CTCSS

Systém CTCSS ( Continuous T one-Coded Squelch System nebo Continuous T one - Coded Squelch S ystem nebo Continuous T one- Coded S selective S ignalling ) je systém redukce šumu s tónovým kódem používaný v komunikačních rádiových stanicích s analogovou modulací . Má také ruské hovorové názvy - tonální potlačovač hluku , "subtón" , "pilotní tón" . Někteří výrobci komunikačních zařízení používají své vlastní názvy CTCSS: PL - Private Line (Motorola), CG - Channel Guard (Ericsson), QT - Quiet Talk (Kenwood) atd.

Princip činnosti CTCSS je založen na přenosu subtónových frekvencí pod 300 Hz v komunikačním kanálu, které se používají jako "marker" signálu, což poskytuje řadu dalších funkcí. CTCSS není systém pro šifrování nebo maskování řeči a funguje v rádiích nad tradičním squelchem .

Díky své jednoduchosti a dostupnosti je CTCSS široce používán a používán v profesionálních i levných low-end bezlicenčních rádiích.

Historie

První systém redukce tónového šumu nazvaný PL (Private Line) byl vyvinut společností Motorola počátkem roku 1950. Následně byla technologie zkopírována dalšími výrobci, kteří ji poskytovali pod svými názvy: CG (Channel Guard) - GE (Ericsson), QT ( Quiet Talk ) - Kenwood, QC (Quiet Call) - Ritron, QC (Quiet Channel) - RCA, CG (Call Guard) - EF Johnson. Na konci 60. let byly kódové tónové frekvence standardizovány v dokumentu RS-220 institutu EIA a byly nazvány CTCSS (Continuous Tone Coded Squelch System). Ve standardu NIJ Institute vydaném v srpnu 1980 (Standard-0219.00) se CTCSS objevuje pod názvem Continuous Tone-Controlled Selective Signaling a je klasifikováno jako součást technologie Continuous Signal-Controlled Selective Signaling (CSSS), která kromě CTCSS , zahrnuje také CDCSS - Continuous Digital-Controlled Selective Signaling (moderní název DCS). [1] [2]

V současné době výše uvedené standardy skutečně ztratily svůj význam, protože mnoho výrobců je nedodržovalo a zavedlo názvy svých kanálů a mřížky kanálů. Podle norem RS-220 a Standard-0219.00 bylo použito 37 tónů ve frekvenčním rozsahu 67,0 ... 241,8 Hz, které byly rozděleny do 3 skupin - Skupina A, Skupina B a Skupina C. Zároveň byly různé firmy byly radiostanice vyráběny na mřížkách 26, 31, 32, 38, 39, 43 tónů CTCSS, jejich číslování nebo alfanumerické označení se nemohlo shodovat nebo částečně shodovat. Rozšířil se také frekvenční rozsah z 33,0 na 254,1 Hz.

V době svého vzniku, na úrovni analogové techniky na počátku 60. let, byla tvorba a filtrace nízkofrekvenčních tónů poměrně obtížným úkolem. Každý subtón musí mít poměrně vysokou frekvenční přesnost (alespoň ± 0,5 %) a čistý sinusový signál s koeficientem nelineárního zkreslení nejvýše 5 %, proto se v rozhlasových stanicích používají speciální malé zatavené ladicí rezonátory popř . pro každý subtón byly instalovány vyměnitelné elektronické moduly se složitými obvody . To znatelně zvýšilo náklady a hmotnostně-rozměrové charakteristiky zařízení. S příchodem digitálních ovladačů a technologie digitálního zpracování signálu již není generování a filtrování frekvencí pod 300 Hz problémem, takže CTCSS se stalo všudypřítomným.

V současné době se používá maximálně 64 tónů. Nejběžnější mřížky CTCSS jsou 50 tónů (v profesionálních vysílačkách), 38 tónů v nelicencovaných LPD a PMR vysílačkách a 39 tónů u VHF amatérských vysílaček.

Charakteristika

Práce CTCSS je založena na přimíchání subtónu do modulačního zvukového signálu vysílače radiostanice - sinusového napětí o malé amplitudě určité frekvence v rozmezí 33 až 254 Hz a zvýraznění této frekvence při příjmu. Přítomnost této frekvence je podmínkou pro otevření squelche přijímacího rádia. Vzhledem k tomu, že frekvence je nižší než frekvence zvuku reprodukované při příjmu , není v reproduktoru přijímající rozhlasové stanice slyšitelná nebo téměř neslyšitelná. Pro práci s CTCSS musí rádio navíc obsahovat generátor subtónů, který začne pracovat po zapnutí vysílače, a dekodér subtónů, který řídí otevření squelche přijímače. U moderních rádií jsou tyto funkce integrovány do rádiového ovladače, u starších modelů mohou být řešeny jako samostatná jednotka nebo výměnný externí modul.

Digitální analog CTCSS je DCS (Digital-Coded Squelch) - systém redukce šumu, ve kterém je kanál kódován nikoli častou, ale periodicky se opakující digitální sekvencí přenášenou ve stejném subtonálním frekvenčním rozsahu jako CTCSS. DCS mohou být přítomny v rádiích spolu s CTCSS, ale současný provoz těchto dvou systémů není využíván z důvodu jejich vzájemného ovlivňování.

CTCSS, stejně jako DCS, není rádiový šifrovací nebo maskovací systém, protože neovlivňuje přenos řeči. Hlavním účelem takových systémů je racionálnější využití frekvenčního zdroje. Kdokoli může poslouchat rádiový provoz rozhlasových stanic se zapnutými tóny CTCSS, pokud je jeho umlčování CTCSS zakázáno nebo chybí. Chcete-li se však dostat do kontaktu s rozhlasovou stanicí se zapnutým tónovým squelchem, musíte znát frekvenci (číslo) subtónu. Korespondent neuslyší vysílání bez subtónu nebo s nesprávným subtónem.

