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數(shù)字通信技術(shù)范文

時間:2022-08-18 20:26:06

序論:在您撰寫數(shù)字通信技術(shù)時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

數(shù)字通信技術(shù)

第1篇

關(guān)鍵詞:數(shù)字通信;技術(shù)原理;應(yīng)用

通信產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,滲透在各行各業(yè)中,沒有通信技術(shù)的服務(wù),各行業(yè)的正常運(yùn)行和發(fā)展都會受到嚴(yán)重制約,可以說,不管是人們的日常生活還是工作生產(chǎn)都已經(jīng)離不開通信技術(shù),一旦出現(xiàn)特殊的社會環(huán)境,迫使人們不得不減少外出而需要在室內(nèi)完成工作或者學(xué)習(xí),這時候就需要強(qiáng)大的通信網(wǎng)絡(luò)來支撐,所以通信技術(shù)的發(fā)展顯得至關(guān)重要,隨著社會的進(jìn)步,對通信技術(shù)也不斷提出更高的要求,只有滿足這些需求,通信產(chǎn)業(yè)才能更好的生存和發(fā)展。當(dāng)前,我們早已邁進(jìn)了數(shù)字通信時代,所以對數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)行分析,展望其未來的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1數(shù)字通信技術(shù)的原理

數(shù)字通信系統(tǒng)模型如圖1,數(shù)字通信就是利用數(shù)字信號進(jìn)行信息的傳遞,所謂數(shù)字信號,在電子電路中是采用二值邏輯中的1和0來進(jìn)行信息的表示,用多位二值數(shù)碼的組合表示不同的信息。而在現(xiàn)實(shí)中,大多數(shù)信息都是模擬信號的形式,可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后就可以在數(shù)字信道中進(jìn)行信息的傳遞。為了保證信息傳輸?shù)目煽啃院捅C苄?,以及為了提高信道的利用率,在傳輸之前通過對數(shù)字信號采用不同的編碼方式,能夠大大提高抗干擾能力,降低外界或者系統(tǒng)自身噪聲的干擾。再利用調(diào)制器對信號進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制之后的信號頻譜得到擴(kuò)展,更適合在信道中傳輸,充分利用信道,提高傳輸性能。同時,在數(shù)字信號系統(tǒng)中,同步也是非常重要的環(huán)節(jié),如果時鐘同步或者幀同步不準(zhǔn)確,也會直接導(dǎo)致信息出錯。信號通過有線或者無線信道傳輸?shù)浇邮斩撕?,再?jīng)過解調(diào)、譯碼后可恢復(fù)信息。在數(shù)字通信系統(tǒng)中極其重要的技術(shù)還包括程控交換,在最初的電話交換機(jī)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展為數(shù)字程控交換機(jī),利用存儲著交換控制程序的計(jì)算機(jī)來控制信息的接駁,信息的類型從最初單一的語音發(fā)展為多種形式的數(shù)據(jù)信息,程控交換機(jī)的使用使得通信系統(tǒng)的維護(hù)管理更加便捷可靠,增強(qiáng)了靈活性,功能更全面,在一定程度上,通過對軟件的控制來增強(qiáng)硬件的功能擴(kuò)展,從而更好的提供通信服務(wù)。

2數(shù)字通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

2.1數(shù)字通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)數(shù)字通信技術(shù)具有很好的抗干擾性能。信息在通過信道傳輸?shù)倪^程中,不可避免的會受到來自外界或者自身的噪聲干擾,但是數(shù)字信號不同于模擬信號,數(shù)字信號本身是離散的信號,通常采用二值邏輯來表示,實(shí)際應(yīng)用中可以用脈沖的兩種不同狀態(tài)代表1和0,只要能控制噪聲信號不嚴(yán)重破壞脈沖的兩種狀態(tài),就可以在接收端被識別,在這一點(diǎn)上,模擬信號是不能夠相比的,噪聲對模擬信號的影響是很明顯的,很容易使信號失真,所以相對來說數(shù)字通信技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)于模擬通信技術(shù)。(2)數(shù)字通信技術(shù)有較好的保密性能。用數(shù)字信號進(jìn)行信息的表示、存儲和傳輸,更便于對信息加密,可以將數(shù)字信息進(jìn)行各種運(yùn)算處理,對其進(jìn)行偽裝,常用的方法就是采用密鑰技術(shù),一般密鑰很難被外界破解,從而保證了通信信息的保密性。(3)數(shù)字通信技術(shù)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的高質(zhì)量信號傳輸。信號在傳輸過程中,距離越長,損耗越大,那么就必須對信號進(jìn)行放大,但是同時也會放大噪聲,甚至噪聲可能會覆蓋有用信號。在采用數(shù)字通信后,由于數(shù)字信號的波形在失真后可以通過整形電路恢復(fù)原有的信息,利用再生中繼器可以大大增加傳輸距離,同時又保證了信號的不失真性。(4)數(shù)字通信技術(shù)支持多種形式信息傳輸。隨著計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)的發(fā)展,人們對信息的需求呈現(xiàn)多樣性,但是不論何種形式的信息,都可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,所以數(shù)字通信技術(shù)的普及也促進(jìn)了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的形成。(5)數(shù)字通信系統(tǒng)普遍采用大規(guī)模集成電路,具有體積小、重量輕、耗電低、后期維護(hù)方便等等優(yōu)勢。另外隨著光纖技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代通信大量使用光纖作為傳輸媒介,大大節(jié)省了成本,提高了傳輸速度,加強(qiáng)了信息的保密性。

2.2數(shù)字通信技術(shù)的缺點(diǎn)

(1)數(shù)字通信技術(shù)對頻帶的利用率較低。相對于模擬通信,同樣的電話業(yè)務(wù),數(shù)字通信占用的帶寬遠(yuǎn)高于模擬通信,當(dāng)傳輸帶寬有限的時候,就會影響頻帶利用率。(2)數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)備更加復(fù)雜、繁瑣。為了實(shí)現(xiàn)通信質(zhì)量的提高,就要增加信號處理的復(fù)雜程度,相應(yīng)的,通信設(shè)備的功能更多也就更加復(fù)雜。雖然數(shù)字通信技術(shù)存在一些缺點(diǎn),但是隨著寬帶信道的采用、窄帶調(diào)制技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,這些缺點(diǎn)已經(jīng)被弱化,數(shù)字通信必然會取代模擬通信,成為占主導(dǎo)地位的通信技術(shù)。

第2篇

DDS數(shù)字通信技術(shù)是借助數(shù)字傳輸信號實(shí)現(xiàn)的通信,將模擬信號發(fā)出,將信息發(fā)送到數(shù)字終端的一門技術(shù),在數(shù)字終端接收信號后,通過對數(shù)字信號編碼的方式,運(yùn)用調(diào)制解調(diào)器將所有的信號都發(fā)送到數(shù)字信道上。DDS數(shù)字通信能夠防止外界的干擾,確保信息能夠準(zhǔn)確地傳遞,而且數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的儲存,在各類的網(wǎng)絡(luò)通信都得到了應(yīng)用。DDS數(shù)字通信運(yùn)營了程控交換等技術(shù),人們借助計(jì)算機(jī)編程的方法,將程序輸入到計(jì)算機(jī)中,然后信息交換就會按照計(jì)算機(jī)編程的方式傳遞。程控數(shù)字交換機(jī)在處理數(shù)據(jù)的時候效率是比較高的,而且其占地面積比較小,能夠儲存的數(shù)據(jù)多,在數(shù)據(jù)傳遞時能夠借助雙通道傳遞,靈活性強(qiáng),而且還有很多輔的功能,在使用時結(jié)合智能化電網(wǎng)的建設(shè),能夠?yàn)槿藗兲峁└玫胤?wù)?,F(xiàn)在,通信行業(yè)發(fā)展迅速,其不僅僅是支撐語音通話技術(shù),同時也支持?jǐn)?shù)據(jù)的交換,所以,其帶寬也符合要求。

