微波数字化改造方案

微波数字化改造方案（精选九篇）

微波数字化改造方案 篇1

山西广播电视干线微波电路现有干线站28座, 电路全长约1400公里, 主要任务是向各地市所在地及骨干发射台传输山西电视台、黄河电视台电视节目及多套省电台节目, 也为部分地市传输中央一套、中央七套电视节目和中央人民广播电台多套广播节目。

在资金短缺的情况下, 我们根据山西微波干线网的特点, 对南北干线电路采用SDH传输方式, 通过骨干站分支至地市的电路采用小容量PDH方式传输, 传输速率为45Mbit/s。2006年, 微波通往11个地市微波站PDH 45Mbit/s工程开始建设。为保证以后微波电路综合应用, 全部采用2M接口, 每个地市共开通21*2Mbps, 编解码也采用N*2M接口。山西广播电视微波电路先后完成北线、东线、南线的微波数字化改造, 形成主干线为SDH 155Mbit/s方式传输, 其余支线为PDH45Mbit/s方式传输的SDH、PDH混合数字微波传输网。

随着广播电视的迅猛发展, 45Mbit/s的数字微波容量已经不能满足我省干线微波传输的需要, 为此决定分三次将45Mbit/s的PDH数字微波扩容改造为1+1的155Mbit/s容量的SDH数字微波。在改造过程中有几跳长站距微波改造难度比较大, 下面对这几跳微波的扩容改造进行具体分析。

2 改造中遇到的难题

由于本工程微波路由中大部分为已有的微波路由, 故已有路由频率按照原有的频率L8GHz考虑, 新建的微波站频率规划在不干扰的前提下按照L8GHz (7.725~8.275GHz) 中的频点规划。霍山—伊侯山、霍山—稷王山、霍山—老顶山、霍山—木孤台都是超过100Km的超长站距, 这在数字微波传输时需要充分考虑长站距所带来的空间衰落, 一定要经过精密的技术指标计算, 从而制定出正确的技术方案, 保证扩容改造后数字微波电路能够可靠运行。

在这几个长站距中, 霍山—稷王山、霍山—木孤台、霍山—老顶山这三跳是站距超过100Km的超长站距, 但是中间没有阻挡, 传输界面比较好, 都属于A型传输断面。霍山—伊侯山这一跳由于视距有部分阻挡, 余隙不够, 需要改变微波路由。经过地图作业和多次实地勘察, 最后选择在晋城市沁水县大尖山增加一个有源直放站, 用以实现霍山-伊侯山之间的微波中继传输。

下面对这几跳微波进行理论计算。

2.1 电路计算指标

本工程作为ITU-T G.826中所定义的27500km假设参考通道国内部分中的一段考虑。在考虑到系统内部的衰落、干扰及其他各种恶化因素的影响下, 省内干线通道的差错性能指标, 在每一个传输方向任何月份应不大于表1的规定值。

表中:B=1%×[L]/500+2.5%

[L]=路由长度化整到最接近的500km的整倍数

本次工程参考距离按照:太原-运城距离考虑, 总长为L=368.66Km, 每公里指标为:0.002*3.5/368.66 (%) 。

故本工程电路实施的电路的SESR误码性能指标要求汇总如下表2所示:

2.2 断面分析

本次工程传播地形为山区, 断面类型按均A型考虑。

余隙分析标准:

微波线路路径余隙参考以下标准:

主天线

1) K=4/3:大于1.0F

2) K=2/3

2.1) 在平坦地区:大于0.577F (高于7GHz时)

大于0.4F (低于7GHz时)

2.2) 障碍物是山时:大于0F

2.3) 障碍物不是山时:大于0.3F

F:第一费涅尔半径K:有效地球半径因子

本工程各微波段为已有电路, 霍山—稷王山、霍山—老顶山、霍山—木孤台这三跳是现有电路, 未发现由于阻挡造成的传输问题, 因此路径余隙按满足要求考虑。由于霍山—老顶山和霍山—木孤台这两跳传输断面和霍山—稷王山同属于A型, 且中间没有阻挡, 所以上面只列了最长站距的霍山—稷王山的计算, 它的储备达到28d B, 其它两跳要大于28d B。

3 解决方法

霍山-伊候山这一跳在霍山采用两重空间分集, 微波设备按照1+1混合分集配置, 在伊候山采用单天线配置;在霍山-伊候山两站之间的新增的大尖山直放站, 配置天线2面。

霍山—稷王山这一跳按照1+1两重空间分集 (SD) 配置。

霍山—老顶山、霍山—木孤台等两跳按照1+1混合分集配置。

3.1 霍山—伊侯山的解决方法

霍山—大尖山路由上有部分阻挡, 余隙不够, 需要更改路由, 在两站中间增加一个微波站。我们经过反复地图作业和多次实地勘察, 最后选择在晋城市沁水县大尖山这个地方, 这里有个林场, 水泥公路直接通往山顶, 电力供应也没有问题, 是个理想的微波站站点, 由于人员和经费等原因, 新建有人值守的微波站困难多多, 最后确定建成一个有源直放站, 用以实现霍山-伊侯山之间的微波中继传输。有源直放站建设简单, 只需要将微波信号在射频直接放大转接到下一站, 霍山-伊候山这一跳在霍山采用两重空间分集、微波设备按照1+1混合分集配置, 在伊候山采用单天线配置;在霍山-伊候山两站之间的新增的大尖山直放站, 配置天线2面。

