民用航空系统中语音通信交换系统的技术研究
民航航空电信网(ATN)技术
通信技术• Communications Technology22 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】民航 航空电信网 技术应用1 民航航空电信网的重要作用航空电信网简称ATN ，在民航领域中，ATN 具有非常重要的作用，为通信导航、空管系统提供了网络支撑，ATN 的出现使航空通信网络的整体状况得到有效改善，使地面与空中一体化网络的构建成为可能。
ATN 是一个功能非常强大的网络，其依托互连数据通信模式，将民航的地面与空中两大数据通信体系有机地融为一体，其在民航中的运用，可以实现航空飞行器与空管雷达信标系统之间的数据通信。
同时，还能实现地面空管计算机之间及其与航空公司和民航当局计算机之间的数据交换。
由于ATN 采用的通信模式为互连数据，这种结构体系具有良好的开放性，从而使民航原本的封闭式网络结构发生改变，更加便于空管、运营、航空飞信器和其它通信网络的互连。
民航ATN 网络的构成情况如图1所示。
2 民航航空电信网关键技术及应用2.1 ATN关键技术ATN 作为新一代的民航航空通信网络，其中涵盖了诸多先进的技术，如快速网络字节技术、数据压缩技术以及安全保障技术等等。
2.1.1 快速网络字节技术对于ATN 系统而言，快速网络字节技术的应用，可对不同的会话层进行有效区分，同时可使会话层与地面系统之间建立匹配关系，在这一前提下，确保了数据传输过程中，对协议开销的有效控制。
2.1.2 数据压缩技术在ATN 中，数据压缩技术主要体现在功能层上的应用，该层是ATN 的重要组成部分，可提供必要的接口支持。
该技术在ATN 中的应用，使通信数据传输赵宝红的报头重复性问题得到有效解决，经压缩处理之后，ATN 功能层的报头长度可控制在4-10个字节。
2.1.3 安全保障技术对于任何的通信网络而言，安全都是重中之重，民航ATN 也是如此，为了避免管理服务被私自篡改，未经授权访问数据库等情况民航航空电信网(ATN)技术文/施维的发生，并防止ATN 受到黑客的恶意攻击，在ATN 组网时，需要运用数字签名、加密以及信息认证等安全保障技术。
航空通信导航监视（CNS）系统的发展与演进
航空通信导航监视（CNS）系统的发展与演进摘要：航空通信导航监视（CNS）系统作为现代航空领域的关键支撑，经历了持续的发展与演进。
本文摘要将探讨CNS系统从传统导航通信方式演变至数字化智能化阶段的过程。
回顾历史，传统的航空导航与通信系统逐步演变为集成的CNS系统，极大地提高了航空交通的效率和安全性。
随着技术的突破，通信、导航和监视子系统逐渐融合，实现了更高水平的自动化和数字化管理。
本文旨在深入探讨CNS系统的发展历程，为航空业界和学术界提供洞察与启示，以促进航空领域的持续创新与进步。
关键词：航空通信导航监视（CNS）系统；发展；演进一、航空通信导航监视（CNS）系统概述（一）CNS系统的定义和功能航空通信导航监视（CNS）系统是现代航空运输领域中的关键基础设施，它涵盖了一系列技术和设备，旨在实现航空器的通信、导航和监视。
在航空运输中，通信指的是航空器与地面控制中心、其他航空器以及运营人员之间的信息交流；导航是指确定航空器准确位置、飞行航线和导航点，以确保飞行路径的安全和有效；监视则是通过传感器和通信技术对航空器进行实时跟踪和监控，以保障飞行安全。
CNS系统的主要功能包括飞行通信、导航和监视，以及空中交通管理。
它提供了实时的信息传递、导航支持和飞行状态监测，有助于提高飞行的精确性、效率和安全性。
（二）CNS系统在航空领域的作用航空通信导航监视（CNS）系统在航空领域中扮演着至关重要的角色，它对于现代化的航空运输系统的正常运行和安全性至关重要。
CNS系统通过其多方面的作用，为航空业提供了诸多优势。
首先，CNS系统实现了航空器之间、航空器与地面控制中心之间的高效通信，这种通信不仅确保了航空器与空中交通管制的及时沟通，还促进了航空器之间的协调，提高了飞行效率，减少了飞行冲突的风险。
其次，CNS系统通过精确的导航功能，为飞行员提供了准确的位置和导航信息，这有助于飞行员精确飞行航线，避免了空中障碍物和不利气象的影响，提高了飞行的安全性和准确性。
浅谈民航华东空管分局（站）TDM承载网架构及运用
浅谈民航华东空管分局（站）TDM承载网架构及运用发布时间：2022-05-07T03:01:38.476Z 来源：《科技新时代》2022年2期作者：陈婷婷[导读] 近年来，随着民航业的快速发展，航班量急速增长，对空管系统通信业务自动化程度和范围亦提出更高要求。
结合当下发展趋势，由民航局牵头构建，可实现全国范围内民航系统各类业务需求全覆盖的民航通信网应运而生，以提供安全、可靠、高效的宽带通信网络。
民航TDM承载网依托于民航通信网，覆盖民航局、地区管理局、地区监管局、地区空管局、地区空管分局（站）、民用机场、民航运输企业等单位，主要接入服务为甚高频话音、雷达、自动转报、专线电话等关键业务。
民航江西空管分局作为华东TDM承载网二级节点，保障江西区域内空管语音和数据信号的准确传输。
陈婷婷民航江西空管分局 330117引言近年来，随着民航业的快速发展，航班量急速增长，对空管系统通信业务自动化程度和范围亦提出更高要求。
结合当下发展趋势，由民航局牵头构建，可实现全国范围内民航系统各类业务需求全覆盖的民航通信网应运而生，以提供安全、可靠、高效的宽带通信网络。
民航TDM承载网依托于民航通信网，覆盖民航局、地区管理局、地区监管局、地区空管局、地区空管分局（站）、民用机场、民航运输企业等单位，主要接入服务为甚高频话音、雷达、自动转报、专线电话等关键业务。
民航江西空管分局作为华东TDM承载网二级节点，保障江西区域内空管语音和数据信号的准确传输。
关键字：民航通信 TDM承载网业务传输网络架构一、TDM网概述民航通信网采用传输和承载分离的组网技术模式，分为传输网和业务承载网。
民航通信网TDM承载网（华东段）采用TDM技术作为内核，将交换设备用于搭建骨干承载网，将落地和接入设备用于搭建接入网，以实现民航语音和数据接入的有效承载，成为保障民航安全生产业务的关键基础平台，并取代ATM网络成为新一代的民航专用通信网络。
二、TDM承载网网络架构民航通信网 TDM 承载网负责承载航空保障业务，TDM承载网（华东段）采用TDM技术体制内核，将交换设备用于搭建骨干承载网，将落地和接入设备用于搭建接入网。
民用航空无线电通信导航监视系统发展现状
民用航空无线电通信导航监视系统发展现状民用航空无线电通信导航监视系统（Civil Aviation Radio Communication Navigation Surveillance System，简称CNS）是现代航空领域的重要组成部分，用于确保航空交通的安全和有效管理。
该系统涵盖了无线电通信、导航和监视三个方面，通过各种设备和技术手段，提供了全天候全球性的航空交通服务。
在无线电通信方面，CNS系统利用无线电波传输语音和数据信息，实现地面和空中之间的通信。
通信设备包括地面通信设备（地面导航无线电台、航空通信单元等）和飞机通信设备（机载导航无线电台、通信设备等），通过VHF（超高频）、HF（高频）和SATCOM （卫星通信）等频段进行通信。
这些设备不仅提供了飞行员和空中交通管制员之间的双向通话和消息传递，而且还能实现与地面交通管制系统之间的联络。
在导航方面，CNS系统利用导航设备和技术，提供准确的空中定位和导航服务。
导航设备包括地面导航设备（如雷达、无线电导航台、全球定位系统等）和飞机导航设备（如地面接收器、飞行管理计算机、全球定位系统接收器等）。
通过这些设备，飞行员可以获得飞行航路、航段和航线的信息，并得到精确的定位和导航指引。
在监视方面，CNS系统利用监视设备和技术，实现对空中交通的实时监视和管理。
监视设备包括地面监视雷达和航空器上的监视设备（如雷达反射器等）。
通过地面监视雷达，航空交通管制员可以实时监测航空器的位置、速度和高度等参数，确保航空器的安全和流畅。
CNS系统还可以通过航空器上的监视设备，向地面监视雷达提供相关数据，实现空中交通的双向监视。
目前，CNS系统的发展已经取得了很大的进展。
技术的不断创新和进步，使得CNS系统在功能和性能上得到了不断提升。
在无线电通信方面，数字通信技术的应用使得通信质量更加稳定可靠，同时实现了信号的压缩和传输效率的提高。
在导航方面，全球导航卫星系统（GNSS）的发展和应用，使得航空器的定位和导航更加精确和可靠。
FREQUENTIS内话系统常见问题分析及解决方法
FREQUENTIS内话系统常见问题分析及解决方法摘要：内话语音交换系统是民航系统进行空中交通管制使用的重要语音通信设备，在飞行员和地面管制人员的语音通信及交通指挥中扮演及其重要的角色。