2DDS數(shù)字通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1DDS數(shù)字通信技術(shù)具有較好的抗干擾能力

當(dāng)信號在信道上傳遞的過程中,都會受到外界的干擾,在傳統(tǒng)的模擬通信技術(shù)中,這些干擾是不能夠避免的,導(dǎo)致信息傳遞的路徑出現(xiàn)中斷的問題。但是在使用DDS數(shù)字通信的過程中,這些問題都是可以避免的,在進(jìn)行數(shù)字通信的時候,各個接收端都會收到識別碼,識別碼是由數(shù)字“0”或“1”構(gòu)成的,只要干擾源不是特別大,在信息傳輸?shù)臅r候能夠分清楚有電脈沖,就不會對通信的質(zhì)量造成任何的不利影響。

2.2DDS數(shù)字通信能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的通信

運(yùn)用DDS數(shù)字通信時,不會對通信的質(zhì)量產(chǎn)生任何的影響,即使是遠(yuǎn)距離的通信,也不會產(chǎn)生大量的干擾和數(shù)據(jù)中斷的問題。模擬信號在傳遞的過程中,如果距離過長,信號就會逐漸減小,所以,為了能夠使信息能夠在較遠(yuǎn)的距離傳輸,就需要在信息傳遞的過程中建立一個增音放大器。但是,增音放大器在使用的過程中,不僅僅會提高信號收集的效果,同時也會將一些干擾信號方法,這些干擾信號在放大的過程中會產(chǎn)生惡性循環(huán),導(dǎo)致信號擾的信號阻擋,信號會出現(xiàn)中斷的問題。DDS數(shù)字通信能夠運(yùn)用整理信號,生成新的信號的方法,通過將那些受到外界干擾的信號進(jìn)行整理,找出新的電脈沖,這樣,就能夠?qū)⒏蓴_源清除,不會造成信號的失真問題,即使是在遠(yuǎn)距離的通信中,也可以達(dá)到比較好的效果。

2.3DDS數(shù)字通信能夠起到防止信息泄露的效果

模擬信號在傳遞信息時,容易導(dǎo)致信息泄露的問題,而且在進(jìn)行加密處理時要面臨很多的問題。在運(yùn)用DDS數(shù)字信息傳遞時,可以生成離散的信號,能夠打亂順序,采用隨機(jī)性的密碼,即使在獲取密碼后,也很難在短時間內(nèi)破譯密碼。

3數(shù)字通信系統(tǒng)的應(yīng)用

數(shù)字通信系統(tǒng)在使用的時候,能夠在較短的時間內(nèi)將信息及時地傳達(dá),從而能夠確保信息傳遞的時效性。通過對數(shù)據(jù)的編碼、調(diào)制、解碼等步驟,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。在對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制的過程中,主要是英語條幅和調(diào)頻的方式,能夠?qū)⑿盘栐催M(jìn)行轉(zhuǎn)化,從而使信號的傳播比較安全,而且能夠確保信息的完整性。運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)接口的方式,直接能夠?qū)崿F(xiàn)多媒體的連接,人們運(yùn)用移動終端就能夠接收信號。

4DDS數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)在,信息通信技術(shù)的發(fā)展還是比較迅速的,DDS數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展前景還是比較廣闊的,是信息技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果。DDS數(shù)字通信技術(shù)能夠在通信行業(yè)中占據(jù)主導(dǎo)的地位,能夠克服傳統(tǒng)的模擬通信技術(shù)的弊端?,F(xiàn)在,電話數(shù)字技術(shù)已經(jīng)比較成熟了,而且通過編碼的壓縮也能夠?qū)崿F(xiàn)各類數(shù)字化的技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)也可以處理大量的數(shù)字信號,能夠在信息業(yè)務(wù)中傳遞各類信號,通過對終端的處理,使數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣仍絹碓娇?,帶寬網(wǎng)絡(luò)的使用是未來數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展趨勢。

5結(jié)語

第3篇

關(guān)鍵詞:電子式互感器;數(shù)字同步;數(shù)字通信技術(shù)

1 電子式互感器

1.1 基本概念

在設(shè)計(jì)電子式互感器的結(jié)構(gòu)時,對于高精度采集模擬電信號的任務(wù),需要利用采集器來實(shí)現(xiàn),使電信號得到傳遞。在電子式互感器當(dāng)中,外部接口數(shù)字化、傳感原理新型化等是其中的重要內(nèi)容。在光學(xué)無源電子式互感器當(dāng)中,傳輸和采集信號的傳輸介質(zhì)使光學(xué)器件,其信號傳變性能十分優(yōu)良。此外,還有一種非光學(xué)有源電子式互感器,在此類電子式互感器當(dāng)中,高精度信號是由高壓側(cè)電子回路進(jìn)行采集,通過對羅氏線圈等傳感器、數(shù)據(jù)采集電路等進(jìn)行應(yīng)用,向低壓地電位傳輸采集的信號。

1.2 主要特點(diǎn)

在電力系統(tǒng)當(dāng)中,隨著數(shù)字化、智能化程度的不斷提高,電子式互感器能夠很好地滿足實(shí)際應(yīng)用需求,具有很高的測量精度,而且在不同的荷載狀態(tài)下,也不會影響其測量精度。同時,電子式互感器的絕緣性良好,具有較高的安全性。[1]電壓互感器短路或電流互感器開路的風(fēng)險不存在,同時具有較大的電子式互感器動態(tài)范圍。在電子式互感器中,沒有鐵芯存在,因而不會發(fā)生鐵磁諧振,具有良好的暫態(tài)特性、易攜帶性、輕便性等特點(diǎn)。

1.3 輸出信號

在電子式互感器當(dāng)中,主要包括模擬信號、數(shù)字信號等輸出信號的類型。測量的數(shù)字信號輸出電流為2D41H的測量值,電壓保持為2D41H、電流保護(hù)數(shù)值保持在01CFH,在模擬信號輸出的電流互感器當(dāng)中,數(shù)值為4伏、225毫伏、150毫伏。

1.4 配置原則

在110千伏及以上的電壓環(huán)境中,綜合考慮成本和技術(shù)方面的問題,可采用常規(guī)互感器、電子式互感器,如果對于66千伏以下的電壓來說,用戶外敞開配電裝置保護(hù)測控集中布置的基礎(chǔ)上,也可采用常規(guī)傳感器、電子式傳感器。[2]如果保護(hù)測控下放布置,則不應(yīng)采用常規(guī)傳感器。

2 數(shù)字同步技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)電磁式互感器當(dāng)中,是連續(xù)輸出模擬量,同時模擬量同步狀況較為良好,而不同傳感器的傳變角差是其主要區(qū)別。而在實(shí)際應(yīng)用中,傳變角差數(shù)值都會很小,因此基本可以忽略。而在電子式傳感器當(dāng)中,除了模擬化傳感頭之外,還包括數(shù)字處理、模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換,所以在應(yīng)用電子式傳感器的過程中,必須對數(shù)據(jù)同步的問題加以解決。而在電子式互感器的同步方面,涉及了很多相關(guān)的內(nèi)容。[3]在相同間隔當(dāng)中,數(shù)據(jù)計(jì)算對于母線電壓、線路電壓、功率因數(shù)、電流、電壓、無功功率、有功功率等同步都發(fā)揮著重要的作用。根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來開,在一個間隔當(dāng)中,同一單元最多能夠?qū)?2個測量量進(jìn)行處理和輸出,因此,應(yīng)當(dāng)保持這些測量量之間的良好同步。在變電站當(dāng)中,一些設(shè)備需要對多個不同間隔的電流、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用,例如平行雙線橫聯(lián)差動保護(hù)裝置、集中式母線保護(hù)設(shè)備、集中式小電流接地選線設(shè)備等,在相關(guān)間隔中,應(yīng)當(dāng)確保同步的合并單元輸出數(shù)據(jù)。對于輸電線路,如果差動保護(hù)方式為數(shù)字式縱聯(lián)電流,在線路各側(cè),也應(yīng)保持同步的數(shù)據(jù),也涉及了很多相關(guān)的變電站。在電網(wǎng)檢測系統(tǒng)當(dāng)中,需要對全系統(tǒng)同步相角測量進(jìn)行提供,在全系統(tǒng)當(dāng)中,也可能實(shí)現(xiàn)同步的數(shù)據(jù)采集。

3 數(shù)字通信技術(shù)的應(yīng)用

在高壓傳感器當(dāng)中,通常會輸出較小的數(shù)值模擬量,在傳輸過程中,為了對損耗進(jìn)行降低,在傳輸當(dāng)中通常利用離散數(shù)字信號。而在光纖通信當(dāng)中,還應(yīng)當(dāng)利用光信號對電子信號輸入進(jìn)行轉(zhuǎn)變,在光纖當(dāng)中進(jìn)行傳輸,進(jìn)而完成通信的過程。相比于模擬通信,數(shù)字通信具有更高的質(zhì)量,在通信系統(tǒng)當(dāng)中,其應(yīng)用也更為廣泛。數(shù)字通信中對電路信號進(jìn)行調(diào)制的主要方式就是數(shù)據(jù)編碼,對數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制,使之形成光信號實(shí)現(xiàn)光纖傳輸,利用光電轉(zhuǎn)換器在接收端對光信號進(jìn)行接收,重新轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,完成傳輸信號的任務(wù)。光源是數(shù)字光纖通信中的主要信號,因此,選擇傳輸碼,對于數(shù)字通信來說非常重要。很多碼型都可以應(yīng)用在光纖通信當(dāng)中,例如偽雙極性碼、插入比特碼、mBnB碼等。在實(shí)際選擇中,應(yīng)當(dāng)注重選擇具有一定獨(dú)立性的比特序列,可以檢測的接收誤碼、誤碼的擴(kuò)展性很小,為了提取信息方便,不能有長串的1或0出現(xiàn),同時還應(yīng)控制較少的碼速率提升較低的碼光功率代價。電子式互感器由于具有較短的傳輸距離,并且在能量供應(yīng)中可能存在一定的問題,因此,難以有效地通過以上的編碼方式加以實(shí)現(xiàn)。因此,利用數(shù)字傳輸?shù)姆绞?,采用?shù)據(jù)編碼、V/F-F/V、異步串行傳輸?shù)确椒?,能夠更好地確保測量精度。在光纖數(shù)字通信當(dāng)中,應(yīng)當(dāng)先編碼數(shù)字信號,然后通過光纖進(jìn)行傳輸,在電子互感器當(dāng)中,也可應(yīng)用這種方法。根據(jù)電子式互感器的特點(diǎn)來看,在傳輸信號的過程中,可以采用雙穩(wěn)觸發(fā)器、門電路觸發(fā)器等。在開始每個數(shù)據(jù)的時候,對輸出狀態(tài)利用雙穩(wěn)觸發(fā)器進(jìn)行翻轉(zhuǎn),在中間時段的數(shù)據(jù)當(dāng)中,如果數(shù)據(jù)為0,則保持不變的雙穩(wěn)觸發(fā)器狀態(tài),如果數(shù)據(jù)為1,則其輸出狀態(tài)由雙穩(wěn)觸發(fā)器再次進(jìn)行翻轉(zhuǎn)。在這種編碼方式的實(shí)現(xiàn)當(dāng)中,為了更好地發(fā)揮作用,應(yīng)當(dāng)確保初始狀態(tài)為0的編碼電路,并根據(jù)系統(tǒng)時鐘頻率的二分之一設(shè)定數(shù)據(jù)時鐘頻率。在低壓側(cè)當(dāng)中,為了對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行更為準(zhǔn)確的翻譯,應(yīng)當(dāng)在低壓側(cè)恢復(fù)和處理相應(yīng)的時鐘和數(shù)據(jù)。在數(shù)字通信技術(shù)的應(yīng)用當(dāng)中,時鐘信號的恢復(fù)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,對于電子互感器整個系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量、傳輸距離等,都會產(chǎn)生極大的影響和作用。在恢復(fù)時鐘信號的步驟中,其目的是為了更好地判斷接收到的數(shù)據(jù)信號,對穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行恢復(fù),從而將抖動和噪聲除去,為后續(xù)的處理和傳輸提供便利,在這樣的情況下,能夠提供相應(yīng)的特別信號,為系統(tǒng)的良好運(yùn)行提供支持。

4 結(jié)語

在當(dāng)前的社會當(dāng)中,電力能源是一種非常重要的能源,因此電力系統(tǒng)的良好運(yùn)行狀態(tài)有著重要的意義。在電力系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的控制與檢測當(dāng)中,電子式互感器是一種十分常用的設(shè)備,對于電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的良好運(yùn)行發(fā)揮著極大的作用。隨著科技的發(fā)展,在電子式互感器當(dāng)中,數(shù)字技術(shù)得到了更為良好的應(yīng)用,而其中的數(shù)字同步技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)等,在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中也發(fā)揮出了更為良好的作用和效果。

參考文獻(xiàn):

[1] 楊新華,殷玉洋,韓永軍.電子式互感器數(shù)字接口的研究與設(shè)計(jì)[J].工業(yè)儀表與自動化裝置,2012(02):40-

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[2] 羅彥,段雄英,鄒積巖,王寧,鄭占鋒.電子式互感器中數(shù)字同步和數(shù)字通信技術(shù)[J].電力系統(tǒng)自動化,2012

(09):77-81+91.

[3] 張明珠,李開成,李振興,易楊.基于高精度采集卡的電子式互感器校驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,

2010(15):114-118.