3.2 霍山—稷王山解决方法

霍山—稷王山这一跳站距长达141.43KM, 这么长的微波站距在国内罕见, 由于霍山和稷王山都满足装分集天线的条件, 决定按照1+1两重空间分集 (SD) 配置来设计, 空间分集设备包含分集接收机、中频合成器和微处理机单元。

3.3 霍山—老顶山、霍山—木孤台解决方法

霍山—老顶山、霍山—木孤台这两跳的老顶山和木孤台不满足安装分集天线的条件, 没有办法安装1+1两重空间分集, 经过和微波设备厂家反复讨论, 最后选择按照1+1混合分集配置。在霍山分别安装两面天线, 在老顶山和木孤台分别安装一面3.2米的微波天线。

综合以上计算结果来看, 霍山—稷王山的收信电平为-43.2d Bm, 储备为28d Bm, 霍山—大尖山的收信电平为-33.6d Bm, 储备为27d Bm, 大尖山-伊侯山的收信电平为-41.2d Bm, 储备为27d Bm, 符合SDH数字微波的传输需要。扩容改造工程结束后, 从实际的运行情况来看, 这几跳微波传输情况还是令人满意的。

4 经验总结

酒店数字客房改造规划方案 篇2

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微波数字化改造方案 篇3

【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。

微波收发信机数字化改造 篇4

与传统的模拟微波相比,具有以下优点。其一,由于数字化微波信号能够逐一在站点中实现再生,避免通信过程中发生噪声与信号畸变的积累,并且利用纠错码技术,使微波数字化传输具有较强的抗干扰能力。其二,在以往的模拟微波中,波道29.65MHz只能完成1路模拟信号的传输,但是在微波数字化传输过程中,相同的波道可以完成7路数字电视信号的传输;同时,因数字信号具有可靠密钥实现简易加密,且不易解密。因此,微波数字化传输不仅具有较大传输容量、覆盖范围广和节省频率资源。其三,与光纤传输相比,微波数字传输是空中传输,不受地理环境、人为因素造成破坏的影响,微波传输安全性更高。

2 技术原理

微波数字化改造有多种技术形式,如SDH同步数字技术,DVB数字压缩QPSK调制技术,由于天马寨微波收发是短距离中转,考虑性价比等因素,所以决定选用DVB数字压缩QPSK调制技术。QPSK是四相相移键控信号,也可称为正交相移键控,在实际的微波数字化信息调制中,QPSK作为常见的微波数字信号调制方式,不仅具有强抗干扰性和高频谱利用性,而且容易实现于电路中,是现代数字化通信过程极为重要的调制解调方式。

数字微波发信机发信工作流程大致是最先压缩编码生产TS流,TS流的产生可以是多路的,随后经由QPSK进行调制,调制后产生数字微波。这是数字微波的首次产生,也是改造后的微波数字化的根源。随后将数字微波进行变频、微波功放,最终将信号传送给天线,由天线直接对下一站进信号传输。

3 微波收发信机数字化的具体改造

3.1 对信号发出功率的确定

对数字微波来说,都会保留一定的雨衰储备提供给定路径,雨衰对数字微波性能的影响主要是微波数字化接力系统不可用性指标,时常发生微波信号出现马赛克、中断、信号源断断续续等情况,可通过计算出雨衰储备,并比较不可用性指标,来判断和改进路劲配置。例如:加大天线尺寸、调整天线位置、增加发射功率传输、减少高频传输线路损耗等。QPSK等对发信功率放大器所具备的线性性能要求更为严格。因为如果线性性能不够将可能带来数字微波的系统误码。一般来讲要求QPSK发信功率指标<0.5dB。另一方面,三阶交调系数也对发信功率提出了一定要求,一般而言,需要将输出功率做出小范围的降值调整。

3.2 对收信电平的确定

相对于改造前的设备,改造后的数字微波系统在电平参数上可以调整得更小一些。当然,参数调整的下限值是要满足其他线路指标。这是一个大前提,之后从经济角度看,则可以相应的调整发信机发射功率。收信机射频电平不能选的太小,有两方面的原因:其一,收信机静噪电平-75dBm,在通过调整主中放的“最大增益控制电位器”后,收信机主中放的中频输出在±1dBm的范围内波动;其二,对于收信机射频电平的选取还有综合考虑诸多因素,包括AGC中对收信机噪音控制的电压部分、实际调整中的静噪调整部分的电平、数字系统中收信机的电平限制范围以及系统驱动信号输出。在综合考虑这些影响的同时,还要考虑传输中数字传输误码性能的因素,要采用一定量的最低电平衰落储备。

3.3 对分路系统的改造

原有的微波收发信机采用收信与发信的两极分开信号传输。数字微波传输的特性为传输过程中的双极整合提供了的可能,数字微波有着强大的抗干扰能力,单极化的信号通道同样可以完成信号传输。为此,可以采用一个180°的信号传输弯头来使收发两极连为一体,构成单极的信号通道。

4 结论

在厂家的支持下,目前已完成天马寨,县城微波收发信机的数字化改造,县城向天马寨传送了CCTV1、CCTV2、福建省6套、龙岩市2套等电视节目,测试结果、收发信功率、MER、BER等主要指标均符合要求,经1个多月的设备运行,接收的电视图像清晰、稳定,即使在大雨天气,信号质量仍稳定,电视图像没有出现静帧,马塞克等现象。天马寨也可通过数字微波向县城传送多路电视信号。

摘要：武平县天马寨微波收转站建于上世纪90年代初,当初用于传输全市视频会议及省、市台节目,但随着光纤传输技术的兴起,光纤数字传输逐步代替了微波传输,原先的微波传输设备基本被弃用,但微波传输是空中无线传输,如进行数字化改造,仍具有光纤传输不可替代的优势。2013年,武平县到天马寨光纤线路因人为因素中断2次,造成省、市县节目无线发射停播几个小时的事故,所以县局决定对原先的微波二套收发通道进行数字化改造,作为省市、县10套节目传输的备份。改造原则坚持性价比,尽量利用原硬件,主要对收发信机部分进行数字化改造。因此,本文对微波数字化改造的优点及技术原理,改造方案,进行叙述。

关键词：数字微波,模拟微波,收发信机,改造

参考文献

微波数字化改造工程工艺质量管理 篇5

1 微波天线的安装调测及紧固

1.1 安装

(1) 如图1所示, 用U形螺栓及M16螺母4件和平垫2件把防滑角钢组件安装到对应的铁塔抱杆上。

(2) 吊装天线时, 将绳子穿过吊环把天线吊到铁塔上, 同时下面用绳子牵引住天线, 防止天线在起吊途中旋转或碰撞铁塔。

(3) 安装水平拉杆部件时在水平方向和垂直方向上须有25°的角度限制, 若超出此范围, 需重新选择水平拉杆附件在铁塔上的安装位置。

1.2 调测

移动水平拉杆部件, 将天线调节到最好的位置, 紧固2个M10螺母, 然后拧动两个M12螺母来微调水平方向, 水平微调范围±5°。

俯仰调节先拧松挂架部件及俯仰螺杆与角钢的连接螺栓, 再拧动图1中M24螺母来调节俯仰, 俯仰微调范围±5°, 反复调节方位和俯仰, 直到最佳位置后, 紧固挂架、U型螺栓、角钢组件螺栓、活节螺栓组件以及水平拉杆部件上各处螺栓螺母。

1.3 天线对调工具

施工中我们采用了天线对调工具用于辅助天线调整, 天线对调工具能够准确测量方位、俯仰角度及功率, 并在显示屏屏幕上实时显示。用户在使用过程中可对方位进行校准, 以便获得更好的测量精度。同时在寻找模式下, 天线对调工具能够自动记录获取的最大功率, 并保存最大功率时的方位及俯仰角, 显示在显示屏屏幕右侧。其显示界面如图2所示。

1.4 紧固

内蒙古地处我国北部边疆, 冬季十分寒冷, 且北风强劲。天线紧固件 (螺丝、螺母、调节杆) 在冬季受热胀冷缩的影响, 刮风时极易产生松动, 引起天线方向偏移, 造成微波收信电平 (RSL) 下降, 恶化传输质量。

在冬季大风到来之前, 安排工程队对全线微波天线紧固件进行一次彻底巡检, 利用超大扳手对每个螺母进行紧固, 确保遇到强风时天线不被吹偏。

2 防雷接地

确保通信站内所有设施均在避雷针的45°保护角内。确保接地体接地电阻小于5Ω, 确保机房接地排与系统接地体之间通过2根扁铁可靠连接, 如图3所示。

中频 (IF) 电缆需要多点接地, 中频电缆进入机房前, 在馈线窗外侧0.5m至1m处;中频电缆转弯处, 前后1m处;若中频电缆长过60m, 在塔中部增加一处。

3 馈线防水

接头防水处理采用1+3+3方式, 即1层绝缘胶带, 3层防水胶泥, 3层绝缘胶带, 然后再在两头用扎带固定。接地夹防水做法相同。中频电缆进入机房前, 在馈线窗外侧, 应做防水弯。

4 机房防尘

机房应按照通信机房C类机房标准, 即机房温度18~28摄氏度, 相对湿度40%~70%, 温度变化率小于5摄氏度, 机房内灰尘粒子应为非导电、非导磁及非腐蚀性粒子。

鉴于内蒙地区气候的特殊性, 建议机房内安装温湿度仪器, 机房要做密封处理, 安装空调以调节温度, 在湿度不达标的情况下, 适当的用水擦拭地板以增加湿度, 防止静电及灰尘。

5 电源优化方案

为了设备的安全及达到最大使用寿命, 我们现已将电源设备设置为定期的三个模块倒换形式, 即同一时间只有一个整流模块在工作, 其他模块在休眠状态, 每过一段时间即进行倒换。

6 安全防护措施

此工程的施工安全环境较为复杂, 链路较长, 地形多样, 气候多变, 有些地方多雨、多风、冬季多雪等。安全防护主要集中在室外施工, 所以我们对此工程的室外施工做了以下严格要求。

(1) 年满18岁, 经体格检查合格后方可从事高空作业, 持证上岗。凡患有高血压、心脏病、癫痫病、精神病、视力和听力严重障碍的人员和其他不适于高空作业的人, 禁止登塔作业。

(2) 防护用品要穿戴整齐, 裤角要扎住, 戴好安全帽, 不准穿光滑的硬底鞋, 水平移动工作面时, 必须系尾巴绳;要有足够强度的安全带, 并应将绳子牢系在坚固的建筑结构件上或金属结构架上, 不准系在活动物件上;严禁催上催下, 工作时严禁掉东西。

(3) 人爬塔检查时系好安全带;在爬到一定高度要检查之前, 先用脚用力猛跺几脚将要跨过的塔部件 (以防万一) , 确认安全时方可通过到接点处进行检查。

(4) 高空作业区地面要划出禁区, 用安全警示带拉起围起, 并挂上“闲人免进”、“禁止通行”警示牌;禁止夜间作业。

(5) 靠近电源 (低压) 线路作业前, 应先联系停电, 并配有专人在停电现场监督是否停电, 直到恢复供电后方可离开;作业者应离电线 (低压) 2m以上;禁止在高压线下作业。

(6) 严禁在夜间、大风、雨雪冰雹、大雾天气下登塔作业。

(7) 作业者在作业前及午饭休息时严禁喝酒, 严禁在高空及吊板上打闹, 开玩笑或投掷物品。

(8) 专人指挥, 专人负责角磨, 专人巡视滑轮, 专人拉尾, 由机动人帮助拉大尾绳;角磨负责人听到异常或没有听清楚口令不得推动角磨。

(9) 使用频繁的大绳、吊板、安全锁, 必须进行作业前的检查, 发现异常 (如断丝超过3根或离股) 应立即停止使用。

(10) 经常进行安全检查, 发现施工人员不遵守安全制度和技术操作规程必须立即制止, 在紧急情况下, 应停止该项作业。

摘要：本文针对内蒙古广播电视微波数字化改造工程项目管理中的工艺质量管理问题进行了阐述。

微波数字化改造方案 篇6

一、关于数字载波调制方法的对比分析

64QAM、QPSK这两类都归属于数字信号的载波调制方法。一般的数字载波调制方法可以归结为三类, 即相位键控、振幅键控以及频率键控, 而QPSK可以归结为相移键控, 也可以称之为“四相调制”或是“正交移相键控”, 64QAM可以归结到振幅相位联合键控, 其也被称为“多电平正交振幅调制”。通过切实的理论探究可以对其进行充分的总结, 在抗噪声的优势上, 相位键控是性能最佳的, 其次是频率键控, 最后是振幅键控。而从占据频谱的宽度角度来讲, 频率键控以及振幅键控的性能基本是一致的, 值得一提的是, 频率键控可以较之振幅键控的优势高几倍不止。

通过专业的分析与比较之后, 将其归结为:以控噪声以及信道宽带的利用率的相关角度来讲, 从几类中的对比来看, 相移键控当属数字载波调制方法里最佳的一个。而从省干线的角度来分析, 多跳调频模拟微波进行改造时, QPSK移相键控的调制方法最为适宜。

二、关于干线微波的数字改造分析

(一) 对调频模拟微波以及数字微波收发信号的对比探究以及分析

在传输宽带基本一致的情形下所进行的改造分析。现阶段, 模拟微波传输在电视节目中的运行所占据的宽带是fO±12MHz, 其小容量的数字微波进行的信号传输则是在34Mbit/s速率的情形下来实现的。而中频的运行所采用的是QPSK的调制方法时, 其对于微波通道的要求而实现传输的宽带实则也是f O±12MHz。通过上述笔者的分析, 这两类的传输带宽的要求当属于一类。

在工作原理的运行状态处于一致的情况下, 笔者对其进行改造并分析, 模拟与数字微波都要在70MHz的中频调制器的状态下完成改造, 以至于形成从上变频到微波频率的状态, 而后再通过微波的传输作用后, 使微波的相关设备在实现调制时处于中频的状态下, 而后在一级限幅的中放过程中得以实现。而数字微波在运行的过程中则不将其处在一种中放之中, 但是其他的部分、环节都要处于一致性的工作原理的状态中。

