微波数字化技术

微波数字化技术（精选12篇）

微波数字化技术 第1篇

发射机系统

1.调制元件

信号的传输过程是先把传输信号按照调制的原理, 将比特率按照二进制的序列转换成传输发射的射频或中频信号, 调制的过程是首先把传输信号转变成频谱, 然后对频谱进行映射以及调制。而编码技术是把编码和调制合成技术, 能够有效的实现更好的传输利用率, 对于距离比较近的信号, 该技术的应用, 使得频谱的利用率更大的得到增加。

2.中频放大器

在调制器完成了信号调制以后, 需要中频放大器对已经调好的中频信号进行放大, 在处理好信号的同时, 便于对信号的检查。

3.振荡器元件

本地振荡器对低噪声的稳定频率的要求高于基本的功率电平, 考虑到本地震荡的因素, 既要满足震荡的技术要求, 同时要满足低噪的要求和信号的稳定, 通过使用频率合成器或者是锁相振荡器, 能够很好的解决这一问题。有时候考虑到震荡信号会出现杂散或有泄漏, 通过增加平衡混合器, 也能有效的解决。

4.功率放大器

由于混频发送器输出的信号普遍较弱, 而且在进行传输的过程中, 往往会受到空气中的细微的电磁破的影响, 而功率放大器的作用就是针对这些信号进行放大, 为了达到较好的效果, 预失真方式是一种比较常用的补偿方式。功率放大器使传输信号放大, 避免了信号的丢失。

接信机关键技术

1.数字化元件

在接受到天线过来的信号时, 接收机会过滤掉无效的信号, 让有效的信号进入放大元件进行信号放大处理。混频器则将中频信号增益放大, 通过这样的处理, 可以保证传输信号在衰弱时的输出电平的稳定。

2.解调器

解调器的作用主要是对信号进行解调释放, 它的核心由两大部件组成, 即压控震荡器和鉴相器, 通过两者的有机结合, 能够生成所需要的载波信号, 从调制产生的震荡或波中恢复原来的信号。

3.均衡器

为了缩短信号的传输间断时间, 提高传输的效率, 而且由于多路径衰弱会使信号不真实, 为了解决以上这些问题, 均衡性元件被广泛应用在传输系统中, 根据不同的工作频率, 均衡器分为带通均衡器和基带均衡器, 在接收机频率中等的情况下运行, 带通均衡器用以对信道传递函数的控制, 而基带均衡器则是在时域情况下工作, 可以减少信号的干扰。

天馈线系统关键技术

作为微波中继通信主成的组成之一的天馈线系统, 天线起到了把馈线中的传播电磁波与自由空间传播电磁波相互间转换的作用。在微波传输的整个过程里, 一般情况对于天线的要求是达到较高的在线效率。旁瓣电平需要处理低频状态, 交叉极化的要求同样也需要有较高的鉴别率, 同时电压驻波比应该比较低, 工作频带宽。馈线主要的用途是实现天线和收、发信机的可靠连接, 它的工作频段在4到15GHZ内, 一般采用椭圆软波道作为馈线, 主要由四个方面组成, 其中包括椭圆波导、椭矩变换、充气波道段和密封节。更多时候, 应该让其充满干燥空气, 这样更有利于保护馈线。在数字传输系统中, 最影响系统性能的一项重要因素就是频率选择性衰落, 由于它能使接受端的电平收到干扰导致下降, 最终能导致载波干扰比率和载噪比率下降。

为了更有效对抗多径衰落, 就需要分集接受技术, 它的重要特性就是能将多个不同的信号进行组合或者切换, 从而得到良好的数据信号, 提高信号的传输质量。根据它使用不同的天线、路由、频率极化和时间等等, 我们分别称其为空间分集、路由分集、极化分集以及时间分集等。下面就空间分集和频率分集这两种常用的技术进行简要的描述。 (1) 空间分集技术。一般情况下, 空间分集较常采用两个或者两个以上的垂直的接收天线来实现, 同时, 为了保证更好的传输质量, 天线之间应该保持足够的距离, 这种技术的特点在于, 由于接收的电波是通过不同的路径传输的, 所以就算出现有衰弱的信号也不会有明显的影响, 对于改善信号的失真、接收端功率的下降有明显的作用。 (2) 频率分集。为了解决不同频率出现的信号衰弱, 频率分集主要特点发射同一信号时使用两个或者多个频率同时进行, 在接收端再选出质量好的传输信号。在整个数字传输系统里面, 该技术同样有效的改善了传输质量。

结语

近年来, 随着微波通信技术广泛的运用到人们日常生活中, 完整的广播电视直播系统已经越来越是日后发展的大势所趋, 而这些技术则有待于我们更进一步探索和发展。

广播电视数字微波传输研究论文 第2篇

广播电视模拟微波传输和广播电视数字微波在很多方面都有着很大共同性和区别,这主要表现在以下四个方面,具体是:首先,在工作原理方面,模拟微波和数字微波都是采用中频的调制器,并对上变频至微变频的微波变频率进行微波传输,但是其区别在于模拟微波传输器发射信号的中频调制后有一级的限幅中放,但是数字微波传输设备就没有这一级的限幅中放。另外,模拟微波和数字微波在传输带的宽度方面也是相同的,但是在模拟微波系统通道在部分的传输性能的指标方面,比如幅频群等延指标数方面均是要高于数字微波传输的,这对于模拟微波传输改造成数字微波传输减少了很多的麻烦,也减轻了改造的难度和压力。最后目前的模拟微波传输设备的器件都是全固化的形态,像采用FET场效应器件以及线性放大器等器件代替了过去的行波管和高压盘,这种代替旧为模拟微波传输方式改为数字微波传输方式提供了极其有利的条件。

2广播电视模拟微波干线设备进行数字化改造的解决方案

在广播模拟微波干线设备进行数字改造的过程中,就需要解决一些问题,下面是笔者结合自身的工作实践提出的一些应对解决的方案,具体有以下几点:

2.1解决数字传输过程中频率稳定性的问题

传统的模拟微波传输器采用的中频调频调制,而在传输过程中的本振一般是采用稳定性较好的微波介质稳频振荡器,这种振荡器虽然稳定性较好,但是其也只能使得频率稳定度保持在10-4的数量级之间。而数字微波传输系统采用中频数字调制,其对于微波发射信号机的线性指标较高,使得对于微波本振源的频率稳定度相对较高,可以有效的将频率稳定度达到10-6数量级之间,所以在介质稳频加锁相稳频双重技术方面进行稳频,以满足这一要求。

2.2解决数字传输过程中相位噪声的问题

在模拟微波传输过程中,其采用调频方式传输,这就导致其对于相位噪声的要求没有太高。但是数字微波采用的调制和相干解调方式,可以有效的传输数字压缩过的电视信号,这就要求其系统的相位噪声低于一定的范围,然而在模拟微波系统的过程中,即便是各站本振源可以分别达到这一要求,但是各微波站的中频转接,其在经过多个中继后相位噪声叠加之后,也只有将相位噪声降到一定的范围之下,采用满足这以要求。

2.3解决数字传输过程中的线性功放的问题

传统的模拟微波其功效一般放在非线性区,这就要求在早期的变频器前段还要加一个限幅放大器,因此微波功效的线性度问题、微波频率的稳定度问题以及最后的系统相位噪声问题都需要一并解决,而解决这些问题就可以说数字化改造就基本成功了。模拟微波传输设备进行数字化改造这不仅是在理论上是可行的,在实践上也是可行的。比如上世纪末我国辽宁省葫芦岛市广电局等单位在国内率先进行了模拟微波改数字微波的尝试,开了一个好头。

3结语

微波数字化技术 第3篇

【关键词】数字微波；模拟微波；比较改造

广播电视的数字化包含数字终端设备（如电视机等）和数字信息传输设备（如光纤传输、卫星传输、地面微波传输等设备）。MMDS因其投入小、见效快等特点被县级台广泛用作过渡传输手段，有限的频率资源、传输距离、图像质量、加扰手段等实际已无法适应广播电视大容量、高清晰度、远距离传输的需要。数字技术为有线电视的发展提供了无限广阔的空间。因此对现有微波设备进行数字化改造势在必行。

1.广播电视数字化传输的优点

1.1 频道利用率高

数字压缩技术是将模拟信号经过抽样、量化，变成数字信号（即模拟/数字转换），再经取样压缩编码，驱除信号冗余度，以一定的压缩比将信号频带压窄，将其调制到载波上，这样就提高了频谱的利用率。接收则以相反的过程进行：接收、解调、解码、数字/模拟转换，视频处理后还原成视频信号。国际上目前主要有两种数字压缩传输标准比较流行，即MPEG-1和MPEG-2。广播电视系统一般采用MPEG-2标准，它可以将速率为200Mbit/s的数字视频信号压缩到15～15Mbit/s。在这种标准下，如果对压缩信号采用64QAM调制方式，则CATV在每个8MHz带宽的模拟电视频道内能传送的码率为37Mbit/s，扣除FEC等因素占用的码率，净速率>32Mbit/s。如果每个频道平均速率为4～2Mbit/s，则一个8MHz模拟电视频道就可同时传输8～16套电视节目，10个模拟频道就能传输80～160套电视节目。省干线上的模拟微波均属于调频（FM）模拟微波，每套电视节目占有的带宽为f0±10MHz。实际系统设备带宽为34MHz，如果压缩编码信号采用QPSK调制和相干解调方式，则中容量480路数字微波传输系统速率34*368Mbit/s，它所要求的微波通道传输带宽为f0±8.5MHz。实际系统设备带宽也为34MHz，如果每个电视频道平均速率为8Mbit/s，则省干线上一个模拟频道就至少可以同时传输4套高质量的节目。由此可知，广播电视数字化后可以成倍甚至成十倍地增加频道的利用率。