作者簡介:于慶(1994―),男,吉林洮南人,沈陽理工大學(xué)學(xué)生。

第4篇

關(guān)鍵詞:數(shù)字通信;技術(shù)原理;應(yīng)用

通信產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,滲透在各行各業(yè)中,沒有通信技術(shù)的服務(wù),各行業(yè)的正常運(yùn)行和發(fā)展都會受到嚴(yán)重制約,可以說,不管是人們的日常生活還是工作生產(chǎn)都已經(jīng)離不開通信技術(shù),一旦出現(xiàn)特殊的社會環(huán)境,迫使人們不得不減少外出而需要在室內(nèi)完成工作或者學(xué)習(xí),這時候就需要強(qiáng)大的通信網(wǎng)絡(luò)來支撐,所以通信技術(shù)的發(fā)展顯得至關(guān)重要,隨著社會的進(jìn)步,對通信技術(shù)也不斷提出更高的要求,只有滿足這些需求,通信產(chǎn)業(yè)才能更好的生存和發(fā)展。當(dāng)前,我們早已邁進(jìn)了數(shù)字通信時代,所以對數(shù)字通信技術(shù)進(jìn)行分析,展望其未來的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1數(shù)字通信技術(shù)的原理

數(shù)字通信系統(tǒng)模型如圖1,數(shù)字通信就是利用數(shù)字信號進(jìn)行信息的傳遞,所謂數(shù)字信號,在電子電路中是采用二值邏輯中的1和0來進(jìn)行信息的表示,用多位二值數(shù)碼的組合表示不同的信息。而在現(xiàn)實(shí)中,大多數(shù)信息都是模擬信號的形式,可以通過模數(shù)轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,然后就可以在數(shù)字信道中進(jìn)行信息的傳遞。為了保證信息傳輸?shù)目煽啃院捅C苄?,以及為了提高信道的利用率,在傳輸之前通過對數(shù)字信號采用不同的編碼方式,能夠大大提高抗干擾能力,降低外界或者系統(tǒng)自身噪聲的干擾。再利用調(diào)制器對信號進(jìn)行調(diào)制,調(diào)制之后的信號頻譜得到擴(kuò)展,更適合在信道中傳輸,充分利用信道,提高傳輸性能。同時,在數(shù)字信號系統(tǒng)中,同步也是非常重要的環(huán)節(jié),如果時鐘同步或者幀同步不準(zhǔn)確,也會直接導(dǎo)致信息出錯。信號通過有線或者無線信道傳輸?shù)浇邮斩撕?,再?jīng)過解調(diào)、譯碼后可恢復(fù)信息。在數(shù)字通信系統(tǒng)中極其重要的技術(shù)還包括程控交換,在最初的電話交換機(jī)的基礎(chǔ)上逐步發(fā)展為數(shù)字程控交換機(jī),利用存儲著交換控制程序的計(jì)算機(jī)來控制信息的接駁,信息的類型從最初單一的語音發(fā)展為多種形式的數(shù)據(jù)信息,程控交換機(jī)的使用使得通信系統(tǒng)的維護(hù)管理更加便捷可靠,增強(qiáng)了靈活性,功能更全面,在一定程度上,通過對軟件的控制來增強(qiáng)硬件的功能擴(kuò)展,從而更好的提供通信服務(wù)。

2數(shù)字通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

2.1數(shù)字通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

(1)數(shù)字通信技術(shù)具有很好的抗干擾性能。信息在通過信道傳輸?shù)倪^程中,不可避免的會受到來自外界或者自身的噪聲干擾,但是數(shù)字信號不同于模擬信號,數(shù)字信號本身是離散的信號,通常采用二值邏輯來表示,實(shí)際應(yīng)用中可以用脈沖的兩種不同狀態(tài)代表1和0,只要能控制噪聲信號不嚴(yán)重破壞脈沖的兩種狀態(tài),就可以在接收端被識別,在這一點(diǎn)上,模擬信號是不能夠相比的,噪聲對模擬信號的影響是很明顯的,很容易使信號失真,所以相對來說數(shù)字通信技術(shù)的抗干擾能力強(qiáng)于模擬通信技術(shù)。(2)數(shù)字通信技術(shù)有較好的保密性能。用數(shù)字信號進(jìn)行信息的表示、存儲和傳輸,更便于對信息加密,可以將數(shù)字信息進(jìn)行各種運(yùn)算處理,對其進(jìn)行偽裝,常用的方法就是采用密鑰技術(shù),一般密鑰很難被外界破解,從而保證了通信信息的保密性。(3)數(shù)字通信技術(shù)能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的高質(zhì)量信號傳輸。信號在傳輸過程中,距離越長,損耗越大,那么就必須對信號進(jìn)行放大,但是同時也會放大噪聲,甚至噪聲可能會覆蓋有用信號。在采用數(shù)字通信后,由于數(shù)字信號的波形在失真后可以通過整形電路恢復(fù)原有的信息,利用再生中繼器可以大大增加傳輸距離,同時又保證了信號的不失真性。(4)數(shù)字通信技術(shù)支持多種形式信息傳輸。隨著計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)的發(fā)展,人們對信息的需求呈現(xiàn)多樣性,但是不論何種形式的信息,都可以轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,所以數(shù)字通信技術(shù)的普及也促進(jìn)了綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的形成。(5)數(shù)字通信系統(tǒng)普遍采用大規(guī)模集成電路,具有體積小、重量輕、耗電低、后期維護(hù)方便等等優(yōu)勢。另外隨著光纖技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代通信大量使用光纖作為傳輸媒介,大大節(jié)省了成本,提高了傳輸速度,加強(qiáng)了信息的保密性。

2.2數(shù)字通信技術(shù)的缺點(diǎn)

(1)數(shù)字通信技術(shù)對頻帶的利用率較低。相對于模擬通信,同樣的電話業(yè)務(wù),數(shù)字通信占用的帶寬遠(yuǎn)高于模擬通信,當(dāng)傳輸帶寬有限的時候,就會影響頻帶利用率。(2)數(shù)字通信系統(tǒng)的設(shè)備更加復(fù)雜、繁瑣。為了實(shí)現(xiàn)通信質(zhì)量的提高,就要增加信號處理的復(fù)雜程度,相應(yīng)的,通信設(shè)備的功能更多也就更加復(fù)雜。雖然數(shù)字通信技術(shù)存在一些缺點(diǎn),但是隨著寬帶信道的采用、窄帶調(diào)制技術(shù)和微電子技術(shù)的發(fā)展,這些缺點(diǎn)已經(jīng)被弱化,數(shù)字通信必然會取代模擬通信,成為占主導(dǎo)地位的通信技術(shù)。

第5篇

關(guān)鍵詞:衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù);廣播傳輸;運(yùn)用

1衛(wèi)星數(shù)字通信的概述

衛(wèi)星數(shù)字通信是航天技術(shù)與電子技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新型的通信方式,有著重要的作用。衛(wèi)星數(shù)字通信通過中繼站和終端站來實(shí)現(xiàn)通信目的的,具體來說衛(wèi)星數(shù)字通信的中繼站是人造衛(wèi)星,終端站為地面站,可以有多個終端站,來實(shí)現(xiàn)兩個或者多個終端站之間的通信,這種通信具有容量大、區(qū)域廣的特點(diǎn)[1]。在衛(wèi)星數(shù)字通信中應(yīng)用的人造衛(wèi)星叫做通信衛(wèi)星,它與地球的自轉(zhuǎn)的周期與方向同步,所以也叫做地球同步衛(wèi)星,通信衛(wèi)星始終固定在天空中某一位置上,方便地面與衛(wèi)星的通信。衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)是我國廣播電視節(jié)目傳輸中應(yīng)用到的主要技術(shù)之一,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,它在廣播電視傳輸中的優(yōu)勢更加鮮明。與微波數(shù)字通信傳輸相比其優(yōu)勢具體表現(xiàn)在:一是覆蓋面廣;二是投資成本低且建設(shè)快;三是傳輸信號的質(zhì)量高;四是便于維護(hù);五是運(yùn)行成本低。與模擬衛(wèi)星廣播相比其優(yōu)勢具體表現(xiàn)為:一是可以節(jié)省衛(wèi)星頻率資源;二是,節(jié)省運(yùn)行成本;三是節(jié)目信號質(zhì)量高;四是數(shù)字信號處理與開發(fā)更加方便。

2衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)的基本原理

2.1衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)的組成。在廣播傳輸中衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)主要由衛(wèi)星上行發(fā)射站、測控站、星載轉(zhuǎn)發(fā)器以及衛(wèi)星接收站這四部分組成。廣播數(shù)字衛(wèi)星上設(shè)有C波段轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)和Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)[2],上行發(fā)射站的主要作用是發(fā)射C波段信號和Ku波段信號,并接收衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號。具體機(jī)制為:上行發(fā)射站將廣播控制中心發(fā)送來的各種信號進(jìn)行處理與調(diào)制,將上頻率與高功率進(jìn)行放大后,將上行C波段信號和Ku波段信號通過定向天線發(fā)射給衛(wèi)星。上行發(fā)射站接收衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號的作用是對衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測。星載轉(zhuǎn)發(fā)器的作用是將地面上行站發(fā)送的上行C波段信號和Ku波段信號進(jìn)行接收,并將接收的上行微波信號進(jìn)行放大以及變頻處理后,再進(jìn)行放大,然后將經(jīng)過一系列處理的信號發(fā)射給地面服務(wù)區(qū)。星載轉(zhuǎn)發(fā)器相當(dāng)于中繼站一樣發(fā)揮作用,它的優(yōu)點(diǎn)是保障廣播信號以最低的附加噪聲和失真進(jìn)行傳送。

2.2衛(wèi)星上行發(fā)射站系統(tǒng)。廣播電視臺的覆蓋性廣的特點(diǎn),起到最重要作用的部分是衛(wèi)星上行站系統(tǒng),上行站的設(shè)備一旦發(fā)生故障就會導(dǎo)致整個廣播電視信號的傳輸會全部中斷,這就要求在上行站應(yīng)用的設(shè)備安全性、穩(wěn)定性、以及可靠性要非常高,并且要存有備份。廣播衛(wèi)星上行發(fā)射站可以將一路或者多路信號傳送到衛(wèi)星,衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)其在廣播電視衛(wèi)星中設(shè)有C波段信號轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)和Ku波段信號轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),它的作用是將上行發(fā)射站傳送的信號進(jìn)行接受,另外也將下行信號轉(zhuǎn)發(fā)給廣播地面接收站。衛(wèi)星上行發(fā)射站的主要由天線分系統(tǒng)、高功率放大設(shè)備、低噪音接收設(shè)備、上下變頻器調(diào)制解調(diào)器、系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備以及附屬設(shè)備構(gòu)成的。其中天線分系統(tǒng)中天線的作用是將發(fā)射功率轉(zhuǎn)化為電磁波能量由上行站傳送給衛(wèi)星,同時也會將及微弱的有空間衛(wèi)星發(fā)出的電磁波能量進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化成為同頻信號來傳送到接收機(jī)。在衛(wèi)星上行站系統(tǒng)中低噪聲接收設(shè)備是進(jìn)行第一級放大的,高功率放大設(shè)備是進(jìn)行第二級放大的;上下變頻器的作用是搬移在射頻與中頻之間的頻譜;調(diào)制解調(diào)器的作用是對信號進(jìn)行調(diào)制,將廣播控制中心發(fā)出的信號調(diào)制后傳輸?shù)娇臻g衛(wèi)星,可以降低信號傳輸?shù)脑胍舾蓴_的影響;系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的作用是對上行站的所有關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,來方便掌握每臺設(shè)備的工作狀態(tài)以及主要指標(biāo)特性等。

2.3星載轉(zhuǎn)發(fā)器。星載轉(zhuǎn)發(fā)器在數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中有著重要的地位,起著中繼站的作用,它的性能好壞可以對數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)的工作質(zhì)量造成直接影響。所以星載轉(zhuǎn)發(fā)器在放大和轉(zhuǎn)發(fā)地面站傳送的信號時其附加噪聲以及失真性能應(yīng)該保持最低。星載轉(zhuǎn)發(fā)器的噪聲包括非線性噪聲和熱噪聲,其中非線性噪聲的來源主要是轉(zhuǎn)發(fā)器電路或者器件特性的非線性,而熱噪聲的來源主要是設(shè)備的內(nèi)部噪聲以及通過天線傳來的外部噪聲。轉(zhuǎn)發(fā)器可以分為兩大類:其一是透明轉(zhuǎn)發(fā)器;其二是處理轉(zhuǎn)發(fā)器。其中透明轉(zhuǎn)發(fā)器的作用是將地面發(fā)來的信號進(jìn)行低噪聲、頻率以及功率放大后進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā),它主要應(yīng)用于模擬衛(wèi)星通信系統(tǒng)中。另外處理轉(zhuǎn)發(fā)器不僅可以轉(zhuǎn)發(fā)信號還可以進(jìn)行信號處理,多應(yīng)用于數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,它可以很好的消除噪聲的積累。

3衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)在廣播傳輸中的應(yīng)用

3.1衛(wèi)星數(shù)字廣播。將衛(wèi)星應(yīng)用到廣播節(jié)目的傳輸中,是為衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)的重大突破,并且衛(wèi)星數(shù)字傳輸在廣播節(jié)目中有著越來越重要的作用。節(jié)目信號到達(dá)播控系統(tǒng)后,數(shù)字矩陣被中控機(jī)房進(jìn)行切換,然后將要輸出主路和備路節(jié)目信號分別送到光端機(jī)和微波端機(jī),通過光纜以及微波傳輸?shù)皆茘徯l(wèi)星地球站,衛(wèi)星站接接收到來自主路和備路信號后,通過衛(wèi)星上行系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)廣播電臺節(jié)目的全面上星[3]。

3.2衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車與現(xiàn)場直播車。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車與現(xiàn)場直播車不僅豐富了節(jié)目的傳輸手段,而且保障了直播節(jié)目的安全播出。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車與現(xiàn)場轉(zhuǎn)播車的車系統(tǒng)的作用有:一是,可以傳輸高質(zhì)量無線數(shù)字,提供高質(zhì)量的轉(zhuǎn)播傳輸以及支持節(jié)目直播的制作;二是,還可以解決部分主要節(jié)目的應(yīng)急制作以及傳輸問題;三是,具有采集、傳送以及直播音頻、視頻、網(wǎng)絡(luò)音頻節(jié)目、網(wǎng)絡(luò)視頻節(jié)目的能力。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車和衛(wèi)星直播車不僅可以組合使用,而且可以獨(dú)立完成節(jié)目的直播與傳送任務(wù),它們的存在可以為廣播節(jié)目的直播與傳送提供一個強(qiáng)大而又靈活的移動技術(shù)平臺。其中衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車可以通過三種傳送方式實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)播的目的,分別為衛(wèi)星傳送、地面微波傳送、地面電信線路傳送,它主要用在大型轉(zhuǎn)播現(xiàn)場的,為現(xiàn)場提供移動技術(shù)平臺,支持信號的雙向傳輸。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車技術(shù)系統(tǒng)主要包括:車載傳送系統(tǒng)、衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車音頻系統(tǒng)、以及固定地面站傳送系統(tǒng)等?,F(xiàn)場直播車主要應(yīng)用在國際臺各調(diào)頻欄目在各直播現(xiàn)場提供一個移動技術(shù)直播平臺。其系統(tǒng)主要包括車載音頻系統(tǒng)、車載視頻系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)等。現(xiàn)場直播車的傳輸能力也很強(qiáng)大,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸,并可以進(jìn)行多業(yè)務(wù)傳輸,現(xiàn)場直播車可以在大多數(shù)的傳輸環(huán)境中進(jìn)行獨(dú)立作業(yè),能夠很好的完成直播傳輸任務(wù)。

