飛機上的通訊裝置是如何抵消都卜勒效應的?

時間 2021-05-31 00:18:08

1樓:若夏

現有的兩個答案都不太對。都卜勒效應影響所有訊號,包括調製訊號和基帶訊號(比如語音)。不管採用什麼調製方式,調製訊號或者解調後的基帶訊號都會受都卜勒效應的影響。

都卜勒效應在航空通訊中不明顯是因為無線電訊號以光速傳播,其對應的都卜勒頻移相對於訊號頻率來說非常小。

以300m/s的飛行速度,100MHz的載波,20kHz的基帶(語音)訊號為例,載波訊號的都卜勒頻移是100Hz,而對於基帶訊號,則會有0.02Hz的都卜勒頻移。所以,即使對於AM調製的訊號,同樣會有0.

02Hz的失真。而對於FM調製的基帶訊號,影響也只是1/100量級,不過這個影響主要作用在基帶訊號的幅值上,而在頻率失真上影響遠小於1/100.

航空通訊採用AM調製主要是希望可以容納多使用者同時使用同乙個頻道,即允許「串台」。對於FM調製,通常只能有乙個使用者占用乙個頻道,而其他同頻道的併發使用者的通訊會被抑制。

2樓:

如果是說塔台與飛機之間:飛機與塔台間通訊一般使用的是121MHz左右的無線電(美國),但是飛機飛行速度遠遠小於光速(即無線電的傳播速度,每秒地球七圈半),所以影響可以忽略。

如果說機內:把飛機當成乙個參考係的話(即認為勻速飛行的飛機靜止),機內人員的相對運動速度是遠小於聲速,所以影響可以忽略。

如果說機內的聲音到塔台:話筒和飛行員相對靜止,所以話筒收到的聲音不會變化;而聲音轉換為電磁波後,電磁波傳遞速率為光速,所以根據第一段,影響可以忽略。

為什麼說改變小:在飛機與塔台通訊中,頻率的相對改變量約為飛行器速度與光速的商,所以如果飛行器速度約300m/s(約音速飛行), 根據光速30萬m/s,則改變量為一百萬分之一,所以121MHz的訊號會移動約100Hz。此外,由於使用的是調幅,人聲音是改變在電磁波的幅度(振幅)上,其對頻率的改變更加不敏感。

小事實(親身經歷):美國首都附近的某機場,在地面上與塔台通訊的頻率是121.8MHz,在空中與塔台通訊的頻率是121.

3MHz,兩個頻段絲毫不互相影響--雖然他們的頻率相差約千分之四,但是相比上段的百萬分之一,高了三個數量級。所以中間再加乙個緊急情況的頻率121.5MHz更是沒問題,更不要說124.

945MHz的氣象與跑道使用資訊了。

[1]調幅:Airband - Wikipedia中Modulation一段提到全世界的塔台都是調幅的。

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