1.2 接收门限电平低、传输距离远

原广电部GY/T106-1999标准中提出了有线电视广播系统技术规范，下行模拟传输系统要求载噪比C/N≥43dB。欧广联（EBU）给出了图像信号的5级评分标准，若要达到4级以上的良好质量，则要求信噪比S/N≥36+6dB。在模拟信号的傳输中，为防止信号的衰落，必须有6dB的衰落储备量，因此模拟调幅微波传输链路中系统设计的载噪比C/N必须≥49dB。在模拟调频微波传输链路中，由于S/N存在18dB调频改善系数，所以C/N≥31dB就够了。

同样的模拟链路，如果采用数字压缩编码方式，中频调制器采用64QAM正交幅度调制，在留有6dB储备量之后，只需C/N≥28dB就能得到DVD的图像质量。

若采用QPSK相移键控调制，则只需C/N≥18dB就可以得到高质量的图像质量。模拟调幅（AM）微波与64QAM调制数字微波相比，门限下降了约20dB；模拟调频（FM）微波与QPSK调制数字微波相比，也相差约10dB。从上述分析不难得出数字微波比模拟微波传输距离远的结论。如果原设计模拟MMDS微波传输距离为40km，在同样的有效发射功率、同样的天馈、同样的路由前提下，采用数字MMDS微波传输后，就能轻易地覆盖100km以上的距离。这样的覆盖范围对一个县来说已足够。

1.3 图像质量好，抗干扰能力强

由于采用了数字滤波、数字存储及再生中继技术，排除了噪声和失真积累的影响，改善了图像的信噪比，彻底消除了亮度干扰。接收机的载噪比C/N在门限值以上时，几乎可以得到无损伤的还原，虽经多级中继、转发也不会降低图像质量，因此数字电视传输的图像质量远远高于模拟电视传输的图像质量。

2.数字载波调制方式的比较

前面提到的QPSK和64QAM都是数字信号的载波调制方式。基本的数字载波调制方式有3种，即振幅键控（ASK）、频率键控（FSK）和相位键控（PSK）。QPSK属于相移键控，也叫正交移相键控或4相调制。64QAM属于振幅相位联合键控，也叫多电平正交振幅调制。经理论分析证明：在抗噪声性能上，PSK最好，FSK次之，ASK最差。在占据频谱宽度上，ASK和PSK相同，FSK是ASK的几倍。

经过比较，得出这样的结论：从抗噪声性能和提高信道带宽利用率的角度来看，相移键控是数字载波调制方式中最优越的一种，在省干线上，多跳调频模拟微波的改造用QPSK移相键控调制方式最合适。

64QAM是振幅相位联合键控，频带利用率最高，是一种高效率的数字微波方式，但它的抗干扰能力比QPSK差，64QAM特别适用于数字MMDS及微波传输跳数不多的模拟微波改造上。

3.干线微波的数字改造

3.1 调频模拟微波和数字微波收发信设备的比较

1）工作原理相同。模拟和数字微波都采用70MHz中频调制器，进行上变频至微波频率，再进行微波传输，只是模拟微波设备在发信中频调制后有一级限幅中放，而数字微波没有限幅中放这一级，其他部分的工作原理是一样的。

2）传输带宽相同。现有模拟微波传输一套电视节目占有的带宽为f0±17MHz，而小容量数字微波传输34Mbit/s速率的信号，当中频采用QPSK调制和同步相干解调方式时，它所要求的微波通道传输带宽实际上也是f0±17MHz，因此两者的传输带宽要求是相同的。

3）模拟微波系统通道的部分传输性能指标，如幅频群时延指标等均高于数字微波传输系统通道性能要求，这无疑地减轻了模拟微波改数字微波的压力。

4）现在的模拟微波器件都是全固态化的，FET场效应器件、线性放大器等代替了过去的行波管、高压盘，为模拟微波改数字微波铺平了道路。

3.2 需要解决的几个问题

1）频率稳定度的问题

模拟微波传输信号采用中频调频调制，变频用的本振采用微波介质稳频振荡器，其频率稳定度只能达10-4数量级。数字微波传输系统传输电视信号采用中频数字调制，经过数字压缩后的多套电视数字信号复接后对中频进行QPSK调制，上变频到微波频率进行传输。它要求微波发信机线性指标高，微波本振源的频率稳定度较高，不能低于10的-6次幂数量级，一般采用介质稳频加锁相稳频双重技术进行稳频，以达到这一要求。

2）相位噪声问题

模拟微波采用调频方式传输，对系统相位噪声要求不高，而数字微波采用QPSK调制和相干解调方式，传输数字压缩电视信号，因此要求系统的相位噪声低于-70dBc/Hz。在模拟微波系统中，即使各站本振源分别达到了这个要求，但由于各微波站中频转接，并且经过多次中继后相位噪声叠加，只有将传输设备的相位噪声降低到-95dBc/Hz以下，整个系统才能满足这一要求。

3）线性功放问题

调频模拟微波的功放工作在非线性区，在早期发射机变频器的前端还要增加一个限幅放大器。数字调相（QPSK）微波要求三阶交调抑制>20dB，因此要求功放必须是线性放大器。

所以微波功放的线性度问题、微波频率稳定度问题及系统的相位噪声问题一解决，数字化改造就基本成功了。

广播电视微波数字化设备的关键技术 第4篇

关键词：广播电视,微波,数字化设备

1 发射机关键技术

针对发射机的功能, 其主要组成是调制设备、中频放大设备、混频设备、边带选择设备、功率放大设备、发射机输出滤波器、分路网络设备等。其中混频设备主要通过本地振荡设备来完成。下面就其中几个设备的技术要点分别阐述。

1.1 调制元件

数字调制的过程是复杂的, 其含义是丰富的。如何将二进制序列进行优化处理并转换为中频信号和射频信号是数字调制的目的。数字调制首先要进行的是信号处理, 接下来是频谱形成, 最后是信号的映射和信号的调制。纵观同步

的数字设备都已经在广播电视播供电系统中得到了十分广泛的应用, 其节目的音频质量不仅仅有了质的飞跃, 节目的总体质量也在很大程度上都有了提升, 在这一个重要的基础之上, 世界上各个国家当前都致力于将广播电视实现这一个领域中, 实现广播电视能够使得高质量广播电视信号传递到千家万户中。

5广播电视播供电系统运作商业化

要求必须实施日常维护

详细观察并不难发现, 我国的广播电视往往都具有产业和政治这双重的属性, 但是, 伴随着我国逐渐建立起社会主义市场经济体制, 产业的属性也就日以彰显, 增强广播电视的经营收入, 不断追求利润, 这已经成为了广播电视数字体系历史, 通过对冗余比特实现进入多状态信号的空座中, 编码调制的技术是运用范围最广的同时能实现编码和调制合成的技术, 特别能降低功率与频谱的耗散比, 因为它能对一些近距离符号点取得比普通技术更好的效果。

1.2 中频信号放大元件

在调制器件的基础上, 信号已经完成调制。在完成调制的基础上, 为了后续设备的顺利处理, 需要放大器件的先行工作。

1.3 振荡器元件

本地振荡器产生一定射频范围内的的振荡信号在中频信号混频器进行混

播供电系统管理人员最为重要的管理理念, 将产业作为特质的广播电视集团也就开始浮出了水面, 在广播电视播供电系统这一双重属性格局下面, 有些广播电视或者集团都已经开始将播出机构以外的资产剥离直接进入到了市场之中, 按照企业来进行商业的运作, 有些都已经成为了上市公司, 并且努力的按照市场的规律来进行运作, 信息传媒业也正在逐渐日益产业化。传播媒介的机构极其容易成为一个独立生产信息的产品以及与其它相关产品综合产业的公司。

结语本文中, 笔者主要从广播电视播供电系统高度细分化要求必须实施日常维护、广播电视播供电系统最大本地化要求必须实施日常维护等五个个方面频, 进一步产生的微波信号, 这些信号用来发送。本地振荡器对低噪声的稳定频率的要求高于基本的功率电平。因此针对同步数字微波系统中, 比较常用的是频率合成器或媒体稳定的锁相振荡器。针对混频发射器, 为防止本地振荡泄露或者杂散的出现, 通常宜考虑选用一个平衡混合器, 以实现其后面进一步选用的边带滤波器可以产生协助处理作用。

1.4 功率放大元件

因为混频发送器输出的信号普遍较弱, 为了达到所需的电平, 必须将这些信号利用功率放大元件进行进一步放

探讨了广播电视播供电系统进行日常维护的必要性。

参考文献

[1]王求.深入学习实践科学发展观继往开来团结一致勇于创新推动中央电台事业产业在新时期取得新发展——在中央电台2010年工作大会上的报告.中国广播, 2010 (2) .