4結(jié)束語

衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)一定會有更加廣闊的應(yīng)用空間,在廣播電視傳輸?shù)淖饔靡矊絹碓讲豢商娲?,系統(tǒng)功能不斷的完善不斷的強(qiáng)大,會更加有效的推動廣播傳輸?shù)陌l(fā)展,因此我們需要更加重視這一技術(shù)的有效應(yīng)用,讓其在更多的領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮作用。

作者:孫雪柳 單位:國家新聞出版廣電總局763臺

參考文獻(xiàn):

[1]喻強(qiáng).數(shù)字衛(wèi)星通信在廣播傳輸中的應(yīng)用[J].科技展望,2015,12:111.

第6篇

關(guān)鍵詞:數(shù)字微波通信技術(shù) 衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù) 廣播傳輸

中圖分類號:TN914.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-9416(2014)05-0056-01

1 引言

在廣播傳輸中,為了促進(jìn)傳輸質(zhì)量的提高,為人們接收廣播創(chuàng)造良好的條件,離不開相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用。數(shù)字微波通信與衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)在通信領(lǐng)域具有重要意義,對提高傳輸質(zhì)量具有重要作用,是廣播傳輸中不可忽視的技術(shù)類型。下面將結(jié)合廣播傳輸?shù)膶?shí)際工作,對這兩種技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行探討分析。

2 數(shù)字微波通信技術(shù)在廣播傳輸中的運(yùn)用

2.1 基本的原理

在空氣中傳播的時候,微波與光波的傳播特性相同,呈現(xiàn)出直線前進(jìn)的方式。傳播中如果遇到阻攔就會被反射或者阻斷。數(shù)字微波通信的方式主要是視距通信,傳輸中容易受到多種因素的負(fù)面影響,例如地球曲面等。如果需要進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信,應(yīng)該采用接力傳輸?shù)姆绞?,對信號進(jìn)行多次中繼轉(zhuǎn)發(fā),從而滿足傳輸工作的需要,到達(dá)指定的地點(diǎn)。在數(shù)字微波傳輸線路中,終端站位于線路的兩端,而中繼站則位于傳輸線路上,一般隔50km設(shè)置一個,整條線路上設(shè)有幾個甚至幾十個。它們的作用是接收數(shù)字信號并進(jìn)行放大,轉(zhuǎn)發(fā)至下一個中繼站,通過這種方式達(dá)到提高數(shù)字信號傳輸質(zhì)量的目的。數(shù)字微波通信常用頻段為1.4GHz、4GHz、7GHz、8GHz、13GHz、15GHz,廣播系統(tǒng)常用8GHz頻段。

2.2 功能與特征

微波頻率高,波長較短,可用頻帶寬,頻率在300MHz―300GHz之間,具有其他電波不可比擬的優(yōu)勢。數(shù)字微波信息容量大,傳播質(zhì)量高,滿足實(shí)際工作的需要,包括衛(wèi)星數(shù)字通信系統(tǒng)在內(nèi)的數(shù)字通信系統(tǒng)都工作在微波地段。另外,數(shù)字微波網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)靈活,傳播質(zhì)量高,建設(shè)速度快,能夠節(jié)約投資,受自然環(huán)境的影響較小,具有較強(qiáng)的抵抗自然災(zāi)害的能力,是網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)闹匾绞?,得到十分廣泛的運(yùn)用。

2.3 具體的運(yùn)用

數(shù)字微波通信通過地面視距進(jìn)行廣播節(jié)目信息傳送,傳輸過程中運(yùn)用數(shù)字化處理技術(shù),這樣不僅能夠抵抗傳輸中遇到的干擾,還能夠提高傳輸質(zhì)量,更好滿足廣播傳輸?shù)男枰?。廣播電臺運(yùn)用多路數(shù)字傳輸終端設(shè)備,設(shè)備包括發(fā)端機(jī)和收端機(jī),并擁有數(shù)字微波接口和光端接口。發(fā)端機(jī)可將信號、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字序列,送往微波調(diào)制機(jī)和光調(diào)制機(jī)傳送,然后通過功放和天線發(fā)射出去。收端機(jī)將收到的碼流進(jìn)行信道解碼,糾錯解碼電路。對廣播電臺節(jié)目信號來說,它能夠通過數(shù)字微波通信系統(tǒng)完成,傳輸線路兩端設(shè)有傳輸設(shè)備,發(fā)揮各自的功能,完成信號的傳輸,滿足廣播對信號的需要。

3 衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)在廣播傳輸中的運(yùn)用

3.1 基本的原理

廣播衛(wèi)星有C波段和Ku波段轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),發(fā)射站將廣播電臺播控中心送來的信號進(jìn)行處理,調(diào)制、上變頻、高功率放大后,向衛(wèi)星發(fā)射C波段和Ku波段信號。同時也接收衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號,監(jiān)測衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目質(zhì)量。星載轉(zhuǎn)發(fā)器接收地面上行站送來的微波信號,經(jīng)放大、變頻、放大后,發(fā)射到地面服務(wù)區(qū)。

3.2 功能與特征

衛(wèi)星數(shù)字通信能夠?qū)崿F(xiàn)兩個或者多個地面站的長距離大容量通信,是廣播傳輸?shù)闹饕绞街?,具有自身顯著的特征,其覆蓋面積十分廣泛,信息傳輸質(zhì)量高,能夠節(jié)約投資,方便維護(hù),信號容易處理,可以滿足更多用戶的需要,在實(shí)際工作中得到廣泛的運(yùn)用。

3.3 具體的運(yùn)用

3.3.1 衛(wèi)星數(shù)字廣播

在廣播電臺數(shù)字傳輸系統(tǒng)中,衛(wèi)星數(shù)字廣播傳輸是不可缺少的。整個節(jié)目的采集、制作、播控,所有節(jié)目信號通過光纜、微波傳輸至衛(wèi)星地球站,實(shí)現(xiàn)廣播電臺節(jié)目全面上星。

3.3.2 衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車

在傳輸過程中有多種不同的傳播方式,衛(wèi)星、地面微波、地面電信線路都能夠?qū)崿F(xiàn)傳播,傳播內(nèi)容包括視頻、音頻、網(wǎng)絡(luò)節(jié)目。在具體運(yùn)用中,主要為大型轉(zhuǎn)播現(xiàn)場提供綜合傳輸信號,同時可以作為現(xiàn)場視頻、音頻信號采集、播控平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)四路標(biāo)清視頻轉(zhuǎn)播信號,多路音頻轉(zhuǎn)播信號的采集,控制。