本文针对FREQUENTIS系统在建设初期出现的常见问题，提出了解决办法。
FREQUENTIS VCS 3020X系统是全数字、无阻塞通信系统，该系统采用并行、无交叉的核心交换的原理，系统内部使用PCM编码，语音信号通过高速数字通道进行传输。
系统提供不同的信号接入接口，可以与多种通信源互联，如无线电设备、有线电话和ATS网，且支持不同的信号协议，同样也支持数字和模拟通信。
FREQUTNTIS VCS 3020X系统采用高容错的星型拓扑结构，一个系统模块的故障仅影响到一个特别的单元，而系统其他部分依然是可稳定运行的。
民航青岛空管站于2021年建成FREQUENTIS 3020X，软件版本为REL.14，该套系统架构基于两条PCM/TMDA和HDLC协议的高速通道组成，两条PCM/TDMA高速通道相互独立、并行运行，为地、空通信提供冗余、无限制、无阻塞的数字话音传输。
本文针对FREQUENTIS内话系统在建设初期遇到的问题，提出了解决方法。
关键词：FREQUENTIS内话系统；并行；数字话音传输；常见问题1.FREQUENTIS VCS 3020X系统结构与组成FREQUENTIS内话系统包含两个核心通信服务器A、B，并行工作，最多可配载16个冗余交换节点，交换节点通过一个冗余的光纤系统主干网连接，传输语音及数据，每个交换节点由模块化的数字交换机及相应的模块构成；针对接入的信号类型，采用不同的处理方式，音频信号使用时分多址复用（TDMA）进行交换，交换单元内的数据路由是通过基于IP的数据链路传输。
FREQYUENTIS内话系统主要由4个子系统构成，分别是中央交换处理子系统、外部接口组件、操作席位终端以及监控、维护子系统。
基于谱减法的内话系统语音增强技术
（） ｎ
＝
（） ７
１
式中： 下标 Ｗ表示 加窗 信号 ； 示 复共轭 。根 据发 语 表
式 中： Ⅳ为帧 长 ； ｍ为 帧 的编号 ； 每一 帧 中的各 点 。 ｎ为
音前 的噪 声 与发语 音 期 间 的噪声 功率 谱 相 同 ， 因而 可
利 用发 音前 （ 后 ） 寂 静帧 ” 估算 噪声 。 由于 ｓ ｔ 或 的“ 来 （） 和 ｄ ｔ独立 ， （） 则互 谱 的统计 均值 为 ０ 所 以原 始语 音 的 ，
进行 改进 ｌ此 方 法基 本思 想 是 ： ３ ｌ ， ①采 用 被减 项权 值处
理的方法 ， 即去除噪声时减去 （ （ Ｊ） ｆ ） （ ＞１。 ）
②采 用 功率 谱 修正 处理 方 法 ， 式 （ ） 对 ４ 和式 （ ） ５ 中所 涉
及 的功率谱计算 及 “改为 １１和 “计算（ ．
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ ：Ｎｏ ａ ａ ｓ ｓｅ ｃ ｏｉｇ ｔｃ ｎ ｌｇ ｓｄ ｂ ｉｅ Ｓ ｔｈｎ ｎ ｏ ｔｏ ｙ ｔｍ （ ＣＳ ｎ ａｒｇｏ ｎ ｗ ｄ ｙ ， ｐ ｅ ｈ ｖ ｔ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｕ ｅ ｙ Ｖｏｃ ｗｉ ｉｇ ａ ｄ Ｃ ｎｒｌＳ ｓｅ ｎ ｃ ＶＳ ）ｉ ｉ ｒｕ ｄ
在实 际对功 率谱 的计算 中 ， 一小 段 加 窗信 号来 用
对受 污染 的语 音采集 ， 计算 每一 帧语音 短 时能量
＾一１ Ｔ
＝
（） ｌ ∞ Ｉ＝Ｉ （ ） ＋Ｉ ∞ ｌ ｙ ∞ ｛ Ｄ（ ） ＋ ｓ
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分 帧 内可 以 近 似 看 作 是 一 平 稳 随 机 过 程 与 不 相 关 的
民用航空无线电通信导航监视系统发展现状
民用航空无线电通信导航监视系统发展现状民用航空无线电通信导航监视系统（以下简称CNS）是民用航空领域的重要组成部分，它包括了无线电通信、导航和监视三大要素，是保障航空安全和提升飞行效率的重要技术手段。
随着航空业的不断发展和技术的进步，CNS系统也在不断升级和发展。
本文将从各个方面介绍CNS系统的发展现状，探讨其未来发展趋势。
一、无线电通信无线电通信是飞机与地面控制中心、其他飞机以及地面设施之间进行信息交流的重要手段。
目前，民航领域最常用的无线电通信系统是VHF通信系统和HF通信系统。
VHF通信系统主要用于近距离通信，而HF通信系统则用于远距离通信。