Využití CTCSS poskytuje řadu možností. Především je to:

• Efektivnější využití rádiového frekvenčního spektra, kdy několik nezávislých skupin korespondentů používajících různé subtóny může pracovat na stejném rádiovém kanálu, aniž by se navzájem rušili nebo téměř bez vzájemného rušení.
• Rádiová stanice s povoleným CTCSS mnohem méně reaguje na rušení z různých elektronických a energetických zařízení, protože náhodná shoda frekvence modulace rušení s frekvencí subtónů je extrémně nepravděpodobná, i když náhodně vstoupí do frekvenčního kanálu rádiové stanice.
• Zvukový signál při použití CTCSS je pohodlnější, protože tato technologie umožňuje efektivně odříznout "šumové ocasy", které se objevují, když je vysílač korespondenta vypnut (RTB - Reverse Tone Burst).

Využití CTCSS v rádiové komunikaci má přitom řadu funkcí. Subtón v signálu může poněkud zhoršit radiovou komunikaci v extrémních rozsazích, protože to způsobí buď zvýšení modulačního faktoru , nebo snížení amplitudy zvukového signálu v přenosové cestě, což negativně ovlivňuje poměr signálu k šumu . Rádiová stanice s povoleným CTCSS reaguje na začátek vysílání o 0,12...0,22 sekund déle. To je vysvětleno skutečností, že squelch rádiové stanice se zapíná postupně a dekodér CTCSS se spouští. Další nevýhodou CTCSS je jeho zvýšená citlivost na rušení. Když jsou dva vysílače zapnuty současně na stejném kanálu, tepová frekvence vytvořená, když se nosné frekvence neshodují, začne převažovat nad frekvencí tónu CTCSS a korespondentův squelch se neotevře. Aby se tomuto jevu zabránilo, často se ve spojení s CTCSS [3] [4] používá funkce uzamčení obsazeného kanálu .

Reverse Tone Burst

"Reverse tone burst" je funkce CTCSS, známá také jako Revers burst . Používá se ke snížení hluku vzduchu na konci relace příjmu. Když uvolníte tlačítko PTT na vysílači, fáze tónu přeskočí o 180 stupňů (u některých systémů 120 stupňů), čímž se zpozdí nosná frekvence vysílače o 200 milisekund. Reverzace fáze je signálem do dekodéru CTCSS, aby okamžitě uzavřel squelch. Přijímač korespondenta je tedy vypnut dříve, než se na výstupu objeví éterový šum.

Podobná funkce existuje v systému DCS, ale existuje obrácená digitální sekvence bitů přenášených na dílčích frekvencích.

Nejběžnější frekvence a mřížky CTCSS

Počet CTCSS kódů (tónů) v rádiových stanicích může být od tuctu, u nejjednodušších modelů až po 50 u profesionálních. V rádiových stanicích LPD a PMR typicky 38, v amatérském rádiu - 39 [5] .

V některých vojenských radiostanicích zemí NATO se používá nestandardní tón 150 Hz.

V praxi se nejčastěji používají kanály ze středu rozsahu. Nízké frekvence vyžadují delší dobu odezvy dekodéru a mohou také způsobit kolize se smyčkou PLL syntezátoru rádia . Vysoké frekvence subtónů mohou rušit nízkofrekvenční část spektra řečového signálu. Při použití s ​​rádii používajícími DCS squelch mohou být ovlivněny tónové frekvence 131,8 a 136,5 Hz, protože vzorkovací frekvence DCS je 134,4 bps. Při použití síťových zdrojů nejsou žádoucí subtóny blízké frekvenci průmyslové sítě a jejím harmonickým: 50 Hz, 100 Hz (60 Hz a 120 Hz v zemích s americkým standardem rozvodných sítí).

Některá rádia umožňují přímý vstup frekvencí CTCSS, ale nestandardní mezilehlé hodnoty zpravidla nedělají nic, protože spustí dekodér naladěný na kanál frekvenčně blízký. Ze stejného důvodu není žádoucí provoz různých skupin na sousedních kanálech CTCSS (nebo na kmitočtech blízkých tónů), některé modely rádiových stanic mohou být spouštěny subtóny sousedních kanálů.

XTCSS

eXtended CTCSS - Vylepšená verze CTCSS s 99 kódy. Vzhledem k nástupu DCS nebyl široce přijat.

Poznámky

1. ↑ Poltavaradiocom LLC. Pilotní tón . Viam rádio. Články a recenze . Získáno 12. února 2021. Archivováno z originálu dne 21. října 2020. (Ruština)
2. ↑ Selektivní signalizace řízená kontinuálním signálem . Získáno 12. února 2021. Archivováno z originálu dne 1. dubna 2021. (neurčitý)
3. ↑ Rádiová komunikace s rádiem s nízkým výkonem . CJSC "Rozhlasová pozornost " Datum přístupu: 30. ledna 2014. Archivováno z originálu 2. února 2014. (neurčitý)
4. ↑ Mechanismy pro umělé oddělení pracovní frekvence (nedostupný spoj) . LLC "Deštník " Archivováno z originálu 9. listopadu 2010. (neurčitý) 
5. ↑ Mike Morris. Čísla tónů CTCSS jsou k ničemu!  (anglicky) . repeater-builder.com (18. září 2009). Datum přístupu: 30. ledna 2014. Archivováno z originálu 18. ledna 2014.