[2]吉尔多·H·斯坦佩尔、罗伯特·K·斯图尔特、田青.网络时代大众传播研究者面临的挑战与机遇——从受众研究和内容分析说起.国际新闻界,

(吉林省集安市广播电视局, 吉林省通化134200)

大。常用的FET放大元件主要针对射频功率而其作用。同步数字体系系统高状态调制模式的特点, 要求放大元件的线性度较好, 为达到线性度的较高水平, 预失真方式一种较常用的补偿方法。在转播过程非异常的情况下, 具有自动发信特性的功率控制技术仍然能够控制好输出功率, 由于微波功率得到了放大, 天线可以把微波射频信号传输出去, 流入下一站的处理过程。

1.5 具有自动发信特性的功率控制关键技术

微波接力系统在该种关键技术的帮助下能够较好完各项成工作, 但如果固定条件的情况与微波发射机相反, 其输出的工作频率具有变化的特征, 表现为具有最大最小值以及正常值。在绝大多数工作中, 发射机发射工作的输出频率一般是正常值, 而当信号衰弱出现在远端的信号接收机时, 发射机发射工作的输出频率会进入到最大值的工况。对反馈配置中的发射机, 可以通过控制来自于反向通信业务信息, 再分析接收机的中频部分电压以获得信号之间的差异性, 比较这些差异化信号与与基准电压的区别, 从而建立此基准和自动发信功率控制技术门限的直接关联。而对于场效应管放大设备的输出功率电平, 可以通过自发射侧经过处理的误差信号进行控制。该技术的利用, 可以充分有效降低高功率放大元件的功率耗散, 缩短FET功放的失效时间均值, 消除接收机上可能出现的信号减弱, 改善邻近波道之间不必要的干扰。具有自动发信特性的功率控制技术通常分为两种, 一种是渐变型, 是指接收电平在两个门限之间, 发信机的功率是逐渐发生变化的;另一种是突变型, 是指在接收机设备上设置的启动门限阀值会影响发射设备的输出功率。当接收机所获取的信号电平低于阀值时, 会促发发射设备的输出的功率处于较高水平, 而而当接收机的信号电平再次上升至某设定的阀值时, 发信机的输出功率则会重新下降至在低电平状态。

2 接信机关键技术

2.1 数字化元件

数字化设备在广播电视转播体系中占据了绝对的主导地位。对于天线接收到的微波信号, 一般由微波接收机实现处理工作, 即利用滤波器进行滤波过程而后剔除无效的信号数据, 让有效的信号数据进入放大元件进行前置射频放大处理。在混频器件的作用下, 将本地振荡信号与从天线传输来的信号实现差频变化, 其结果是中频信号, 再将这些中频信号通过具有增益调整功能的放大器放大, 这种情况下, 即使在信号数据有衰弱的情况下, 输出电平功率的有效性仍然可以得到保证。

2.2 解调元件

为了实现载波恢复循环解调的效果, 需要用到作为广播微波数字化设备的核心器件——解调元件。压控振荡器和鉴相器作为两大部件组成了解调设备, 两者的配合工作不仅可以产生相干解调所需的载波, 还可以对相差体现正交特性的载波进行循环解调。

2.3 具有自适应特性的均衡性元件

在广播电视微波系统中, 往往需要对多路径衰弱引起的信号不真实现象进行有效补偿, 或者需要缩短信号的中断时间, 这些工作由具有自适应特性的均衡性元件来完成。均衡性元件有不同的工作频率, 常用的有两种。一种是带通均衡元件, 该种元件一般在接收机频率中等的工况下工作, 充当频域均衡器, 以实现信道传递函数的控制;另一种是基带均衡元件, 在时域工况下运行, 直接减少因为不理想传递函数产生的符号间干扰。

3 天线系统关键技术

高在线效率、低旁瓣电平、高交叉极化鉴别率、低电压驻波比和宽工作频带是微波系统对天线的基本要求。天线与微波收信机、发信机的可靠连接通过馈线来实现, 在4~15 GHz频段范围内, 鉴于馈线布局和安装的便利性, 现今广泛选用椭圆软波道为馈线, 椭圆波导、椭矩变换、密封节、充气波道段四个方面组成整个系统。同时需要注意的是为, 馈线中必须充满干燥空气, 以保护馈线。

在同步数字体系微波系统中, 影响系统性能最核心的因素是多径传播引起的频率选择性衰落, 它直接对接收电平产生降低影响, 从而使得载噪比例和载波干扰比例也出现降低。此外, 频谱的不真实性直接带来脉冲波形的不真实性, 由此产生的码间干扰, 最终使得所恢复的载波相位之差和定时相位的抖动。

分集接收是有效降低多径衰落不利影响的关键手段之一, 即有效提高微波的传输质量。为获得良好的信号数据, 分集关键技术对特性不同的信号进行切换或者合成。分集关键技术根据使用天线、路由、时间等因素分为多种, 如空间分集、路由分集、时间分集等。下面简要叙述空间分集和频率分集技术。

3.1 空间分集

基于两个或多个垂直间隔分布的天线的辅助下进行接收, 是该技术的特点。需要说明的是, 只有保证天线之间拥有足够的空间距离, 才能凸显因多路径衰衰减引起的信号的不同操作间的不相关性。接收天线间的电波传播路径往往不一致, 因此衰弱不会给信号带来明显的影响, 空间分集的这一特性, 对于接受功率减弱以及信号不真实性的弊端, 可以得到有效改善。

3.2 频率分集

基于不同的频率出现的衰弱的不相关性, 该项技术同时选用两个或者多个具有差异的频率对同一个信号进行传输, 而在接收端进行甄选, 处理较好的信号, 这种分集技术对整个系统的改善作用是十分有效的。

在技术升级和改造的基础上, 微波数字设备已被广泛运用到广播电视系统, 鉴于这些设备技术性能的优异特性, 完整的广播电视直播系统可在数字处理技术的辅助下实现构建, 并且其播放的质量和信号传输可以得到保证。

参考文献

[1]舒刚, 舒毅.广播电视微波数字化设备的技术探讨与研究.甘肃科技, 2010 (3) :12-15.

[2]周玉富.广电模拟微波数字化改造方案浅析.西部广播电视, 2006 (7) :4546.

[3]张洪伟, 张宏帮.广播电视微波数字化设备的技术要点探析.科技传播, 2011 (05) :196-197.

微波数字化技术 第5篇

供配电稳定性会直接影响广播电视设备的运行状况，因此需要做好供配电系统的维护工作。一般情况下，从日常维护和故障维护两个方面着手。其中，电源使用时间、使用寿命等，都是日常维护的基本内容。维护过程中，如果发现电源表面出现异常变化，需要及时更换新电源，避免发生安全事故。此外，需要严格控制充电时间。一般情况下，三个月进行一次充电。否则，充电过于频繁也会出现问题。如果使用的电池为2V电压，那么需要控制电池放电后的电压在1.8V以上。电源的选择必须合理，尽量选用相同品牌和型号的电池。此外，是故障维护。如果电源出现故障，需要及时维护。具体实践中，首先需定期检查电源运行状态，避免螺丝松动或者出现异物。其次，结合故障现象，科学分析，有针对性地解决问题。多种因素都可能导致配电故障灯亮起来。第一，防雷器开关没有闭合。第二，防雷器的压敏电阻无法正常发挥作用。第三，有故障出现于防雷器的检测路线。第四，防雷片与底座之间没有接触，这种情况需要及时更换压敏电阻元件。

2.2传输播出系统维护

微波鱼片烘干技术 第6篇

微波鱼片烘干的制作工艺：

1、预处理：解冻后的鱼，去除头、鳍等部位，并剥去表皮，以使制品获得好的口感及外观。

2、冷冻：将处理后的鱼体进行低温速冻，使鱼体变硬，以便于切片操作，较好的掌握切片厚度。

3、切片：切片厚度为2.0-3.0毫米，余下的鱼排另行处理。

4、去腥：用配好的漂洗液漂洗鱼片，以除去鱼腥味。漂洗液为混合溶液，其所含的碳酸氢钠质量分数为1%，氯化钠质量分数为0.4%，漂洗浸泡时间约15分钟。漂洗后用清水冲洗干净。

5、浸味：将鱼片浸入配好的调味液中浸泡约40分钟，浸液用量为鱼片质量的3-4倍。为使浸液均匀、鱼片完整，浸泡时应进行单向缓慢搅拌。

6、脱水：将浸味后的鱼片单层摆放在钢丝网上，置于烘箱内以40℃的温度烘烤至鱼片水分含量为45℃-50%。

7、微波膨化：将浸味脱水后的鱼片置于微波炉中，微波炉开关置于高火档，单层摆放，膨化时间约为100秒。

8、烘干：将膨化后的鱼片取出后置于烘箱内，温度控制在60℃，干燥时间约为20分钟，进行最后烘干。

微波数字化技术 第7篇

1 发射机技术要点

如图1所示。

1.1 调制设备

调制器的作用在于将比特率为二进制的数字序列通过诸如数字信号处理 (信号编码、微波帧开销插入等) 、映射信号以及信号调制等程序进行转换, 从而使得较为原始的数字信号能够被处理成射频或者中频信号。就当前的情况来说, SDH微波系统中应用最多的便是编码调制技术, 该技术简单来说就是将数字编码技术与调制技术相结合。编码调制技术在调制器中的应用除了能够有效提升比特的多状态传输效率外, 还能够对某些近距离的符号点起到很好地增强功率/频谱利用率的作用。