3.3.3 現(xiàn)場直播車

通過運(yùn)用該方式,能夠?qū)崿F(xiàn)廣播節(jié)目、網(wǎng)絡(luò)視頻、音頻直播,系統(tǒng)包括車載平臺、節(jié)目操控系統(tǒng)、電信傳輸系統(tǒng)等。通過現(xiàn)場直播車的支持,能夠?yàn)楣?jié)目直播提供平臺,為頻道提供現(xiàn)場直播機(jī)房,有線數(shù)據(jù)通訊,衛(wèi)星傳輸?shù)龋€能夠?yàn)殡娕_網(wǎng)站多路視頻直播信號采集系統(tǒng),控制系統(tǒng)等等,滿足現(xiàn)場直播的需要,更好的為觀眾接收節(jié)目提供方便。

4 結(jié)語

總之,數(shù)字微波通信與衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)具有自身的顯著特點(diǎn)和優(yōu)勢,滿足廣播傳輸?shù)男枰?,在具體運(yùn)用中具有重要作用。今后隨著技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,多元化、網(wǎng)絡(luò)一體化是這些技術(shù)的發(fā)展趨勢。在具體工作中,通過這些技術(shù)的運(yùn)用,不僅會提高系統(tǒng)集成化水平,使系統(tǒng)的功能進(jìn)一步增大,增強(qiáng)廣播傳輸?shù)陌踩?,還會提高廣播傳輸?shù)馁|(zhì)量,更好的滿足人們需要,推動廣播傳輸?shù)倪M(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

第7篇

1.2通信原理

微波信號在空間傳輸與光波特性比較類以,以直線方式向前運(yùn)行,如果碰到阻擋物就會發(fā)生發(fā)射或阻斷,所以,該種通信方式為視距通信,視距通信受到地面因素影響比較大,電波在自由空間傳輸?shù)膿p耗計(jì)算公式為,式中d是信號源至宿間距離,單位為m,f是電波發(fā)射頻率,單位為Hz,C為光速,LS是空間損耗,單位為dB,如果距離單位為km,運(yùn)行頻率單位為GHz,可以將公式簡化為LS=92.4+20logd+20logf,所以,傳輸損耗是由宿間距離與發(fā)射頻率來決定。自由空間下的接收電平計(jì)算公式為Pro=Pt+(Gt+Gr)-(Lt+Lr)-LS,Pt是發(fā)信機(jī)輸出機(jī)功率,Gt、Gr、Lt、Lr是分收發(fā)饋線損耗,LS為自由空間損耗。微波在空間傳播還會受到地球曲面及空間傳輸產(chǎn)生衰減,如果想要達(dá)到遠(yuǎn)距離通信的要求,需要通過中繼方式來實(shí)現(xiàn),也就是使信號頻率進(jìn)行調(diào)整和放大,避免傳輸?shù)綄ο蟮男盘栕內(nèi)醵鵁o法識別,這就是地面數(shù)字微波進(jìn)行中續(xù)傳輸模式。微波信號的終端站點(diǎn)為通信線路兩個端部,中繼站為數(shù)字微波傳輸線路設(shè)置最多的站點(diǎn),需要每間隔50公里左右就設(shè)置一個中繼站點(diǎn),為完成有效的信號傳輸,站點(diǎn)數(shù)量需要多大數(shù)十個。中繼站點(diǎn)可以獲取數(shù)字信號,通過濾波和放大再發(fā)送給后面的中繼站,可以更好地保證數(shù)字信號的傳輸質(zhì)量,該種微波傳輸方式也可以被稱作接力傳輸模式。為實(shí)現(xiàn)長距離數(shù)字微波廣播電視信號傳輸,可以通過多達(dá)數(shù)十次的中繼,這樣就可以將信號傳送到幾千公里,還可以實(shí)現(xiàn)較高質(zhì)量的傳輸。廣播電視信號數(shù)字微波多采用8GHz來實(shí)現(xiàn)信號傳輸,通過微波中繼來保證信號傳輸,可以避免受到自然災(zāi)害影響,是地面有線廣播電視信號傳輸?shù)母行ПU鲜侄巍?/p>

1.3數(shù)字微波通信技術(shù)在廣播電視信號傳輸中的運(yùn)用

數(shù)字微波通信技術(shù)為地面條件下,進(jìn)行廣播電視信號傳輸應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)手段,是通過微波信道來完成數(shù)字信號的傳輸,這就要求基帶信號采用數(shù)字信號,建立起完善的數(shù)字微波通信系統(tǒng)。在進(jìn)行微波數(shù)字信號傳輸過程中,有用數(shù)字技術(shù)對信號進(jìn)行處理,可以保證很高的傳輸制裁量,還可以抵抗外界信號干擾,達(dá)到較長的信號傳輸距離。廣播電視臺大多采用多路數(shù)字傳輸終端,該終端設(shè)備有發(fā)送和接收端接口,可以為微波機(jī)與光端機(jī)進(jìn)行很好的技術(shù)對接,發(fā)送端可以把傳輸來的模擬信號通過模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,也可以把數(shù)字節(jié)目源樣點(diǎn)信號等轉(zhuǎn)變了串行通信的數(shù)字序列,通過對信號進(jìn)行糾錯編碼,將各自的信號輸送給微波調(diào)制機(jī)等進(jìn)行信號傳送,再經(jīng)過微波調(diào)制機(jī)進(jìn)行功率放大,然后利用天線將信號發(fā)送出去。接收端將獲取到的碼流完成信道解碼,解析出來的信號再進(jìn)行交織、糾錯來形成樣點(diǎn)信號、獨(dú)立數(shù)據(jù)信號,再經(jīng)過每路接口電路恢復(fù)成模擬信號或數(shù)字信號。廣播電視信號,通過播控系統(tǒng)主控機(jī)房對數(shù)字信號進(jìn)行矩陣切換,再將不同的電臺節(jié)目信號發(fā)送到微波信號輸入端,再采用數(shù)字微波終端對信號進(jìn)行傳送。信號傳輸線路兩端都有用數(shù)字微波傳輸處理設(shè)備,一端安裝于廣播電視臺,另一端安裝到信號接收方。例如,四川宜賓數(shù)字微波通信系統(tǒng)設(shè)計(jì),采用二級微波干線,信號傳輸速率為34Mb/s,為一用一備的傳輸線路,為解決基帶信號超長距離傳輸問題,對備用微波通信線路進(jìn)行了模擬,測試傳輸特性和誤碼性能,根據(jù)測試結(jié)果對選擇通信路徑,確定頻率配置和極化,并對通信性能進(jìn)行評估,再對微波干擾源進(jìn)行分析,制定對抗干擾辦法,最后對通信設(shè)備進(jìn)行調(diào)試,達(dá)到理想的通信效果。

二、衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)