当前, 对于模拟微波器件的利用, 一般情况下都是以全固态的形态出现的, FET场效应器件等技术手段已经对传统的高压盘以及行波管实现了完美的替代, 这一替代使得模拟微波改数字微波的发展奠定了一定的基础。

(二) 需解决的环节阐述

第一, 对于相位噪声系列问题的探究以及分析。通过对模拟微波调频方法的相关传输, 其能令系统相位噪声的要求在一定程度上降低。究其另一层面的条件, 在数字微波对QPSK的调制施加相干解调方式时, 就会使得传输数字压缩出现电视信号。那么, 要想使这一现象得以良好的实现, 这时系统相位噪声就要相较于-70d Bc/Hz小, 在这一模拟微波的系统作用下, 即使各站的本振源均满足了上述需求, 其最终也会由于各微波站的相互转接作用, 在多次中继后相位噪声实现叠加的步骤之后, 使得最终在进行设备传输的过程中相位噪声低于-95d Bc/Hz下的时候, 方可使得系统的最终运行与上面所述的相关需求相契合。

第二, 对于频率稳定度的相关问题的分析和探究。变频借助微波介质振荡器来实现本振, 在外界无干扰的情况下, 它可以通过中频调制进行数量级为10-4的运行频率。一般情况下, 数字微波传输系统会借助中频数字调制的方式达到传输电视信号的目的, 且在对数字进行压缩, 诸多的电视数字信号在实现复接以后, 还要对中频进行QPSK的调制, 再运用上频至微波的频率, 最终来实现数据的传输。但是, 此处对微波发信机线性的指标要求相对较高, 微波本振源的频率相对来讲稳定度也较强, 所以面对这样的情况, 要求其不低于十的负六次幂的数量级。在此种情况之下, 通过采取介质稳频加锁相稳频的双相技术, 最终令其达到相对稳定的状态, 最后达到满足其要求的目的。

第三, 对于线性功放的相关问题的分析和探究。当调频模拟微波的功放的实现作用处在非线性区时, 总结早年间的发射机变频器之前还需对其添加限幅放大器, 而QPSK的微波的发射需求需要满足三阶交调抑制大于20d B。所以, 满足功能实现的要求是一定要满足其是线性放大器, 而非其他。

根据上述的分析可知, 如果解决系统的相位噪声问题、微波功放的线性度问题以及微波频率的相关稳定度问题, 就代表着数字化的相关措施的改造处于成功的阶段了。

三、结语

通过上文可以知道, 对于模拟微波设备的数字化实现改造的相关想法, 不仅在理论上具有一定的可行性, 在进行实践探究的过程中, 如果对一定的环节进行充分的把握, 对于模拟微波设备的数字化改造是具备实践可行性的。这时就需注意从笔者上述的分析与探究中, 积极把握线性功放、频率稳定度的问题以及相位噪声的相关问题, 通过切实的分析和探究, 最终通过切实的实践模拟来完成模拟微波设备的数字化改造, 从而为现阶段的模拟微波改数字微波的实现打下良好的基础, 同时为日后的数字微波的传输发展提供切实的保障。

摘要：将数字化应用到广播电视的生产中, 对节目数量、图像的传输质量以及图像清晰度等的提升具有关键的作用。值得一提的是, 它还可以构建起一体的综合网络平台, 其中涵盖音频、文字、视频、图像以及数据等方面, 最终完成多媒体综合信息服务。

关键词：数字微波,模拟微波,比较,改造

参考文献

微波数字化改造方案 篇7

吉林省微波数字化改造三期工程属于通信工程, 新技术扩展应用领域。该项目是在吉林广电微波数字化改造一二期工程基础上的延续, 目的是增设市、县广电局及当地网络公司至一期微波站点的数字微波传输电路, 构建完整的省内微波传输体系, 实现省内各局、站、网络公司间的内部办公、应急电话、指挥调度、广播电视信号备份及地方新闻回传等业务的安全传送。从而能以较为方便的方式实现新闻回传、安全调度、监控监测、语音通信等通信平台的搭建, 尤其是能为市、县级网络公司提供安全优质的省内节目备份信号源, 具有极大的应用价值。

二、立项背景

随着吉林省微波数字化改造的步步深入, 一、二期改造工程的优越性均得到业界和学界的广泛认可, 应用中无论是安全传输还是运行维护均发生了质的变化, 吉林微波的建设更是呈现出了欣欣向荣的景象。同时也为借助主体工程进一步延伸微波传输电路, 延伸到省内各个角落, 完整覆盖全省9个市 (州) 53个县市区, 实现微波信号的省内无缝隙覆盖奠定了基础。

三、工程方案的具体设计

1组建原则

本期工程贯彻“因地制宜”的改造方针, 在合理利用一期工程中已建设备和技术资源的基础上新增设43个Paso Link系列小型微波站即43跳Paso Link系列微波电路, 双向传送基于IP方式的语音、指挥调度、广播电视信号及综合办公等业务。除东辽到辽源的微波通道采用2+0方式外, 其他42跳传输容量拟定为1个STM-1通道, 微波波道采用1+0方式。