1.2 中频放大器

该设备主要作用是能将调制好的中频信号放大。其不但方便信号处理, 还便于信号检查。

1.3 本地振荡器

本地振荡器可以产生适宜的射频频段, 并能将出现的本地振荡信号与经中频放大器处理过的中频信号进行混合, 在较短的时间内产生出所需要发射的微波信号。本地振荡器不但要满足特定的功率水平, 还需具备较高的稳定度与较低的噪声。所以, 通常情况下微波系统都会选用频率综合器以及介质稳定性较高的锁相振荡器。

2 微波收信机技术要点

如图2所示。

2.1 自动增益控制电路

通常情况下, 由中主放来承担接收机的增益, 用以补偿传输过程中所造成的射频信号衰弱。在中频放大器中装置自动增益控制电路是为了保持传输到解调器的信号电平稳定。

2.2 微波接收机

微波接收机主要是处理与筛选天线接收到的信号, 并对信号进行分波道滤波从而筛选出所需的信号。由于天线接收的信号不强, 因此需要采用混频设备将本地振荡器信号和天线传输的射频信号转换为中频信号, 通过变化的增益放大器来放大中频信号, 以确保在信号衰弱的条件下电平输出功率的稳定。

2.3 解调器

在众多广播电视微波数字化设备中, 解调器的作用在于将微波收信机所接收的信号进行恢复。解调器的核心器件是载波恢复环, 其主要是由鉴相器以及压控振荡器构成, 这两个设备便是调解器产生相位差90°的两正交调解载波的关键。微波收信机便是主要利用这些载波将其接收到的信号恢复出原来的数据流。

2.4 自适应均衡设备

自适应均衡设备的作用在于能够通过对多路径衰落进行补偿, 从而有效地降低信号传输过程中中断的时间或者失真的现象产生。目前, 自适应均衡设备依据工作频率不同主要有基带均衡与带通均衡这两种设备。这两种设备的不同点在于, 基带均衡设备在时域工作, 主要作用是降低信号因传递函数不理想而造成的符合间干扰;而带通均衡则在频域工作, 其作用主要用于控制信道的传递函数。通常来说, 基带均衡设备的均衡能力较带通均衡设备强, 因而这就需要工作人员根据实际情况选择适宜的自适应均衡设备。

3 天线系统技术要点

在广播电视微波数字化设备中, 要求天线达到旁瓣电平低、在线效率高、电压驻波比低、交叉极化鉴别率高以及工作频带宽等要求。微波收信机与天线间往往采用馈线进行连接。由于SDH数字微波系统是多途径传播的系统, 所以往往会由于频率选择性衰落而导致系统性能下降, 从而导致传播质量降低。而分集接收则是避免多途径传播而造成的频率衰落、提升传播质量的有效途径之一。而根据天线频率极化、使用情况、到达时间、地点、路由等内容可分为极化分集、空间分集、时间分集、站址分集以及路由分集等。

摘要：21世纪以来, 伴随着广播电视通信技术的快速发展, 当前我国已步入了数字化信息改革创新时代, 这给我国广播电视信号传播技术带来了极大的进步与发展的空间。大容量、大功率、高质量的数字传输发射系统逐步替代了传统的模拟信号系统。基于此, 本文将针对我国广播电视微波数字化设备的技术要点进行粗略分析, 以供同行参考和借鉴。

关键词：广播电视,微波通信,数字化设备,技术

参考文献

[1]舒刚, 舒毅.广播电视微波数字化设备的技术探讨与研究[J].甘肃科技, 2010 (05) .

[2]刘示.广播电视微波数字化设备的技术探讨与研究[J].民营科技, 2013 (08) .

微波数字化技术 第8篇

内蒙古广播电视微波传输电路数字化改造工程改造站点分为东西南三条主干线:东线为内蒙古传媒大厦中心至内蒙古东部各地市局;西线为内蒙古传媒大厦至内蒙西部各地市局, 南部电路为内蒙古传媒大厦至乌兰察布市。建设东西干线共79 个站, 改造电路为3481km。

内蒙古广电微波网络途径森林、草原、沙漠、大山、高原等地形, 低温、大风、雷电、昼夜温差大等气候, 交付条件艰苦, 施工难度较大, 因此在施工过程中采取了一系列电路质量管理方案, 主要包括微波通信设备关键技术应用方案、工作频段和波道配置管理方案、数字微波网络质量指标控制方案、干扰类型和管理控制措施方案、衰落问题及控制方案、工程交付质量控制方案。

2 主要关键技术

内蒙广电微波数字化改造工程, 不仅着眼于现阶段的业务需要, 同时也着重考虑了后续业务及网络演进的需求, 提出了“坚守公益、面向基层、服务农牧民”的发展战略。基于以上考虑, 我们选择了面向全网IP化、能够平滑支撑IP业务的IP微波系统。

项目采用了TDM (SDH/PDH) /Hybrid/Packet一体化微波系统, 实现了灵活的多业务接入和大容量高效传输, 链路规划灵活, 传输距离更远, 同时还可以支持TDM和IP业务。一体化微波系统具有高可靠、可扩容、可运维等优点。采用了采用正交幅度调制 (QAM) 技术、分集技术、自适应时域均衡技术和自适应调制技术。

为了提供更多的新闻出版广播电视公共服务, 还需要对数字广播电视覆盖、节目交互、新媒体等业务提供不同的带宽和安全级别支撑能力。本系统选择的MPLS-TP和H-Qo S技术可以针对不同业务实现精细化控制:MPLS-TP技术使得IP业务可以像SDH网络一样面向连接分层管理, 保证业务可靠性;H-Qo S技术能够针对不同的业务要求, 进行精细化管理, 提供不同带宽及优先级保证, 打造高品质的微波网络, 为今后业务的部署奠定技术基础。

3 工作频段和波道配置

3.1 项目使用频率

内蒙古干线微波最远的端到端的传输是从呼和浩特到满洲里, 传输距离近2000km。本期工程采用了8L频段, 电路工作频段7.725~8.275GHz, 中心频率8000MHz, 波道带宽29.65MHz, 调制方式为128QAM, 传输能力为2 个主业务信道加1 个保护信道。

3.2 高低站和极化配置

基于本期工程的微波电路现状, 首先确定内蒙古传媒大厦的站型选择, 其余各站以此基础类推, 确定各站点的高低站选型 (按照频率配置收信频率和发信频率逐站更换的特点, 微波线路上有两类站点:一类是发信频率比收信频率高的站点, 称为高站;一种是发信频率比收信频率低的站点, 称为低站。

基于实际情况的考虑, 新传媒中心的站型选定为8GHz高站。东线和西线各站以传媒中心高站为基础, 依次类推确定各自站型。

为了路由频率优化整合, 干网使用8G频段, 直属台环网使用11G频段。干线站706 台和610 台原来都属于直属台环网上的站点, 故将706 台和610 台与小环网脱离, 841 台、839台、501 台与传媒大厦构成新的直属台环网, 如图1 所示。这样设计的优势是:通过频段隔离, 实现干线与直属台环网分离, 规避干线和直属台环网电路干扰;缩短传输枢纽附近的电路距离, 提升枢纽站长期性能, 更好保障业务稳定。

3.3 邻频高低站共站的应用

在电路规划中, 通常需要规避高低站共站的问题, 但是在实际工程中由于客观条件的限制, 必须使用高低站共站的“非常规”方案, 以达到优化链路的目的。

因东河站受到包头机场空域限高限制, 微波路由需要进行调整。调整方案如图2 所示, 虚红线为原设计路由, 实线为实施路由, 土右站 (原为低站) 采用了邻波道高低共站解决方案。

邻波道高低共站解决方案必须排除本站干扰影响, 由于干扰信号没有空间衰减, 只有链路夹角隔离, 须现场确认没有干扰影响才能应用。规避干扰措施:进行现场扫频, 规避高低共站引入的干扰, 扫频结果显示本方案可行。

4 数字微波网络质量指标

根据ITU-T G.826 的建议标准和《SDH微波接力通信系统工程设计规范》的基本要求, 进行了两类测试, 要求都满足系统差错性能指标要求:一类是用SDH分析仪挂长链测试, 挂表时常满足24 小时;一类长期误码率测试, 通过网管记录性能数据分析系统差错性能指标。

从东西线挂表抽样测试的结果分析:主用通道运行良好, 一般状态下无误码, 备用通道由于承载着保护主用通道的任务, 在个别时间上有少量误码, 主用通道和保护通道都整体满足验收要求。

