CTCSS

Первая система тонального шумоподавления, названная PL (Private Line) была разработана компанией Motorola в начале 1950 г. Впоследствии технология была скопирована другими производителями, которые предоставляли ее под своими названиями: CG (Channel Guard) - компания GE (Ericsson), QT (Quiet Talk) - Kenwood, QC (Quiet Call) - Ritron, QC (Quiet Channel) - RCA, CG (Call Guard) - E. F. Johnson. В конце 1960-х тональные частоты кодов были стандартизированы в документе RS-220 института EIA и получили название CTCSS (Continuous Tone Coded Squelch System). В выпущенном в августе 1980 года стандарте института NIJ (Standard-0219.00), CTCSS фигурирует под названием Continuous Tone-Controlled Selective Signaling и классифицируется как часть технологии Continuous Signal-Controlled Selective Signaling (CSCSS), к которой, помимо CTCSS, относят также, и CDCSS - Continuous Вigital-Сontrolled Selective Signaling (современное название DCS).[1][2]

В настоящее время, представленные выше стандарты, фактически утратили свое значение, так как многие фирмы-производители их не придерживались и вводили свои наименования каналов и канальные сетки. Согласно стандартам RS-220 и Standard-0219.00, использовалось 37 тонов в диапазоне частот 67,0...241,8 Гц, которые делились на 3 группы - Группа A, Группа B и Группа C. В то же время, различными фирмами, производились радиостанции на сетки в 26, 31, 32, 38, 39, 43 тона CTCSS, их нумерация или буквенно-цифровое обозначение могли не совпадать или совпадали частично. Диапазон частот также расширился от 33,0 до 254,1 Гц.

На момент возникновения, на уровне аналоговой техники начала 1960-х, формирование и фильтрация низкочастотных тональных сигналов представляла относительно сложную задачу. Каждый субтон должен иметь довольно высокую точность частоты (не менее ±0,5%) и чистый синусоидальный сигнал с коэффициентом нелинейных искажений не более 5%, поэтому в радиостанциях на каждый субтон ставились специальные малогабаритные герметичные камертонные резонаторы или сменные электронные модули со сложной схемотехникой. Это заметно увеличивало стоимостные и массо-габаритные характеристики аппаратуры. С появлением цифровых контроллеров и технологии цифровой обработки сигналов, генерация и фильтрация частот ниже 300 Гц перестала представлять проблему, поэтому CTCSS распространился повсеместно.

В настоящее время используется максимально 64 тона. Наиболее часто встречаются сетки CTCSS на 50 тонов (в профессиональных радиостанциях), 38 тонов в безлицензионных радиостанциях LPD и PMR и 39 тонов в радиолюбительских радиостанциях УКВ диапазона.

Работа CTCSS основана на подмешивании в модулирующий звуковой сигнал передатчика радиостанции субтона — синусоидального напряжения небольшой амплитуды определенной частоты, лежащей в диапазоне от 33 до 254 Гц и выделения этой частоты при приеме. Наличие данной частоты является условием открытия шумоподавителя принимающей радиостанции. Поскольку частота ниже воспроизводимых при приёме звуковых частот, в громкоговорителе принимающей радиостанции её не слышно или почти не слышно. Для работы с CTCSS, радиостанция должна дополнительно содержать генератор субтонов, начинающий работать при включении передатчика и декодер субтонов, управляющий открытием шумоподавителя приемника. В современных радиостанциях эти функции интегрированы в контроллер радиостанции, в более старых моделях, могли быть оформлены в виде отдельного блока или сменного внешнего модуля.

Цифровым аналогом CTCSS является DCS (Digital-Coded Squelch) — система шумоподавления, в которой канал кодируется не частой, а периодически повторяющейся цифровой последовательностью, передаваемой в том же диапазоне субтональных частот, что и CTCSS. DCS может присутствовать в радиостанциях наряду с CTCSS, но одновременная работа этих двух систем не используется из за их взаимного влияния.

CTCSS, так же как и DCS, не является системой шифрования или маскировки радиопередач, поскольку не затрагивают процесса передачи речи. Основным назначением подобных систем является более рациональное использование частотного ресурса. Любой желающий может прослушивать радиообмен радиостанций с включенными тонами CTCSS если у него CTCSS шумоподавитель отключен или отсутствует. Однако для выхода на связь с радиостанцией с включенным тональным шумоподавителем требуется знать частоту (номер) субтона. Передачу без субтона или с неправильным субтоном корреспондент не услышит.

Применение CTCSS предоставляет ряд возможностей. Прежде всего, это:

• Более эффективное использование радиочастотного спектра, когда на одном радиоканале, не мешая или почти не мешая друг другу, могут работать несколько независимых групп корреспондентов, использующих разные субтоны.
• Радиостанция с включенной CTCSS значительно меньше реагирует на помехи от различного электронного и энергетического оборудования, так как случайное совпадение частоты модуляции помехи с частотой субтона крайне маловероятно, даже если она случайно попадет в частотный канал радиостанции.
• Аудиосигнал при использовании CTCSS более комфортен, поскольку данная технология позволяет эффективно отрезать «шумовые хвосты» возникающие при отключениях передатчика корреспондента (RTB - Reverse Tone Burst).

В то же время, применение CTCSS в радиосвязи имеет ряд особенностей. Субтон в сигнале может несколько ухудшить радиосвязь на предельных дальностях, поскольку это заставляет либо увеличивать коэффициент модуляции, либо уменьшать амплитуду звукового сигнала в тракте передачи, что отрицательно сказывается на отношении сигнал-шум. Радиостанция с включенным CTCSS на 0,12...0,22 сек дольше реагирует на начало передачи. Это обьясняетя тем, что происходит последовательное включение шумоподавителя радиостанции и срабатывание декодера CTCSS. Еще одним недостатком CTCSS является повышенная чувствительность к интерференции. Когда на одном канале одновременно включается два передатчика, частота биений, образованная при несовпадении несущих частот начинает превалировать над частотой CTCSS-тона и шумоподавитель корреспондента не открывается. Чтобы избежать данного явления, совместно с CTCSS часто используется функция Busy channel lockout (Запрет на передачу при занятом канале)[3][4].