感受MOTOTRBO数字对讲机

上海海姆通信有限公司 杨法

21世纪是数字化的时代，我们生活中越来越多与科技相关的电子产品都采用了数字技术，数字科技的应用给很多电子产品带来了巨大的性能飞跃以及众多创新功能。在无线通信领域中移动电话在八九年前已经完成“模转数”，彻底淘汰模拟网络。现在时兴的无线宽带网络、3G电话网络、数字无绳电话都是典型的数字化科技应用。对讲机在无线通信领域自从摩托罗拉1940年推出首台手持双向无线电通信设备以来有着悠久的历史，对讲机以其简单实用一呼百应的特点广泛应用于军队、警察、政府以及生产调度等各个部门经久不衰。在摩托罗拉1962年推出首台全晶体管的手持FM对讲机HT200后，FDMA（频分多址）模拟FM调制模式一直在对讲机界占据主导地位，虽然FM调制标准有过几次修改，以缩减占用的带宽，但总体上依然是调频调制方式。在数字化的时代摩托罗拉再次推出全新的MOTOTRBO™系列数字对讲机，从调制模式到内部结构完全采用数字化，再次走在业界的最前端。

MOTOTRBO™系列数字对讲机与传统模拟对讲机相比具有四大显著优势：
★更窄的带宽占用，提高频谱使用率；
★更高的通信安全性，不易被窃听；
★更清晰的数字化话音，高信噪比；
★更完善的分级通信以及数据GPS传输。

一、更窄的带宽占用，提高频谱使用率
MOTOTRBO™采用基于TDMA（时分多址）的数字调制模式，我们现在普遍使用的GSM电话也是使用TDMA体制。TDMA给我们带来的主要好处主要有节省频谱资源、减少发射能耗、提高通信安全。MOTOTRBO™还采用AMBE+2话音编码方式和4FSK数字调制技术，利用时隙技术可以在占用12.5KHz带宽的无线信道上同时并行进行2路通信的效果。这样从频谱利用率的角度看相当与在原先传统模拟对讲机单信道所用25KHz带宽上实现4条信道，频谱利用率一下子提高了4倍。对于用户来说在获得一个频率点的使用权情况下通过MOTOTRBO™的时隙技术就能完全当“两个独立频道”来使用。这与过于在同频点上靠亚音技术区别不同组群用户是完全不同的，就像单车道与双车道的区别。MOTOTRBO™作为2:1时隙TDMA发射的形式，我们大体可以理解为宏观总体上在整个发射过程中只有50%的时间是真正处于发射状态的。大家都知道对讲机发射状态是最耗电的，现在减少了对讲机实际发射的时间，这样可以大大节省对讲机在发射时的耗电，延长电池单次循环使用的时间。按照摩托罗拉的官方说法在数字模式下采用TDMA数字模式发射比传统对讲机FDMA（频分多址）模式延长电池使用时间40%左右。如果以90-5-5占空比循环工作，一块电池在模拟模式下可以工作9小时，在数字方式下就能提高到13小时。在实际使用中同一台对讲机充满电后分别工作在数字模式和模拟模式，很明显的感觉到数字模式下对讲机的工作时间要长得多。