本期工程施工内容完成以后, 对网络进行了9 个月的观察和测试, 通过检测网管数据检测性能, 一般工程上只对严重差错秒比 (SESR) 进行指标核算, 其指标满足, 其他指标也能够满足。核算结果见表1, 数字微波电路各通道的传输质量指标均可满足国家标准的要求。

5 干扰类型和管理控制措施

5.1 干扰类型

微波通信系统所受到的干扰, 大体上可分为三类。

第一类是来自微波系统外部的干扰, 如物体热辐射噪声、工业干扰、雷达干扰、卫星干扰等, 这类干扰是客观存在的, 大多数情况下是无法控制的。

第二类是来自电子器件本身的干扰, 如电路热噪声、电子器件内部噪声、接收机内部所产生的各类干扰, 对抗这类干扰的办法主要是提高电子器件的设计水平、制造工艺等, 是通信设备的供应商必须满足通信行业标准。

第三类是微波链路间的相互干扰, 如来自其他微波站的微波信号带来的干扰, 对于此类干扰是可以通过合理的网络规划、使用抑制干扰的技术或是高性能的设备加以干预控制的, 下文将介绍本期工程干扰控制措施。

5.2 干扰控制措施

(1) 频率规划

在网规中进行详细的频率规划, 配置合理传输通道和极化方向, 将网内的干扰控制在合理水平。核心方案有两个:一是合理波道配置方案, 28M波道隔道配置, 有效规避邻道干扰;另外就是合理配置天线极化, 有效规避越站干扰。

(2) 合理规划站址

利用地形的起伏来合理规划微波站址, 可以有效减小干扰。数字化改造是在原有的模拟微波电路网络的基础上进行的, 电路所处的地形是以锡盟、赤峰、通辽划分东北部地区以山区为主, 高低起伏较大, 利用此类地形对于减少侧向干扰、越站干扰, 起到避开干扰的效果。

(3) 扫频

通过专用成套的扫频仪器进行扫频, 从而对外界干扰进行详细分析, 找出问题的解决方案, 确保微波链路传输质量。

5.3 具体实施

下面以731 台-731 中继站微波电路为例, 说明扫频方案的质量管理方法。

(1) 问题描述

通过对731 台-731 中继站的网管性能监控, 发现731 台的F5 波道存在干扰现象, 怀疑在731 台F5 受到外部干扰。

(2) 扫频结果

731 台朝731 中继站方向 (方位角234 度) V和H的扫频频谱图如图3 所示。731 台360°扫频频谱图如图4 所示, 角度步进每隔20°进行扫频, 颜色表示接收电平大小

(3) 干扰分析

731 台-731 中继站链路通过网管性能检测发现在731 台F5 有外部干扰, 链路门限恶化8.4d B ;通过扫频后, 发现在731 台朝731 中继方向上 (方位角234°) V极化方向上F1 到F8的确存在6 个波道的干扰信号, 该信号的带宽大约是36MHz, 中心频率非标准的L8G频率。从360°全方位扫频的结果判断, 该干扰信号应该是来自220°方位的一个外部干扰。

(4) 建议

F1 H和F3 H作为链路的工作波道, F5 V作为链路的保护波道。

6 衰落问题及控制方案

微波通信系统衰落主要受到多径衰落和降雨衰落的影响, 我区使用的频段属于微波频率的低频率, 受到降雨衰落的影响比较小, 主要受到多径衰落的影响。

引起多径衰落的原因很多:大气不均匀、水面或光滑地面的反射等。在衰落严重时会导致链路出现误码甚至业务中断, 尤其在低频段、长距离的情况下影响更明显。

多径衰落的影响主要包括接收电平的降低、信号频谱失真、XPD恶化增加交叉极化信号间的相互干扰等。

经过多次分析研讨, 我们认为可以在电路规划中采用分集技术以有效对抗衰落现象。

6.1 空间分集

由于空间分集技术更适宜在长距离微波链路中对抗多径效应产生的衰落, 所以我们重点选用空间分集技术分集技术来对抗多径影响。空间分集技术的应用有效保障了现网在多径区域链路的良好性能指标。

空间分集主要用于低频段和远距离改善多径衰落, 传输距离一般大于25km, 主备天线间隔的最佳距离一般为150~200 波长。

利用1+1 SD天线接收信号的非相关性, 合理规划天线间距, 有效提升了链路对抗衰落的能力。原理是当主用天线衰落时, 保护天线无衰落或者衰落很小, 如图5 所示。

6.2 频率分集

频率分集方案是采用两个或两个以上具有一定频率间隔的微波频率同时发送和接收同一信息, 然后进行选择, 以减轻衰落影响。相比空间分集, 频率分集只需要一个频点, 对多径衰落的改善效果更加明显。因此, 讨论的结果是主要采用改善多径效果更好、经济实用性更好空间分集保护。

6.3 精细化质量控制

由于多径衰落引起接收电平的变化, 当衰落大于衰落储备时, 业务就会出现误码或中断。接收电平变化快, 持续时间短, 且集中凌晨频繁出现。

针对1+1 SD微波链路, 如果传输性能存在问题, 需要改变微波空中传播路径, 可以考虑将主天线和分集天线对调 (实际操作可以在室内对调中频电缆) 。

调整原则:本端接收性能出现问题时, 应调整对端天线的主备分集设置;两端接收性能均出现问题时, 两端微波天线均需要对调。

由于微波空中传播环境复杂多变, 并不能保证调整后的微波传播路径优于调整前, 因此, 需要在现场进行多次尝试及性能观察, 最终决定配置方案。

从实际调整的情况来看, 调整本端和对端均能起到作用。一般来讲, 哪端的接收信号出现质量问题就调整哪端天线。如果两端接收信号均出现质量问题就分别调整两端天线。鉴于传播环境复杂, 反射受幅度、相位等因素影响, 需要反复多次微调天线, 并经过一段时间观察, 才能使微波传输达到最优效果。

6.4 提升衰落储备优化链路性能

使用更高发射功率性能的发信机, 可以有效提升衰落储备, 提高对抗深衰落的能力, 增加电路可用度。

为了应对内蒙古微波的衰落问题, 我们协调华为公司开发了高功率发信机, 功率提升5.5d B, 提升作用优于使用3.0 米天线 (增益45d Bi) 替代2.4米天线 (增益43.1d Bi) 的性能。

达到的效果:一是提升了衰落储备, 对抗深衰落的能力进一步提升;二是提升了链路可用度;三是使用高功率发信机的成本远小于使用大口径天线, 降低了链路成本。

7 结语

在环境条件艰苦、 施工条件恶劣、质量和技术要求高、建设程序要求规范、时间十分紧迫的情况下, 我们很好地完成了项目的建设任务, 电路从基础设施、安装工艺、设备运行到指标测试都符合国家标准及设计要求, 并通过了自治区政府和国家局组织的验收。在系统的可靠性、扩展性、可维性方面, 考虑了长期服务于新闻出版广播电视公共服务领域的现实和发展需要, 项目质量管理达到了预期的目标。

参考文献

SDH数字微波技术的特点及其应用 第9篇

1 SDH微波通信系统

1.1 SDH微波通信系统的组成

SDH微波通信系统主要由中继站、分支站、枢纽站和终端站四个部分组成。其传输形式是一条主干线和若干条分支线路组成, 还有另外一种形式即为通过一个枢纽站向其他方向分支。一般情况下, 主干线极长, 还包括若干条支线。这两种形式, 从位置和功能上都有差异, 但是其传输线路都是相同的, 应如下图所示。

在SDH数字微波传输中, 枢纽站是整个系统中不可或缺的组成部分。整个数字微波传输线路都是依靠着中枢纽站向各个分支传送的。在终端站之间的信息传输中, 应对当地的传播路线进行调整, SDH数字微波系统中的中继站和分支站对其信号的传送都起到了一定的处理和调配作用。

SDH数字微波技术主要是将微波信号经由数字处理环节, 再通过另一个终端站传播出来, 其主要包括以下几个方面。

1) 采用数字压缩处理技术来调整终端站传送出来的信号, 形成信号频率为70MHz的数字中频调制信号。

2) 将这些信号传送到发射设备中, 进行射频调制, 形成微波信号, 并采用发射天线, 将其传送到中继站;

3) 中继站在接收传播信号后, 对微波信号进行处理, 继续传输到收端站;

4) 收端站进行微波信号的还原, 使其转变成原始的数字信号。

在这一过程中, 每一个环节都是相互紧扣的, 收端站接收的信号应采用中频调制或者混频调制的方法, 将数字基带信号转变成原始数字信号。

1.2 SDH微波通信系统终端站的重要作用

微波终端站在通信网络管理中, 其具有很多种功能, 有着十分重要的作用。其网络主站主要是由终端站来承担, 其肩负着信息的收集、发送和监督各线路质量的重要责任。在此基础上, 还应具有倒换功能, 将发送和接收的信息倒换成相应指令, 这就对倒换基准的识别能力提出了很高的要求。这一过程主要是由发送端和收信端来实现的, 两者同等重要, 但在工作性质上有很大的差别:

1) 发送端。发送端的功能主要是调制信号, 即为编码的纠正、发信差分编码、扰码等。

2) 收信端。收信端的主要功能即为解调和收信基带的处理工作。其解调功能主要包括收信差分译码、错译码及解扰码等;收信基带工作主要包括降低噪声、插入或提取SDH的开销等。