2.1功能與特征

衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)是由航天技術(shù)不斷發(fā)展而來的,是將電子技術(shù)與航天技術(shù)進(jìn)行結(jié)合的產(chǎn)物,具有空間通信諸多特點(diǎn),不會受到地面條件的影響。將地球衛(wèi)星作為是數(shù)字通信的中繼站點(diǎn),地面站點(diǎn)作為信號接受終端,地面站點(diǎn)可以通過地球通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)長距離、大容量的通信,通信衛(wèi)星位于距離地球赤道3.6萬里上空,運(yùn)行速度與地球自轉(zhuǎn)速度保持同步,為靜止通信衛(wèi)星,地面站點(diǎn)與衛(wèi)星通訊就變得更為容易。隨著數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展,衛(wèi)星數(shù)字傳輸技術(shù)優(yōu)勢變得更為明顯,可以實(shí)現(xiàn)在更為廣泛的覆蓋面,投資建設(shè)成本更低,可以達(dá)到更高的傳輸質(zhì)量,比模擬信號衛(wèi)星更節(jié)省頻率資源,運(yùn)行成本與維護(hù)費(fèi)用更低,數(shù)字信號更容易處理,可以與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合,便于地面站點(diǎn)的后續(xù)接收與調(diào)制。

2.2通信原理

衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)為地面衛(wèi)星接收站、上行信號發(fā)射站、測控站點(diǎn)和星載轉(zhuǎn)發(fā)器構(gòu)成,廣播電視通信衛(wèi)星上安裝C波段、Ku波段信號轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),通過上行站點(diǎn)將廣播電視臺傳輸過來的數(shù)字信號、模擬信號等進(jìn)行處理、調(diào)制,調(diào)整上行信號頻率,通過大功率放大利用定向天線對通信衛(wèi)生發(fā)射C波段、Ku波段信號,也可以獲取到通信衛(wèi)星下行微波信號,可以對通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目質(zhì)量星檢驗(yàn)。星載轉(zhuǎn)發(fā)器可以獲取到地面站點(diǎn)發(fā)送的上行微波信號,再對信號進(jìn)行放大、改變運(yùn)行頻率、再放大,再將信號發(fā)送到地面信號通信服務(wù)區(qū)域,所以,星載轉(zhuǎn)發(fā)器也就是在地球空間中作為中繼站,更好地降低附加噪聲及失真,更好地保證廣播電視傳播質(zhì)量。廣播電視臺節(jié)目信號利用通信衛(wèi)星將其傳送到世界各地,上行站點(diǎn)系統(tǒng)是保證傳輸質(zhì)量的關(guān)鍵部分,對信號上行站點(diǎn)有著更高的安全要求,需要每臺設(shè)備都具有較高的穩(wěn)定性、可靠性。當(dāng)上行站點(diǎn)設(shè)備存在運(yùn)行故障,則會引起廣播電視信號中斷傳送,容易引起不良的社會影響。地面上行站點(diǎn)頻率采用S、C、Ku和Ka波段,通信衛(wèi)星下行頻率比上行增加L波段,上行發(fā)射站點(diǎn)可以對通信衛(wèi)生發(fā)送一路或多路信號,轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置有C、Ku波段信號發(fā)轉(zhuǎn)系統(tǒng),可以獲取到地面上行發(fā)射站點(diǎn)節(jié)目信號,對通信衛(wèi)星地面接收站點(diǎn)發(fā)送下行信號。上行站點(diǎn)通信設(shè)備中有調(diào)制解調(diào)器、高功率放大器、監(jiān)控系統(tǒng)、天線分系統(tǒng)、上下行變頻器等構(gòu)成。天線分系統(tǒng)為地面上行站點(diǎn)重要通信設(shè)備,會地上行信號質(zhì)量造成很大的影響,天線可以把上行站點(diǎn)發(fā)送功率轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪?,并對通信衛(wèi)星定點(diǎn)發(fā)射信號,把地球空間通信衛(wèi)生發(fā)射出的微弱信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,再將同頻信號發(fā)送給接收機(jī)。高功率放大裝置可以把地面上行站點(diǎn)發(fā)射信號進(jìn)行最后放大,低噪接收設(shè)備對上行站信號進(jìn)行首級放大,上下變頻器可以將信號在射頻和中頻相互間實(shí)現(xiàn)頻譜搬移,調(diào)制解調(diào)器可把廣播電視臺機(jī)房信號進(jìn)行調(diào)制處理,并向地球空間傳輸微波信號,可以進(jìn)一步提升微號信號傳輸信噪比和抗電磁干擾能力。地面上行站點(diǎn)還需要配置監(jiān)控設(shè)備,可以對站點(diǎn)內(nèi)的通信設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,可以實(shí)時了解通信設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。星載轉(zhuǎn)發(fā)器為通信衛(wèi)星關(guān)鍵構(gòu)成部分,可以使通信衛(wèi)星發(fā)揮出到信號中繼作用,轉(zhuǎn)發(fā)性能會對衛(wèi)星通信質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。需要轉(zhuǎn)發(fā)器具備很小的附加噪聲和失真,這樣才能更好地對接收到的地面上行站點(diǎn)信號行放大和轉(zhuǎn)發(fā)。轉(zhuǎn)發(fā)器運(yùn)行噪聲為熱噪聲、非線性噪聲,熱噪聲為轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)部運(yùn)行噪聲、信號天線外部噪聲,非性能噪聲為電路或電子元件非線性特點(diǎn)引起的。處理轉(zhuǎn)發(fā)器獲取到地面站點(diǎn)的信號,再進(jìn)行前置放大、變頻,對中頻數(shù)字信號進(jìn)行解調(diào)處理、糾錯編碼處理。再通過信號發(fā)射單元進(jìn)行數(shù)字調(diào)制、變頻和放大,再將其發(fā)回到地面站點(diǎn),應(yīng)用處理轉(zhuǎn)發(fā)器可以去除掉噪聲積累,在保證信號通信質(zhì)量的前提下,降低轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射功率。上、下行通信線路還可以選擇不同的信號調(diào)制模式,可以達(dá)到理想的傳輸效果,并對基帶信號信號進(jìn)行多種處理,可以在通信衛(wèi)星上完成數(shù)字交換,衛(wèi)生通信原理框見圖1所示。2.3衛(wèi)星數(shù)字通信在廣播傳輸中的運(yùn)用廣播電視通信衛(wèi)星必須要與地球赤道保持相對靜止,具有精準(zhǔn)位置和姿態(tài),這樣就不再別外設(shè)置跟蹤衛(wèi)生及具有定功能的接收天線。廣播衛(wèi)星還應(yīng)該具有足夠大的輻射功率,這樣就可以使地面微波信號接收設(shè)備得到簡化,還要求衛(wèi)星有著較長的使用壽命,較高的穩(wěn)定性、可靠性,這樣可以有效降低節(jié)目信號停播率,也可以防止更換通信衛(wèi)星所帶來的資金浪費(fèi)。一顆廣播電視通信衛(wèi)星信號可以將地面30%覆蓋,如果地球赤道空間間隔120°放置三顆通信衛(wèi)星,就可以將廣播電視信號傳送給全世界絕大部分區(qū)域,建立起全球性的廣播電視通訊網(wǎng)。將廣播電視節(jié)目通過數(shù)字矩陣切換送送到衛(wèi)星地面站,備路信號被輸送給微波端機(jī),通過微波通信技術(shù)傳送給赤道上的衛(wèi)星。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車、現(xiàn)場直播車可以將實(shí)時發(fā)生新聞事件進(jìn)行直播,通過高質(zhì)量的無線數(shù)字傳輸來解決應(yīng)急制作和節(jié)目傳播的需要,該技術(shù)節(jié)目采集、制作、傳輸集于一體,可以作為獨(dú)立的體系來實(shí)現(xiàn)節(jié)目直播、傳送,是一種功能強(qiáng)大的移動微波通信技術(shù)。