2组网及通信方式

本期工程仍采用MSTP设备作为新增微波电路的复接设备, 采用MSTP技术建立基于SDH的多业务传送平台的省内支线网。在新增设的43个微波站均配置以太网板卡, 上下传送基于IP的语音、指挥调度和广播电视节目等业务。同时, 各站再配置E1板卡, 传送首站至各站的2M透传业务, MSTP设备交叉连接矩阵的容量设计为64×64 (VC-4) 、48×48 (VC-3) 和1008×1008 (VC-12) 级。本期工程中支线电路 (东辽—辽源) 一跳为2个业务通道, 微波传输容量为2×STM-1, 其他均为1个业务信道, 微波传输容量为1×STM-1, 每个业务通道由63×2Mb/s信道组成。其中5×2Mb/s (双向) 组成一个VC-12-5C级联组, 上下传送应急电话调度指挥业务;下传21×2Mb/s (单向) 组成1个VC-12-21C级联组, 下行传送省网络公司打包的省内基本流;预留15×2Mb/s (双向) 组成1个VC-12-15C级联组上行传送县 (市) 的地方应急新闻节目回传;2×2Mb/s (双向) 组成1个VC-12-2C级联组上下传送监控监测等业务;10×2Mb/s (双向) 组成一个VC-12-10C级联组, 上下传送安全调度备份业务。总计占用53×2Mb/s。

3路由及频率规划

本期工程建成后, 新增微波电路250.3公里, 最长站距37.3公里最短站距1.5公里, 其中传输距离大于等于10公里的8个站点, 大于等于3公里, 小于10公里的站点有21个, 小于3公里站点14个。站点频率和极化安排在符合国家无委要求的前提下, 除伊通微波站---伊通广电局、辽源微波站---辽源网络公司, 珲春---珲春局、镇赉---镇赉网络公司、白城---洮南瓦房转播台用6 (L) GHZ频段外, 其余均选用8GHZ频段, 极化方式均按单极化配置, 在原有站型的基础上类推新增站点高低站的交错配置。

4设备选型

本期工程是2009年和2010年两期微波改造工程的延续, 为了保证施工的连贯性, 设备的统一性和电路维护的简便性, 微波设备选型为NEC公司STM-1光接口的Paso Link系列小微波, 且所有接口均应符合ITU-T建议G.957标准, 波道配置为2+0和1+0方式;天线选用NEC公司配套的8G直径0.6米, 8G直径1.2米和6G直径0.9米三种类型天线, 馈线为NEC公司配套的中频电缆;复接设备建议选用华为公司8光口16网口的OSN1500型MSTP多业务传送平台设备;供电系统建议选型为中兴公司的嵌入式电源作为主用的-48V整流电源, 备用电源为理士-48V电池组 (单节电压为-12V) ;安装柜在NEC公司配套设备中提供。

四、工程方案的主要特点

该项目的技术水平, 实用效能, 产生的经济效益等均处于国内当代技术前沿, 与传统的传输方式、带宽管理、复接模式相比较, 大大提高了工作效率, MSTP (多业务传输平台) 的潜在功能在微波链路的常规维护、网管统一管理等方面的成功应用, 实属一大创新, 既打破了传统的观念和模式, 又为今后的广电系统微波工程建设开辟了一条科学化的道路。

五、项目产生的重大意义

该项目自2011年建设完工投入使用后, 效果明显, 设备运行良好。微波信号实现了省内各地完整覆盖, 通道配置合理, 业务划分清晰, 信号传送安全稳定, 部分局站信号已为主用。吉林省微波数字化改造三期工程的完成, 实现了省微波传输网络的大面积覆盖, 只要带宽要求在微波传输网的承受范围之内, 吉林微波传输网络将覆盖全省9个市 (州) 53个县市区, 预计能达到微波传输覆盖全省无死角的程度。MSTP (多业务传输平台) 在本次微波改造工程中的引入, 使得微波传输网的通道配置极其灵活方便, 通道容量可以很合理的规划和使用, 同时也使得微波为县、市新闻回传、安调、监测等平台的搭建变得简便易行。

参考文献

微波数字化改造方案 篇8

(1) 东宁县是一个地广人稀的山区县, 按照国家有线数字电视“村村通”和“户户通”的工作目标, 采用有线电视光缆传输有30%的自然村无法实现信号全覆盖, 卫星直播方式不仅不利于维护管理, 而且收看不到地方电视节目, 群众不愿意接受。为了有利于有线广播电视的维护管理和播出安全, 采用数字多路微波完成这30%自然村的有线电视全覆盖任务是最快捷、最经济、最有效、最科学的解决方案。

(2) 我们原来使用的天线是国产的喇叭型天线, 四只十字交叉组合实现全向多点信号覆盖。由于喇叭型天线方向性强, 场形主瓣有效覆盖面有限, 场形为近似梅花形, 在其有效覆盖范围以外存在阴影区, 在阴影区内无法正常接收信号, 只能采用直放中继或再建前端解决。另外, 由于天线副瓣场形叠加, 合成场形复杂, 在小范围内信号场强变化非常大, 给信号接收选点带来困难, 造成信号利用率低, 并给农村有线电视网的建设、维护和管理增加了难度, 而且技术投入大, 经济效益不高。因此, 我们选择缝隙式全向天线, 其场形图为近似圆形无死角, 完全满足电视信号全覆盖的技术要求。