3) 微波分路站。其是连接在SDH的分插复用设备上面的, 主要功能是实现信号的转发和接收。在此基础上, 安装有调制解调设备的中继站更具有实用性, 增加了遥控等功能, 负责系统中配置管理的工作。

2 SDH数字微波技术

2.1 网管技术

随着信息时代的带来, 绝大多数管理模式也逐步信息化。在SDH通信网络系统中, 综合实际情况, 其管理方式日益标准化, 确保了系统中各项能的稳定性。

2.2 分集技术

这一技术能切换、合成不同特征的收信信号, 有效保证了数字微波信号传输的质量。通常来看, SDH数字微波技术采用多状态的调制技术, 通过分集接收的方式来接收信号, 这就大大降低了频率选择性衰落的敏感度。

2.3 自适应均衡技术

数字微波技术中, 若数字信号的传输过程中出现多径衰落的现象, 就会产生交叉级化的现象, 需要采用自适应均衡技术来处理。其主要包括两种形式, 自适应时域均衡技术和自适应频域均衡技术。

1) 自适应时域均衡技术。其主要功能是采用二维时域均衡器消除正交干扰, 将码间干扰消除。

2) 自适应频域均衡技术。其具有补偿性, 即为当实际信道的频率特性出现畸变, 为了降低其影响力, 应采用中频通道补偿网络的频率特性来补偿。

3 SDH数字微波技术实际应用

以某省广播电台为例, 其广播电视信号采用SDH数字微波技术, 将要发送的信号进行收集资料并取样, 然后根据编码的数字信号进行信号压缩处理, 进入容器, 最后形成广播电视节目, 包括视频和音频信号, 经由微波发射技术或者网络传输技术, 使其覆盖到指定区域。该省着力建设中网络传输中的关键要素和技术, 并结合自身的特点, 因地制宜的采用SDH数字微波技术进行组网, 在合理利用广电资源的基础上, 实现了SDH数字微波技术的不断提高。

在广播电视领域中, 由于频谱资源的局限性, 导致信号的传输存在很多缺陷, SDH数字微波技术可有效弥补这一缺陷, 使其更加适应广播电视领域的发展。现阶段, 光线信号传播技术的应用更加普遍, 但是, 综合两种技术的实际应用情况, 数字微波技术有效保证了光纤网的正常运行, 更重要的, 数字微波技术具有较强的网络补偿特性, 实现了对整个通信网络的保护功能。现阶段, SDH数字微波技术逐渐成为重要的信息传输方式, 其传输速率建议选择139.264Mbit/s与34.368Mbit/s, 以助于提高模拟广播电台的整体效果。在该项技术的应用过程中, 其协助作用也极为重要, 可协助光纤电信网络实现较强适应性闭合环路的建立, 逐渐形成自成链路, 促使SDH数字微波技术和SDH光纤系统有限衔接起来。两者相互串联, 从而最大限度发挥广播电视资源的最大价值。

4 结论

综上所述, 现阶段, 我国SDH数字微波技术取得了一定的进展, 在某些领域得到了大力推崇, 但总体来看, 还存在一定的局限性, 这就需要研究人员加大对其的投入, 使这一项技术全方位应用到实践中去。笔者希望更多的专业人士能投入到该课题研究中, 针对文中存在的不足, 提出指正建议, 为实现SDH数字微波技术的广泛应用作出贡献。

参考文献

[1]戴翔.分析SDH数字微波技术的特点及其应用[J].信息通信, 2013 (7) .

[2]董嵩.SDH数字微波技术的特点及其应用[J].机电信息, 2011 (12) .

SDH数字微波技术的特点及其应用 第10篇

1 SDH数字微波通信系统的组成

数字微波中继通信线路示意图如图1所示, 其中直线表示数字微波中继通信线路的主干线, 其长可以达到几千公里;短划线表示中继线路的支线, 在一条主干线上会出现若干条支线, 而一条数字微波中继通信线路就是由主干线、若干支线、线路两端的终端站、大量中继站和分路站构成。数字微波传输线路的组成形式也可以是一个微波枢纽站向若干方向分支。微波站可分为数字微波终端站、数字微波中继站、数字微波分路站, 但若微波站具有2个以上方向的上、下话路, 则可称为数字微波枢纽站, 这些都是由其工作性质的不同而分类的。

SDH数字微波终端站具有相当多的功能, 具体有:公务联络方面所具有的全线公务和选站公务2种能力;网络管理方面的网管系统配置管理及遥控、遥测指令, 这个功能是通过软件将终端站设定为网管主站, 然后将各站汇报过来的信息收集起来, 再监视线路运行质量并执行, 需要时还可通过Q3接口与电信管理网 (TMN) 连接;另外还具有识别倒换基准、发送与接收倒换指令、启动与证实倒换动作等的备用倒换功能。微波终端站的发送端与收信端的工作是不一致的, 发送端的主要工作包括纠错编码、发信差分编码、扰码等调制工作, 还包括提取旁路业务、插入微波帧开销、插入与提取SDH开销以及变换CMI/NRZ等主信号发送基带处理工作, 以及放大发信混频与发信功率等。而收信端的主要工作有含纠错译码、解扰码、收信差分译码、基带或中频时域均衡、中频频域均衡等的解调工作, 完成主信号的低噪声接收 (根据需要可含分集接收与分集合成) , 包含变换NRZ/CMI、插入或提取SDH开销、插入或提取微波帧开销、提取旁路业务等处理收信基带工作。当终端站基带接口与SDH复用设备连接时, 可用于上、下低价支路信号。微波分路站是指需要上、下话路的中继站, 其必须与SDH的分插复用设备连接。信号的双向接收和转发是微波中继站所应完成的主要任务。再生中继站是指有调制与解调设备的中继站, 其具有汇报站信息、线路运行质量至网管系统, 全线公务联络, 执行网管系统的配置管理, 进行遥控、遥测等能力。

2 SDH数字微波采用的主要技术

SDH微波传输设备所采用的基本技术除了传输方式的特点不同, 其他大致相同, 以下是SDH所采用的主要技术:

2.1 编码调制技术

微波是一种传输媒质, 其频带是受到限制的。根据ITU-R建议, 我国在4~11 GHz频段大都采用的波道间隔为28~30 MHz及40 MHz (ITU-R相关的频率配置建议) 。只有采用更高状态的调制技术, 才能使SDH信号在有限的频带内传输。表1所反映的是在相同的波道间隔下SDH微波与PDH微波所需调制状态数的区别。

注:表中 (cc) 表示采用交叉极化干扰抵消技术实现交叉极化同波道传输方式。

2.2 交叉极化干扰抵消 (XPIC) 技术

交叉极化干扰是交叉极化鉴别率 (XPD) 在数字微波系统出现多径衰落时随之降低而产生的。因此, 为减少来自正交极化信号的干扰, 我们需要一个交叉极化干扰抵消器。交叉极化干扰抵消 (XPIC) 技术是指适当处理取自所传输信号相正交的干扰信道中的部分信号, 并与有用信号相加, 以此来抵消叠加在有用信号上来自正交极化信号的干扰。抵消干扰在射频、中频或基带上都可以进行, 对干扰的抑制能力在使用XPIC技术后可达15 d B左右。

2.3 分集技术

分集技术是指合成或切换多个不同特性的收信信号, 以对抗多径衰落和降雨衰落的影响, 最终得到良好信号。因此, 对抗多径衰落、提高数字微波电路传输质量的重要手段即为分集接收。路由分集、角度分集、空间分集和频率分集是几种常用的分集技术。在SDH微波系统中, 分集接收的应用比中小容量数字微波和模拟微波要来得更加广泛的原因是, 它们对频率选择性衰落由于采用了多状态调制方式而显得更加敏感。

2.4 自适应频域和时域均衡技术

当系统采用多状态QAM调制方式的情况下, 如果要达到ITU-R规定的指标, 且额外的差错性能配额也不再提供给数字微波系统时, 必须采取相应的且强有力的抗衰落措施。而自适应均衡技术是除分集接收技术外最常用的抗衰落技术, 其包括自适应频域均衡技术和自适应时域均衡技术。若要减少频率选择性衰落的影响可使用频域均衡技术, 而若要消除各种形式的码间干扰, 可使用自适应时域均衡技术。

2.5 大规模专用集成电路 (ASIC) 设计技术

使用大量大规模专用集成电路 (ASIC) 设计技术可以帮助数字微波设备的体积大大减少, 功能也相应地提高, 且还可提高设备的安全性和稳定性, 从而使设备的维护强度降低。

2.6 高线性功率放大器和自动发射功率控制 (ATPC)

多状态调制技术对高功率放大器的线性等传输信道提出了严格的要求。其对微波高功放采取输出回退措施及非线性补偿技术可满足系统总传输性能的要求。高线性功率放大器和自动发射功率控制技术的特点是当接收端接收电频发生变化时, 微波发信机的输出功率在ATPC的控制范围内也自动地随之发生变化。而非线性失真、电源消耗降低、多径衰落对系统影响的减少及同一路由相邻系统干扰的减少等是ATPC所具有的独特优点。