目前，无线电通信系统的发展主要体现在以下几个方面：1. 数字化：随着数字技术的不断发展，无线电通信系统也在向数字化方向迈进。
传统的模拟通信系统已经逐渐被数字通信系统所取代。
数字通信系统具有抗干扰能力强、通信质量高、信息传输效率高等优点，能够更好地满足航空运输的需求。
2. 宽带化：随着航班数据需求的增加，航空业对宽带通信的需求也在不断增加。
目前，一些航空公司已经在飞机上安装了卫星通信系统，实现了飞机上的宽带互联网接入，极大提升了乘客的舒适度和飞行效率。
3. 自适应：无线电通信系统还在不断向自适应技术方向发展，即根据通信环境的变化自动调整通信参数，以保证通信的稳定性和可靠性。
这将极大地提升通信系统的适应性和灵活性。
二、导航导航系统是飞行员确定飞机位置、航向和高度的关键设备。
民用航空导航系统主要包括了惯性导航系统、全球定位系统（GPS）、雷达导航系统等。
1. 卫星导航系统：GPS作为全球卫星导航系统的代表，已经成为航空领域最主要的导航手段之一。
它可以为飞机提供高精度的位置、速度和时间信息，大大提升了飞机的飞行精度和安全性。
未来，全球导航卫星系统还将继续扩展，并不断提升导航服务的可靠性和覆盖范围。
2. 北斗卫星导航系统：近年来，中国的北斗卫星导航系统也在不断完善和发展，已经成为全球导航卫星系统的重要一员。
毕业设计(论文)-GSM移动通信系统的语音编码技术研究
GSM移动通信系统的语音编码技术研究Speech Coding Techniques of GSM Mobile CommunicationSystem目录内容摘要 (I)Abstract............................................................................................................................... I I 第一章引言 .. (1)第二章GSM移动通信系统 (2)§2.1 GSM移动通信系统简介 (2)§2.2 GSM移动通信系统的总体结构 (2)§2.2.1 移动台（Mobile Station） (2)§2.2.2 基站子系统BSS(Base Station Sub-system) (2)§2.2.3 网络子系统NSS（Network Sub-system） (2)§2.2.4 操作支持子系统OSS(Operations Sub-system) (3)第三章GSM系统的语音编码简介 (4)第四章语音编码的发展现状 (5)第五章语音编码质量的评定 (7)§5.1 客观评定方法 (7)§5.2 主观评定方法 (7)§6.1 语音编码技术的分类 (8)§6.1.1 波形编码 (8)§6.1.2 声码器 (9)§6.1.3 混合编码 (10)§6.2 分析GSM系统中的语音编码技术—多脉冲激励LPC (10)§6.2.1 多脉冲激励LPC编码器的组成 (11)§6.2.2 编码过程 (11)§6.2.3 多脉冲激励LPC译码器的组成 (11)第七章语音编码芯片 (12)第八章语音编码技术进展 (13)结束语 (14)参考文献 (15)致谢 (16)内容摘要由于GSM系统的技术成熟、管理灵活、完善的技术规范，在欧洲取得很大的成功之后，在世界上许多国家更是得到广泛的应用，已成为陆地公用移动通信系统的主要系统。
中国民用航空对空通信标准
中国民用航空对空通信标准
中国民用航空对空通信标准主要由民航局发布的一系列技术规范和行业标准组成，确保空中交通服务（ATS, Air Traffic Services）的安全与效率。
以下是其中一些关键的标准：
1. MHT4028.1-2021《民用航空空中交通管制服务地空通信设备配置第1部分：语音通信》
这个标准规定了中国民用航空领域中用于空中交通管制服务的地空通信设备的配置要求，特别关注的是语音通信系统的设计、安装、维护和性能测试等方面。
2. 其他相关标准可能包括但不限于：
1)无线电通信频率分配和使用规则
2)数据链通信（如VHF Digital Link Mode 2 (VDLm2) 和Automatic Dependent
Surveillance-Broadcast (ADS-B)）标准
3)地空数据通信系统的建设和运营规范
4)空中交通服务通信程序和用语