(3) 我们使用的国产矩形波导, 由于技术和制造工艺的原因, 无法满足数字多路微波的技术要求。主要表现在, 波导法兰盘接口封闭不严密, 内壁接口处不光滑, 平整度较低, 信号损耗较大。特别是在雨季的时候经常进水, 气温底时波导内积水, 气温高时水变成了蒸汽, 信号损耗特别大。在冬季, 由于室内外温差特别大, 封闭不严的波导进入潮湿的空气, 在机房与室外交接处波导内部经常挂霜, 造成信号损耗增加, 使其信号无法正常传输, 经常造成电视信号的劣传或电视信号停传事故的发生。因此, 我们选择采用椭圆形充气软波导。彻底解决波导封闭不严的问题。

2 全向天线的技术设计

根据我县的地理环境和村屯分布的实际, 选择了二十五个信号接收地点进行勘测, 通过反复论证, 认真分析计算, 准确设计全向天线的技术参数, 以实现最佳的接收质量。微波站建在县域地理分布的中心位置, 海拔1102 m的高山上, 冬季气候条件非常恶劣, 天线的物理机构要求必须坚固, 风阻要小, 要耐得住12级大风的阻力。为了设计天线倾角, 我们选择了具有代表性的四个信号接收端, 一是海拔最低点 (东宁、海拔268 m) ;二是海拔最高点 (老黑山、海拔675 m) ;三是距离微波站最近点 (新曙光、直线距离5.6 cm) ;四是距离微波站最远点 (黄泥河、直线距离65 cm) 。通过反复论证计算, 新曙光点的倾角最大为6.25°, 其它点的倾角都小于或等于5°, 由于2.5 GHz微波信号具有一定的衍射能力, 近距离的信号场强有较高, 通过增加接收天线增益完全能够达到微波接收信号电平等各项技术指标的要求。最后设计天线的各项技术参数值为:

(1) 倾角Q=5°。

(2) 自由空间衰落。

上式中按:d=50 km、f=2.5 GHz计算

每一个接收端在计算自由空间衰落时d按实际发射与接收两点之间的距离计算。f是我们微波实际使用的频率2.5～2.7 GHz带宽、计算时f取值在此范围内即可。

(1) 路径衰落。

电磁波在空间传播受地理环境、气候因素等的影响, 按经验信号衰落值应留有余量。

(2) 发信功率电平。

(3) 收信最小输入电平。

P r=C/N+N+Nf=-58d B (载噪比C/N=46 dB;噪声系数Nf=2.4 dB;噪声电平N=-10 6.4 dB m)

(4) 杂损。

Lf=4.3 dB (合路损耗3 dB加上插入损耗等1.3 dB)

(5) 发信天线增益。

(6) 接收天线增益。

例如:以50 km处的接收天线增益为例

(7) 降频器输出场强。

我们按照以上的设计要求和技术参数, 委托美国安德鲁公司专门为我们生产了多路微波全向缝隙天线。

3 天线的安装调测

(1) 在吊装天馈线系统的时候, 特别要注意做好保护天线和波导, 若要造成变形或损坏直接导致信号损耗的增加, 给信号的接收带来困难。天馈线系统要安装牢固连接可靠, 然后进行调试和多点测试, 各项技术指标经过测试达到设计标准即可投入使用。

(2) 测试结果: (表1) 。

(3) 经过实际测试, 全向缝隙天线各项技术指标完全达到设计要求, 安装合格, 完全能够满足我县有线电视网络的技术要求, 达到了理想的接收效果。天馈线系统改造升级后, 彻底改善了有线电视信号的质量, 增加了覆盖范围, 提高了整个网络的运行安全和可靠性, 并收到了较好的经济效益。经过两年多的使用, 再没有发生过有线电视信号劣播和停播事故的发生。为我县广播电视事业的健康发展提供了可靠的技术保障。

摘要：简要阐述了多路微波全向天线改造方案的论证和技术设计, 以及天馈线的安装调测, 并收到了较好的社会效益和经济效益。

微波数字化改造方案 篇9

1项目设计目的

第一,备用调制器为冷备份平时不工作,当系统检测到主用调制器输出的信号有问题或调制器机身出现故障时,立即启动备用调制器开机使其正常工作,同时自动关闭主用调制器的电源停止其工作,从而达到主备用机自动切换的功能。