3 在广播电视网中SDH微波的应用

在广播电视网络中, SDH微波起着相当重要的作用。SDH微波网虽然在容量方面没有光纤传输网好, 但其仍是光纤网中不可缺少的补充和保护手段。在现有模拟和PDH微波网的基础设施建设中, SDH微波网可以应用的方式有:自成链路或环路;可使光纤电信网形成闭合环路;保护SDH光纤网, 解决整个通信网的安全保护问题;与SDH光线系统串接使用等。

4 结语

SDH数字微波通信具有大容量、灵活组网、传输质量好、低成本、建设速度快等特点, 其灵活性、移动性、抗灾性都是光线通信无法比拟的, 在通信领域占据着重要地位。目前, 数字微波通信已广泛应用于广播电视、电信部门, 并且已逐渐进入公路管理系统、港航企业、海事管理部门、边远地区及一些大型企业中。

摘要：新型通信手段SDH微波通信同时拥有SDH数字通信和微波通信2种通信手段的优点, 是新一代的数字微波传输体制。现主要介绍了SDH数字微波通信系统的组成及其采用的主要技术, 同时探讨了现代通信中数字微波的应用。

关键词：SDH数字微波,现代通信,编码调制,交叉极化

参考文献

[1]房少军编著.数字微波通信.北京:电子工业出版社, 2008

[2]范寿嗣, 等编著.有线电视模拟-数字光纤与微波传输技术.北京:中国广播电视出版社, 2000

微波数字化技术 第11篇

一、微波杀菌机理

微波是一种频率300MHz～300GHz、波长0.001～1m的电磁波。目前,工业上有915MHz和2450MHz两个频率被广泛应用。微波与生物体的相互作用是一个极其复杂的过程,是生物体受到微波辐射后所产生的综合生物效应的结果。对于微波杀菌机理,目前存在热效应与非热效应两种观点。

1.热效应

关于微波杀菌的机理,20世纪四五十年代普遍认为只有致热效应。热效应理论认为,微波具有高频特性,当它穿透介质时,水、蛋白质、核酸等极性分子受交变电场的作用而取向运动,相互摩擦产生热量,从而导致温度升高,使微生物内的蛋白质、核酸等分子结构改性或失活,从而杀灭微生物。

2.非热效应

许多研究表明,微波与一般加热灭菌方法相比,在一定温度下细菌死亡时间缩短或在相同条件下灭菌致死温度降低,这个事实无法仅用热致死理论来解释。人们对此展开一系列研究,出现了不同类型的非热效应解释模型,主要有细胞膜离子通道模型和蛋白质变性模型等。前者认为微波对细菌的生物反应是微波电场改变细胞膜断面的电子分布,影响细胞膜周围电子和离子浓度,从而改变细胞膜的通透性能,细菌因此不能正常代谢,细菌结构功能紊乱,生长发育受到抑制而死去。后者认为,微生物中的蛋白质、核酸物质和水等极性分子在高频率、强电场的微波场中随着微波极性的改变而引起蛋白质分子团的旋转或振动,使其蛋白质分子变性,从而达到杀菌目的。Dessel等在食品中接种细菌,然后用2450MHz微波杀菌。结果表明,微波杀菌所需的时间仅为传统加热方法的1/9-1/12。Olsen的研究证实微波辐射能在比传统加热方法低的温度下杀灭物料中的微生物,为生物效应的存在提供了有力论据。

3.微波杀菌特性

微波杀菌是微波的热效应和生物效应的共同结果,打破了常规加热杀菌以热力为唯一主宰力量的格局。因此,要求人们今后不仅应探讨微波杀菌的具体工艺参数,而且更应深入研究微波杀菌机理,使之形成成熟的理论体系。

二、的研究进展

微波能技术作为应用科学主要产生于20世纪40年代,并在之后的20年间,伴随着大功率磁控管的研制成功,英、美等国相继开发了多种类型的微波加热器,在微波能的应用上掀起了一场新的“能源革命行动”,微波能逐步应用于食品、医药等领域中。我国从20世纪70年代开始进行微波技术的研究,目前已在微波杀菌工艺与设备等方面取得了长足的进步。

1.微波杀菌工艺

(1)连续微波杀菌工艺。连续微波杀菌在国内外食品杀菌中已得到广泛研究,如根据食品的介电常数、含水量确定其杀菌时间、功率密度等工艺参数;对于食品物料的介电机理及在微波场中升温杀菌理论模型也有一定的研究。连续微波杀菌既可用于食品的巴氏杀菌,也可用于高温短时杀菌。目前已进行的应用和研究对象包括液态食品如啤酒、乳制品、果蔬汁饮料、酱油、黄酒等,此外还有畜禽制品、果蔬制品、粮油制品、水产品、功能食品等。

(2)微波杀菌与常规热力杀菌结合的杀菌工艺。微波杀菌与常规热力杀菌相结合可以充分发挥两种杀菌方式的优点,缩短常规热力杀菌时间,同时也可以避免有些成分复杂、水分含量不均匀的食品在微波杀菌时的加热不均匀。操作时,可以先微波加热到一定温度,再用常规方法加热杀菌;也可以先以常规方法加热,再用微波杀菌。

(3)脉冲微波杀菌工艺。传统微波杀菌主要是利用微波的热效应,而使用脉冲微波杀菌主要利用非热效应。近10年来,人们把目标集中于研究连续电磁波产生的非热效应上,脉冲微波的非热效应是生物电磁学一个最新的研究领域。目前的研究普遍认为,电磁脉冲对细胞的作用主要集中在细胞膜上。目前实现脉冲微波杀菌有两条途径:第一条途径是采用瞬时高压脉冲微波能量而平均功率很低的脉冲微波杀菌技术。将这样的微波能量加到被处理的物料上,使物料在极短时间内受到高能量的微波照射,使细菌等微生物在极高的电磁场作用下失去生存能力从而达到杀菌的目的。第二条途径是不采用高功率脉冲微波,而是将原有相对而言幅度较低的连续波微波功率,周期性地切断,处于毫秒级持续时间和毫秒级停断时间。细菌的肌体受到周期性的、连续的作用,如果该周期和细菌存在的振荡周期一致,就可能造成谐振状态,导致细菌的细胞膜振破,将细菌致死,而达到杀菌效果。

(4)多次快速加热和冷却的微波杀菌工艺。多次快速加热和冷却的微波杀菌工艺适合于对温度敏感的液体食品杀菌,如饮料、米酒的杀菌保鲜。其目的是快速地改变微生物的生态环境温度,并且多次进行微波辐照杀菌,从而避免让物料较长时间连续性地处于高温状态,为保持物料的色香味及其营养成分提供有利条件。

进行快速加热和冷却的微波杀菌操作时,被处理液料在低耗介质导管内流动,当物料进入微波区域时被加热,当达到冷却器区域中又被急剧冷却。介质导管连续经过微波区域和冷却器,因此,管中物料多次交替改变其温度。物料受微波辐照的总时间取决于通过微波区域的次数和流速。

2.工业微波杀菌装置

(1)箱式间歇微波杀菌装置。市售微波炉是箱式间歇微波杀菌装置的典型代表。其基本结构主要由腔体、微波系统、转盘、搅拌器炉门、观察窗、排湿孔等组成。在间歇式杀菌中,为使微波炉内磁场分布均匀,在设计时,大多数微波炉采用叶片状反射板(搅拌器)旋转或转盘装载杀菌物料回转的方法。因为是密闭的方式,微波炉比较容易防止微波泄漏和进行压力控制,因此应用于高温杀菌也是可能的。另外,也可以设计成与蒸汽并用以及旋转照射的方式。但是,装置在大型化方面有照射距离的问题,技术难度大,每次加工的产品数量受到一定的限制,因此,此装置在生产中还不太适用。

(2)遂道式微波杀菌装置。在大批量产品进行连续式微波杀菌生产中,一般采用传送带式遂道微波装置。其主要由微波杀菌箱、微波源、能量输送波导、漏能抑制器、排湿装置、传输机构等组成。由于大多数设备的物料出入口为开放式结构,在此处要特别注意防止微波泄漏。有的设备采用安装闸门或吸收体的方法,但对于过大的物体有时不能完全排除泄漏的事故发生。

(3)加压式微波杀菌装置。密封包装的食品一加热,内部的气体等会膨胀,因此常常难以进行充分的杀菌。为解决这一问题,人们研究出了加压状态下对包装食品进行微波加热杀菌的方法。杀菌室中控制微波输出功率,使产品温度保持稳定,并在杀菌必需的温度下保持一定时间,因此该装置可以防止密封容器被破坏。

(4)热水并用的加压输送式微波杀菌装置。该装置能用于密封包装后的食品的杀菌。为了控制微波加热不均匀问题,将包装食品置于充满热水的加热室中,热水和微波并用杀菌,这种方法可解决加热不均匀问题,但以热水为介质进行微波加热与直接微波加热法对比,存在热水吸收微波的问题。此外,该方法不适用与低温杀菌。