5)航空通信导航监视设施运行维护管理规定
3. 国际接轨的通信标准：
中国民航在制定对空通信标准时也会参考和遵循国际民航组织（ICAO）制定的相关国际标准和建议措施（SARPs），确保国内标准与国际接轨，保障飞行安全和全球航班的有效衔接。
这些标准旨在保证各类飞机能够通过有效的对空通信手段接收来自地面管制员的指令，并且能够及时准确地报告自身的状态和位置信息，从而实现空中交通的有效管理和监控。
浅谈民航空管通信网及安全性能
浅谈民航空管通信网及安全性能摘要：随着科技发展和信息技术创新，通信网络得到空前发展。
在民航空中交通管制中也占有举足轻重的地位。
借助现代通信技术，空管人员能够更好地获取各种需要的数据和信息，结合实际工作科学制定策略。
但随着民航事业的不断拓展，对于数据传输提出了更高的要求，通信技术应用已经难以满足实际民航空管的需要，导致我国民航通信系统及发展受到严重滞阻。
基于此,本文将对民航空中交通管制通信网进行安全性能分析。
期望能够为民航空管通信网的安全运行提供参考和借鉴。
关键词：民航;空管;通信网;安全性能引言随着我国航空事业的发展,科技进步日新月异。
我国民用航空数据通信业务也不断扩大、增多。
但就其目前应用的语音通信技术而言,由于通信信道拥挤不堪,使得通信过程极易受人为因素影响,无论是执行飞行计划,在执行过程中都受到很大影响。
在这样的背景下,民航空中交通管制通信网开始广泛应用于民航通信,同时显示出良好的传输速率和抗干扰能力。
民航空管通信网在应用中发现误码率很低，安全性相对较高。
因此，以下将详细分析民航空中交通管制通信网的安全性能问题。
并针对性地提出网络安全性能优化提高的策略。
1民航空管通信网1.1中国民航通信数据网发展历程随着民航空中交通管制体系的不断发展与改进,目前使用较多的还是ATM数据网，但是在使用中ATM数据网的IP定实性不够好，所以在透传方面的功能难以满足系统的需求，并且这也为后期的设备维修和更换带来了很多难题，也增加了设备的层本投入，所以TDM承载网的使用开始逐渐被使用，并将逐渐取代ATM 数据网。
在我国信息通信技术发展和光纤通信技术的推动下，TDM承载网得到了广泛应用，尤其是光时分复用OTDM技术等新技术的应用，使得光纤能够在单根线路上传输光信号，并通过RZ码进行光脉冲传输，并且各路光信号通过占用不同时隙复用成一路，也使光纤的传输速率在很大程度上得到了提高。
所以，未来TDM承载网技术也将不断完善，并得到不断推广和使用。
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民用航空系统中语音通信交换系统的技术研究在民用航空中,语音通信系统主要包括UHF/VHF/HF电台,传输系统,语音通信交换系统,语音记录设备,比选系统,以上各系统统称为语音通信系统。
由于空中交通管理行业的特殊性,对航空管制所使用的设备具有较高的安全性和稳定性要求。
语音通信交换系统可以为空中交通管制员提供一些类似于传统电话交换系统的功能,具有无线频率和有线通信交换功能,是民用航空通信中最关键的一环。
本文首先描述了空中交通管制行业中常用的语音通信设备,接口及使用协议,这一部分设备均使用国外厂家制造设备,国内研究较少,为了便于对国外设备的理解和维护,根据ASBU对其现状及未来发展进行分析。
在分析发展过程中发现,现在空管使用的很多模拟电台无法适用于以后的VoIP数字通信系统,VoIP技术虽然在生活中很常见,但由于设备使用管理规定限制,至今还未在空管设备中普及,为适应ASBU未来语音通信发展趋势,对现存模拟电台进行了网关设计,包括协议转换板、语音交换板的设计,并做了功能的调试与检测。
RS250电台的监控PC使用的是以太网协议与REM总线协议,两者的数据交互可通过协议转换板实现。
在协议转换板设计过程中设计了以STM32F103为核心的协议转换板连接上位机,实现监控系统功能。
由于语音交换机的特殊需求,制作了通过HLK-RM04为核心的模拟矩阵开关作为模拟语音交换机。
为了能同时监听多路电台并实现话音交互,设计了语音切换板与语音交换板实现语音通信交换功能。
最后在单板实现功能后联合其他模块进行统一功能测验与调试,测试语音交换功能,同时测试协议转换板
功能及通信话音质量网关的设计可适应未来的VoIP语音通信系统。
通过本系统可模拟空管管制提出的部分功能的测试,并可实现民用航空中传统语音通信系统向VoIP系统的过渡。