二、更高的通信安全性，不易被窃听
近期随着香港大片《窃听风云》的上映，通信安全性问题再次受到广泛的关注。从技术上来讲要截听一部常规模拟对讲机通讯所需要的技术和设备投入远远低于截听移动电话。而对讲机往往更多的应用于各级公共安全保卫部门，潜在信息的泄漏是一个严重的隐患。在国外很多动作大片中高科技支持的主人公无一例外的在对目标实进行施渗透时都对附近警方和安保部门的无线电通信进行监控，从中获得有用的情报，及时了解对方的动态和部署。一些记者和爆料人也通过窃听对讲机通讯来获取新闻资讯。这一切并不是电影中夸张虚构的情节，实际生活中只需要并不十分专业的技术和很小的投入就能实现。随着科技的发展接收机和对讲机产品的扩展功能越来越强，很多原本看似比较专业的接收机大量进入民用市场，只要有钱有需要任何人都能轻易买到，一台比较专业的手持全频段扫描接收机的价格不到一部高档移动电话的钱，廉价带扫描功能的对讲机甚至只要二三百元。主流的民用扫描接收机达到了每秒扫描100个频道的能力，也就是说要完成对讲机常用的400-470MHz频段全扫描只需不到半分钟。市场上花百元左右就能买到手持式频率计，离开对讲机使用者2-3米范围内只要对讲机一发射在0.5秒内就能侦知对讲机工作频率。知道了常规不加密对讲机的工作频率那么窃听起来从技术上就像收听收音机广播一样简单。这种手持式频率计由电池供电体积不及两盒火柴大小，很容易握于掌中，隐蔽性极强。有的用户很得意自己的对讲机加了亚音从此就听不到外人的声音以为亚音是给对讲机加密。其实不然，不管是模拟亚音还是数字亚音在传输时只是对信号增加了一个组群识别信号，对传输的语音没有任何加密保护的作用，从窃听者的角度无论添加任何亚音都丝毫不影响对话音截听，所以从加密和通信安全的角度加亚音无异是掩耳盗铃。而且现在有很多为业余电台设计的对讲机不但具备高速扫描功能，还具有亚音解码功能，通常亚音解码花不了半分钟时间。对于安全保卫单位通过截听对讲机不难了解人员配置和反应速度以及接警状况，对于商业用户则容易泄漏公司运营和调度情况。

MOTOTRBO™对讲机的推出彻底改变了这种情况。由于MOTOTRBO™数字模式采用了TDMA体制与传统模拟FDMA体制FM对讲机完全不同的电波形式，这样一来市场上普通对讲机和宽带接收机都没有办法有效接收TDMA的信号。连信号都无法有效接收更何谈解码解调还原话音，在客观上大大提高了通信的保密性。目前民用市场上针对数字信号只有针对Project25/ASTR025制式（FDMA体制）的解码接收机，对于MOTOTRBO™和TETRATDMA体制都没有公开的产品。要侦测MOTOTRBO™使用的频率也不是一件容易的事，即使使用上文中提到的手持频率计由于MOTOTRBO™是时隙间隙性脉动发射信号所以普通频率计无法有效探测具体工作频率。我们实际测试过在离MOTOTRBO™手持机0.5-1米处用手持频率计进行探测，频率计只能显示大致工作频率而且跳动很厉害，显示的数据与真实载频相差很大，根本无法得到MOTOTRBO™工作频率的信息。MOTOTRBO™设备是摩托罗拉公司专属的设备，其数字模式目前没有其他兼容的设备，所以也不可能通过其他公司的MOTOTRBO™制式设备来进行截听。就算有人可能会去购买一台完全一样的终端设备，但如果不知道频率还是无法有效截听。目前MOTOTRBO™的对讲机没有开放的频率连续扫描功能（只能扫描事先编程的固定信道）所以也不可能利用MOTOTRBO™标准设备作为扫描探测器。由此可见要截听MOTOTRBO™通讯的难度远比普通对讲机高得多，此外MOTOTRBO™在新版软件中进一步增加了加密功能使得MOTOTRBO™具备更高的安全性。

三、更清晰的数字化话音，高信噪比

MOTOTRBO™的数字化语音为用户在大部分情况下提供比模拟信号更清晰的语音，尽管有效传输距离并不因为使用数字信号而有所增加。这是因为数字信号在传输时抗干扰能力本身就优于模拟信号并辅之以容错和纠错技术。使用过传统模拟对讲机的用户都会有这样的感觉，随着通讯双方距离的延长对讲机中话音品质会随着接收信号的衰弱而逐渐下降，背景噪音也会随之而增加。如果你使用过MOTOTRBO™对讲机就会感觉到随着接收场强的衰弱，数字传输信号比模拟传输信号话音清晰度劣化要缓慢得多，大部分情况都能保持传统对讲机在可视通讯距离内的高品质话音，背景噪音在数字机中几乎感觉不到。我们做过试验，同一对MOTOTRBO™对讲机拉开距离使用模拟模式信号，只有40%话音清晰度在60%的情况下切换到数字模式，机器上的信号表没有变化但语音清晰度跃然提升到90%以上，几乎与面对面使用对讲机无异。经过数字化压缩编码的话音虽然听起来没有模拟传输的话音那样圆润但清晰度可懂度还是非常好，甚至依然可以辨识对方熟悉的口音和语调。其实我们现在普遍使用的GSM电话的语音传输也是经过数字化压缩编码的，声音品质一样广为用户所接受。