三、微波杀菌技术的应用现状

1.微波杀菌技术在果蔬制品中的应用

为了延长果蔬制品的贮藏期,通常采用热力杀菌的方法,但产品经过高温长时间热处理后,其风味和口感变差,特别是硬度和脆度降低。另外,传统果蔬加工中往往要用沸水热烫以杀死部分微生物和钝化酶,高温烫煮会使大量的可溶性营养物质流失。采用微波杀菌保鲜技术能有效解决这些问题。目前已有多种果蔬制品成功采用微波杀菌。例如,Lau M.H.等人研究了罐头加工中微波杀菌对芦笋质量的影响。结果表明,微波巴氏杀菌与传统热杀菌工艺比较,明显减少了芦笋因热引起的质量变化。魏善元对金针菇的杀菌保鲜试验表明,对每30g金针菇采用750W功率的微波照射90s,氨基酸和微量物质损失率仅为0.35%和1.14%。用微波对苏皖两地的苔菜进行微波杀菌,杀菌温度仅80℃左右。菌检化验显示,细菌数几乎为零,完全达到商业无菌效果,保鲜期可长达9个半月,而风味、脆度等各项口感指标均满足销售要求。

2.微波杀菌技术在液态食品中的应用

目前,国外已有关于微波牛奶消毒器的报道,可用2450MHz的微波在82.2℃左右处理一定时间,也可以采用微波高温瞬时杀菌工艺,即:200℃,0.13s。消毒奶的杂菌和大肠杆菌达到要求,且奶的稳定性也有所提高。也有对酱油制品进行微波杀菌的例子,在600W微波辐照下,一般约5min就能完全杀灭大肠菌群。当灭菌温度达60℃时已能显示灭菌效果。灭菌温度达75℃,处理时间为5min,在28℃环境下贮存2个月无霉变现象,而同样处理条件的传统加热灭菌的对照组,仅24小时就显露有霉菌生长情况。S.hjchakavit等将酵母菌和乳酸菌接种到苹果汁中,用2450MHz,700W的微波连续照射。温度为55℃时,酵母菌微波杀菌的D值为2.1,而热力杀菌的D值为25,乳酸菌的D值变化也类似,这表明微波能强化对微生物的破坏作用。

3.微波杀菌技术在肉制品中的应用

肉制品杀菌一般采用高温高压杀菌的方式,营养成份和风味物质损失大,且肉质易软烂。微波杀菌不仅速度快、效果好,还能较好地解决软包装肉制品的杀菌问题。国内外有许多微波在肉类杀菌中应用成功的例子,如冷藏牛肉、软包装酱牛肉、红肠、鸭丁、凤鹅、卤猪肝等等。

4.微波杀菌技术在粮油制品中的应用

蛋糕、面包等焙烤食品的保鲜期很短,其主要原因是常规加热过程中,制品内部的细菌没有被杀死,导致发霉。微波有很强的穿透力,能在烘烤的同时杀死细菌,使焙烤食品的保质期大大延长。瑞典卡洛里公司用2450MHz、80kw微波面包杀菌机,用于每小时生产1993kg的面包片生产线。经微波处理后,面包片温度由20℃上升到80℃,时间仅需1～2min,处理后的面包片保鲜期由3～4d延长到30～60d。另外,用微波设备对月饼、馅饼和带馅的糕点等厚实的食品杀菌,其保鲜期可达3～6月。研究表明,传统食品,如豆腐、腐竹、腐乳等,用微波杀菌均有良好效果。

如今,微波技术在食品、医疗和高科技领域内得到越来越广泛的应用。微波杀菌作为一种新兴科技,因其热效高、杀菌快速、效果好、便于控制、自动化程度高而日益受到重视。但是,在工业化生产中,其应用及推广较缓慢。究其原因,除了微波设备成本较高外,对微波杀菌技术的基础研究缺乏也是原因之一。今后微技术的研究需注重以下几个方面:研究和总结微波杀菌过程的科学规律,特别是非热杀菌机制;继续深入地研究脉冲微波杀菌工艺;积极探索微波杀菌与其他杀菌方法相结合的杀菌效果;研制规范化和系列化、实用性强的微波杀菌设备,以适应现代食品工业发展的要求;确定不同产品微波杀菌的具体工艺参数,扩大和加快微波技术的工业化进程。

虽然目前尚存在一些不足,但随着研究的进一步深化,食品的微波杀菌工艺也将逐渐得以改善。微波技术在食品工业中的应用涉及多学科的知识,只要各学科能加强合作、充分渗透,微波技术的应用必将拥有更加广阔的前景。

SDH数字微波传输系统技术及应用 第12篇

关键词：SDH,复用器,应用,频谱

1 SDH数字微波传输系统主要设备的工作原理

1.1 SDH数字微波传输系统主要设备组成

SDH数字微波传输系统主要设备由微波设备、SDH分插复用器、适配器、MPEG-2编解码器、基带视音频信号处理设备等组成。

1.2 MPEG-2编解码器和适配器工作原理

MPEG-2编码器把多路视音频信号进行采样、量化, 形成二进制数字信号, 再进行压缩后编码形成多个基本码流PES, 然后对各基本码流复用, 形成传输码流TS。适配器是把业务层MPEG-2编码器输入/输出接口SPI或ASI送来的TS流进行接口转换、协议适配变成45Mbit/s的G703接口, 然后送人传输层的SDH复用设备。

1.3 SDH复用设备工作原理

SDH同步复用设备可直接提取/接入低速支路信号, 它能对支路信号进行交叉处理, 以实现线路一线路、线路一支路、支路一支路间的交叉连接;它利用丰富的开销字节, 对网络与设备的运行、管理与维护方面进行管理;它有灵活的组网能力, 可组成线型网、树型网、枢纽网、环型网、网状网等, 当组成环型网时, 网络具有自愈能力。

1.4 微波设备工作原理

收集各站汇报过来的信息, 监视线路运行质量, 执行网管系统配置管理及遥控、遥测指令, 需要时还可通过Q3接口与电信管理网 (TMN) 连接。基带接口与SDH复用设备连接, 用于上、下低价支路信号, 还具有备用倒换功能。

2 SDH数字微波传输系统技术

2.1 载波键控技术:

根据归一化信噪比和频谱利用率的关系可知, 频谱利用率越高要求归一化信噪比越高, 所以小容量与中容量传输系统的调制方式以4PSK为主, 大容量系统采用频谱利用率高的64QAM、128QAM等。

2.2 交叉极化干扰抵消 (XPIC) 技术:

从所传输信号相正交的干扰信道中取出部分信号, 经过适当处理后与有用信号相加, 用以抵消叠加在有用信号上的来自正交极化信号的干扰。原则上干扰抵消过程可以在射频、中频或基带上进行。

2.3 自适应频域和时域均衡技术:

包括自适应频域均衡技术和自适应时域均衡技术。频域均衡主要用于减少频率选择性衰落的影响, 即利用中频通道插入的补偿网络的频率特性去补偿实际信道频率特性的畸变;时域自适应均衡用于消除各种形式的码间干扰, 可用于最小相位和非最小相位衰落, 为消除正交干扰, 可引进二维时域均衡器。

2.4 高线性功率放大器和自动发射功率控制:

是微波发信机的输出功率在ATPC的控制范围内自动地随接收端接收电平的变化而变化。采用ATPC技术的优点是, 降低了同一路由相邻系统的干扰, 减小了上衰落对系统的影响, 降低了电源消耗, 减小非线性失真。

3 SDH技术传输广播电视信号的过程

用SDH技术传输广播电视信号必须先对信号进行数字化处理, 数字化处理分为取样、量化、编码等步骤。SDH的传输速率中34.368Mb/s和139.264Mb/s是最适合电视图像传输的速率, 广播电视节目信号是模拟信号, 要先经过编码器变换成数字信号压缩后形成139.264Mb/s码率进入到c4容器或者压缩后形成34.368Mb/s进入c3容器并最终形成STM-l, 广播电视节目的视频和音频信号存放在SDH的帧结构中的净负荷区域内, SDH设备的34Ms/s (或45Mb/s) 和139.264Mb/s接口接图像编码器, 2Mb/s接口接数据和话音输入设备, 转换成SDH形式的广播电视信号通过光纤或者微波发射进行传输, 信号传到业务站点后经解码器视网传到用户家中。

4 SDH数字微波传输在实际运行中遇到的问题

4.1 多径衰落造成传输质量下降或中断

多径衰落分平衰落和频率选择性衰落。平衰落是由气象变化缓慢引起的, 多径效应所引起的相位干涉现象是平衰落的主要起因。频率选择性衰落引起传输波形的失真, 衰落严重时, 会导致传输中断。解决这个问题的有效方法是安装分集天线。应用分集技术改善误码性能的两个主要目的是克服大气多径或地面反射的影响。对地面反射, 通常只能采用空间分集才能获得有效改善。而对大气多径衰落, 既可采用空间分集也可用频率分集。

4.2 传输线路遇到同频干扰造成传输中断

当传输线路遇到同频干扰时信噪比下降, 引起误码率上升造成传输中断。解决方法是调整接收天线的角度, 造成接收干扰信号电平下降从而避开了干扰。但是效果不是很好, 最理想的方法是找出干扰源, 彻底消除同频干扰。

5 结束语