第二,ASI接口的TS码流信号源同时输入主、备调制器,当输入的码流出错或者没有信号时,则系统发出声光告警[1]。

2 “数字微波调制机切换器”技术方案

2.1控制系统整体结构示意图

2.2技术概述

1)自动控制系统主要依靠FPGA可编程器件的强大应用功能,在相关固定功能器件的基础上,编写相应的检测控制分析逻辑程序,配合单片机共同完成整个系统的检测控制功能。

2)ASI码流信号源同时输入主、备调制器、自动控制系统,控制系统通过对ASI码流进行解码检测分析, 判断出输入信号的有无、其幅度大小是否可以给调制器识别、输入信号是否出错以及产生的误码是否会导致无效传输,判断的结果将控制系统是否发出告警。

3)使用中的调制器输出中频将分出1路输入控制系统,系统对该中频信号进行解调解码并检测分析,判断中频信号的场强电平大小、信号的误码质量等级,通过有效比对,判断出是否应该切换至备用机电源同时断开主用机电源。

4)控制系统对主备用机电源的开启与关闭通过继电器来实现,控制系统本机在断电重启后按此前存储的状态参数控制继电器工作;而当本机关机时,继电器的复位可以达到电源直通至主用机的功能,也可以通过手动强制切换开关切换至备用机工作,手动强制切换开关使外电源不再通过继电器,使主备机脱离了本机的控制, 本机开机后如需恢复本机的自动控制,需把手动强制切换开关恢复至自动位置。本机在正常工作状态下,如果需要对主备机进行手动切换,可在面板输入手动切换指令,系统通过单片机可以控制主备机的切换;当本机出现故障时,则可以通过手动强制切换开关实施主备机的切换。

2.3实现原理

ASI码流输入端检测采用无源分配给到控制机的码流(也即输入主备机码流),在工作时控制机的CY933解调出TS码流,TS码流经TS流检测模块检测输入的TS流是否正常,如正常给显示屏显示正常,反之声光告警。

调制中频输入(也即QPSK工作机输出)经中频解码后进入TS流控制模块单片机读取QPSK解调强度,质量等参数在显示屏上显示,当检测出的参数和正常时参数不同及超过一定值时就判断正在工作的QPSK机器出现故障需切换到备用机工作,这时单片机控制继电器切换到备用机电源接通,主机电源关闭,并声响告警并在显示屏提示,直至值班人员手动复位后声响才停止[2]。

2.4功能

第一,面板显示监测信号的质量、强度、告警等相关内容、参数;第二,在ASI码流信号源输入的检测方面:当ASI无输入或者输入幅度较小时,系统发出声光告警,告警可以设定为3种方式:只有声音告警( 蜂鸣器)、只有光告警( 显示屏光闪动)、同时具备声光告警; 第三,对调制器输出信号的检测方面:调制器本身及内部信号处理的所有问题均可通过质量和强度的数值大小表现出来,通过设定二者的门限数值即可实施自动切换功能( 二者的门限数值可以通过面板进行修改设定), 切换时自动启动备用机的电源,同时自动关闭主用机的电源;主备用机切换后,有一个判断备用机是否达到正常使用要求的过程时间,初定为0.5min ~ 3min,该时间可以通过面板设定,在该时间段内,如果系统发现备用机达不到要求,则会重新切换到主用机并重新检测是否达到要求,此反复切换的过程初步设定为5次( 该次数也可通过面板修改设定),如果最后主备用机均达不到要求,则系统发出声光告警;第四,关机直通、手动控制功能:正常情况下,控制系统本机在断电重启后按此前存储的状态工作,当本机关机时,电源直通至主用机,也可以通过手动强制切换开关切换至备用机工作。 手动强制切换开关在本机的后面板上,分主、自动、备三档,使用该开关的主、备档,均不再受本机控制,本机开机后如需恢复本机的自动控制功能,需把手动强制切换开关恢复至自动位置。本机在正常工作状态下,如果需要对主备机进行手动切换,可在面板直接设置主备机的切换,系统会按照上述步骤重新检测,如反复检测几次( 按设定的次数) 后仍达不到要求,则系统发出声光告警;当本机出现故障时,则可以通过手动强制切换开关实施主备机的切换。

2.5控制系统的意义及扩展性

具备上述功能的自动控制系统不仅仅只用于数字微波系统,还能通过扩展广泛的应用于其他系统,例如, 调频广播发射系统、电视发射系统、国标地面数字电视发射系统、CMMB手机电视发射系统等的控制切换,以及有线数字电视网络前端机房、其他数字电视前端机房等的电视码流的适时监测、分析等[3]。因此,该系统的成功实现意义重大、应用范围广。

3结论

第一,“数字微波调制机切换器”提高了微波系统数字化智能化水平,实现无缝自动切换,增强了广播电视信号传输的可靠性、安全性。

第二,由于“数字微波调制机切换器”具有信号检测功能,对信号源可实时监控,为数字微波传输系统的维护抢修创造了便利条件,在现有条件下,可简化系统故障维修的工作流程,提高了广播电视信号传输的保障能力。

第三,由于数字微波系统智能化水平的提高,可实现无人值守,也可作为发射机前端的主要信号传输链路使用。

参考文献

[1]王雪梅.数字微波技术在广播电视信号传输中的应用[J].通讯世界,2015(7):15-16.