時(shí)間:2023-10-13 09:34:29
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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(guò)中繼站和終端站來(lái)實(shí)現(xiàn)通信目的的,具體來(lái)說(shuō)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(gè)終端站,來(lái)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或者多個(gè)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(guó)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(shì)更加鮮明。與微波數(shù)字通信傳輸相比其優(yōu)勢(shì)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(hào)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(shì)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(hào)質(zhì)量高;四是數(shù)字信號(hào)處理與開(kāi)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(cè)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(hào)和Ku波段信號(hào),并接收衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào)。具體機(jī)制為:上行發(fā)射站將廣播控制中心發(fā)送來(lái)的各種信號(hào)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(hào)和Ku波段信號(hào)通過(guò)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(hào)的作用是對(duì)衛(wèi)星轉(zhuǎn)播節(jié)目的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。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(hào)和Ku波段信號(hào)進(jìn)行接收,并將接收的上行微波信號(hào)進(jìn)行放大以及變頻處理后,再進(jìn)行放大,然后將經(jīng)過(guò)一系列處理的信號(hào)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(hào)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(tái)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(huì)導(dǎo)致整個(gè)廣播電視信號(hào)的傳輸會(huì)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(hào)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(hào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)和Ku波段信號(hào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),它的作用是將上行發(fā)射站傳送的信號(hào)進(jìn)行接受,另外也將下行信號(hào)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(shí)也會(huì)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(hào)來(lái)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(jí)放大的,高功率放大設(shè)備是進(jìn)行第二級(jí)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(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,將廣播控制中心發(fā)出的信號(hào)調(diào)制后傳輸?shù)娇臻g衛(wèi)星,可以降低信號(hào)傳輸?shù)脑胍舾蓴_的影響;系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)備的作用是對(duì)上行站的所有關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,來(lái)方便掌握每臺(tái)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(duì)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(hào)時(shí)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(lái)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(lái)源主要是設(shè)備的內(nèi)部噪聲以及通過(guò)天線傳來(lái)的外部噪聲。轉(zhuǎn)發(fā)器可以分為兩大類(lèi):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(lái)的信號(hào)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(hào)還可以進(jìn)行信號(hào)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(lái)越重要的作用。節(jié)目信號(hào)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(hào)分別送到光端機(jī)和微波端機(jī),通過(guò)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(lái)自主路和備路信號(hào)后,通過(guò)衛(wèi)星上行系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)廣播電臺(tái)節(jié)目的全面上星[3]。
3.2衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車(chē)與現(xiàn)場(chǎng)直播車(chē)。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車(chē)與現(xiàn)場(chǎng)直播車(chē)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(chē)與現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)播車(chē)的車(chē)系統(tǒng)的作用有:一是,可以傳輸高質(zhì)量無(wú)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(wèn)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(chē)和衛(wèi)星直播車(chē)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(gè)強(qiáng)大而又靈活的移動(dòng)技術(shù)平臺(tái)。其中衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車(chē)可以通過(guò)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(chǎng)的,為現(xiàn)場(chǎng)提供移動(dòng)技術(shù)平臺(tái),支持信號(hào)的雙向傳輸。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車(chē)技術(shù)系統(tǒng)主要包括:車(chē)載傳送系統(tǒng)、衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車(chē)音頻系統(tