Các phương pháp liên lạc với tàu ngầm dùng VLF Tần số rất thấp

Anten VLF của một tàu ngầm U trong Chiến tranh thế giới II

Các máy phát công suất lớn đặt trên đất liền tại các quốc gia có tàu ngầm gửi đi tín hiệu liên lạc, mà có thể thu được từ khoảng cách hàng ngàn dặm. Các trạm máy phát thường chiếm một vùng diện tích lớn (vài km vuông), công suất phát có thể lên 20 kW tới 2 MW. Tàu ngầm nhận được tín hiệu bằng cách sử dụng một số dạng anten kéo nổi ngay dưới mặt nước – ví dụ như BCAA (Anten mảng cáp Buoyant). Các máy thu hiện đại, chẳng hạn như thiết bị do hãng Detica chế tạo, sử dụng kỹ thuật xử lý tín hiệu số hiện đại để loại bỏ ảnh hưởng của tạp âm khí quyển (phần lớn gây ra bởi sét đánh) và nhiễu từ tín hiệu của kênh lân cận, mở rộng dải tần thu có ích.

Do băng tần sẵn có thấp không thể truyền các tín hiệu audio, nên do đó tất cả tin nhắn được gửi với dữ liệu ký tự chữ-số với tốc độ bit rất thấp. Có ba kiểu điều chế được dùng:

  • OOK / CWK: Ma-níp Tắt-Bật / Ma-níp Sóng Liên tục (On-Off Keying / Continuous Wave Keying). Chế độ truyền dẫn mã Morse đơn giản, sóng mang Mở = dấu còn sóng mang Tắt = khoảng trắng. Đây là dạng đơn giản nhất của truyền dẫn vô tuyến, nhưng có khó khăn cho các máy phát khi phát ở mức công suất cao, tín hiệu có thể dễ dàng bị tạp âm khí quyển che lấp, do đó nó thực sự chỉ được dùng cho các trường hợp khẩn cấp hoặc thử nghiệm cơ bản.
  • FSK: Ma-níp dịch tần. Dạng đơn giản nhất và lâu đời nhất của điều chế dữ liệu vô tuyến số. Tần số được tăng 25 Hz (ví dụ) trên sóng mang để biểu thị bit nhị phân "1" và giảm 25 Hz để chỉ bit nhị phân "0". FSK được dùng với tốc độ bir là 50 bit/s và 75 bit/s.
  • MSK: Ma-níp dịch pha tối thiểu. Một phương pháp điều chế phức tạp hơn sử dụng ít băng thông hơn so với FSK. Đây là chế độ bình thường cho thông tin liên lạc tàu ngầm ngày nay, nó có thể đạt tốc độ dữ liệu lên tới 300 bit/s hoặc khoảng 35 ký tự ASCII 8-bit trên giây (hay tương đương với mỗi câu/2 giây) – tổng cộng là 450 từ mỗi phút.

Hai bộ ký tự thay thế có thể được sử dụng: ITA2 5-bit hoặc ASCII 8-bit. Do đây là truyền dẫn quân sự nên gần như luôn luôn được mã hóa vì lý do bảo mật. Mặc dù tín hiệu dễ dàng thu được và chuyển chúng thành chuỗi ký tự, nhưng nếu không có bảng mật mã thì người ngoài không thể giải mã bất kỳ tin nhắn được mã hóa.

Tài liệu tham khảo

WikiPedia: Tần số rất thấp http://www.markyd26uk.110mb.com/vlf.html http://www.deticaesg.com/index.php?option=com_cont... http://www.geonics.com/html/vlfsystems.html http://books.google.com/books?id=6Mvf4-gsVycC&pg=P... http://books.google.com/books?id=IQWHj2bgcxcC&pg=P... http://spaceweather.com/glossary/inspire.html http://www.vlfradio.com/ http://tech.groups.yahoo.com/group/VLF_Group http://www.youtube.com/watch?v=-g6PcLEx6bs http://www.youtube.com/watch?v=B13-09K-Ubc