四、更完善的分级通信以及数据GPS传输
MOTOTRBO™的数字化传输很容易实现个呼、组呼、群呼功能，使得在需要时只有特定用户才能建立通讯，特别适合一些比较私密的信息分级传输，这在传统对讲机上是比较难轻易实现。MOTOTRBO™作为数字对讲机还具备短消息传输的功能，用惯了移动电话的短消息现在对讲机也有了短消息，有时在发出指令代码和不方便讲话的时候短消息功能还是非常有用的。GPS定位在现代通信中被广泛应用，MOTOTRBO™就有具备内置GPS型号的对讲机，无需增加任何附加部件对讲机就能接收和传输GPS定位数据，在通信中心可以据此在电子地图上标定电台的实时位置及时掌握巡逻人员的动态。而在常规模拟对讲机系统上加装GPS功能至少需要外接GPS模块，接收端还需要加装传输解码装置。

总体使用MOTOTRBO™的感觉就像是浓缩了数字集群对讲机精华的常规数字机，有很多特点与高端的TETRA和IDEN很类似。与定位于政府级大网的TETRA和IDEN不同，MOTOTRBO™定位于中小型的商用网络，所以建网费用、规模、门槛都要低得多，不像TETRA和IDEN需要建立诸多类似蜂窝基站。MOTOTRBO™手持台、车载台、转发台的发射功率水平和接收灵敏度与常规模拟对讲机相当，发射功率比TETRA设备高得多，适合没有网络支持的自主通信。从MOTOTRBO™网络拓扑结构来看与常规的模拟对讲机网络几乎完全一样，可以是单站大区制通过单个中继台来增加覆盖范围也可以是两部以上手台车台直接互通。为了增加产品的兼容性和数模过渡的平稳性，MOTOTRBO™对讲机都是数字模拟两用机型，在模拟模式下与目前市面上普通的对讲机没有什么区别。预算不足的用户单位还可以通过逐步更换更新MOTOTRBO™设备，不用一刀切，先工作在模拟模式下兼容目前的系统，等到数字设备占有率提升到一定比例的时候再改为全数字模式，期间可以根据配置情况在一些重要的安全等级高的部门先启用数字模式。因为机器是数模两用的，只需编程设定而已。

MOTOTRBO™对讲机作为摩托罗拉产品依然秉承摩托罗拉对讲机坚固耐用的特性，具有很好的抗跌落抗冲击特性以及高功率音频输出，产品达到美国军标。全新的人体工程学外观设计操作起来无与伦比，加大的PTT按键手感极佳。MOTOTRBO™可以在编程软件中允许载入多种语言字库，其中包括简体中文字库和繁体中文字库，在大陆销售的MOTOTRBO™都具备完备的全简体中文菜单，大大方便了国内用户对菜单的使用。MOTOTRBO™的手持机具备目前高端对讲机流行的全防水结构，达到国际IP57的标准，相当于可以潜入一米深的水中30分钟。当然我们不是要在水中使用，不过有了这样的防水性能在实际抢险救灾应用中，在大雨中直接使用或者被水淋到便是小菜一碟。作为数字化的对讲机MOTOTRBO™的电池也采用Impres智能电池，充电器能够根据电池块状态采用适当的充电模式最大化电池的寿命。如果用户采用专用的具备液晶显示的大型多槽充电器还能数字化的测试电池实际具体容量，以帮助用户精确科学的了解电池块的状态以及是否有更新的必要。

总的来说摩托罗拉的MOTOTRBO™是新一代数字对讲机中的佼佼者，其安全特性和数字特性特别引人注目，是安全保卫、生产调度的好帮手。