta orsakar antingen en ökning av moduleringsfaktorn eller en minskning av amplituden för ljudsignalen i överföringsvägen, vilket negativt påverkar signal-brusförhållandet . En radiostation med CTCSS aktiverat reagerar 0,12...0,22 sekunder längre på början av en sändning. Detta förklaras av att radiostationens squelch slås på sekventiellt och CTCSS-avkodaren utlöses. En annan nackdel med CTCSS är dess ökade känslighet för störningar. När två sändare slås på samtidigt på samma kanal, börjar taktfrekvensen som bildas när bärvågsfrekvenserna inte matchar att råda över frekvensen för CTCSS-tonen och korrespondentens squelch öppnas inte. För att undvika detta fenomen används funktionen Busy channel lockout ofta i samband med CTCSS [3] [4] .

Reverse Tone Burst

"Omvänd tonburst" är en funktion i CTCSS, även känd som Revers burst . Används för att minska luftbrus i slutet av en mottagningssession. När sändarens PTT-knapp släpps, hoppar tonfasen 180 grader (120 grader på vissa system), vilket fördröjer sändarbäraren med 200 millisekunder. Fasomkastningen är en signal till CTCSS-avkodaren att omedelbart stänga squelchen. Således stängs korrespondentens mottagare av innan eterbruset uppträder vid utgången.

En liknande funktion finns i DCS-systemet, men det finns en omvänd sekvens av den digitala sekvensen av bitar som sänds vid underfrekvenser.

De vanligaste CTCSS-frekvenserna och rutnäten

Antalet CTCSS- koder (toner) i radiostationer kan vara från ett dussin, i de enklaste modellerna, upp till 50 i professionella. I LPD- och PMR -radiostationer, vanligtvis 38, i amatörradio - 39 [5] .

En icke-standardton på 150 Hz används i vissa militära radiostationer i Nato-länder.

I praktiken används oftast kanaler från mitten av sortimentet. Låga frekvenser kräver mer avkodarsvarstid och kan även skapa kollisioner med PLL-slingan på radions synthesizer . Höga subtonsfrekvenser kan störa den lågfrekventa delen av talsignalspektrumet. När den används med radioapparater som använder DCS-squelch kan tonfrekvenser på 131,8 och 136,5 Hz påverkas, eftersom DCS-samplingshastigheten är 134,4 bps. Vid användning av nätaggregat är subtoner nära industrinätets frekvens och dess övertoner inte önskvärda: 50 Hz, 100 Hz (60 Hz och 120 Hz i länder med amerikansk elnätsstandard).

Vissa radioapparater tillåter direkt inmatning av CTCSS-frekvenser, men icke-standardiserade mellanvärden gör som regel ingenting, eftersom de kommer att trigga avkodaren som är inställd på en kanal nära frekvensen. Av samma anledning är driften av olika grupper på intilliggande CTCSS-kanaler (eller vid nära tonfrekvenser) inte önskvärd, vissa modeller av radiostationer kan triggas av subtoner av intilliggande kanaler.

XTCSS

eXtended CTCSS - En förbättrad version av CTCSS med 99 koder. På grund av tillkomsten av DCS blev det inte allmänt antaget.

Anteckningar

1. ↑ Poltavaradiocom LLC. Pilotton . Viam radio. Artiklar och recensioner . Hämtad 12 februari 2021. Arkiverad från originalet 21 oktober 2020. (ryska)
2. ↑ Kontinuerlig signalkontrollerad selektiv signalering . Hämtad 12 februari 2021. Arkiverad från originalet 1 april 2021. (obestämd)
3. ↑ Radiokommunikation med lågeffektradioapparater . CJSC "Radio uppmärksamhet " Datum för åtkomst: 30 januari 2014. Arkiverad från originalet den 2 februari 2014. (obestämd)
4. ↑ Mekanismer för artificiell separation av driftfrekvensen (otillgänglig länk) . LLC "Umbrella " Arkiverad från originalet den 9 november 2010. (obestämd) 
5. ↑ Mike Morris. CTCSS-tonnummer är värdelösa!  (engelska) . repeater-builder.com (18 september 2009). Tillträdesdatum: 30 januari 2014. Arkiverad från originalet 18 januari 2014.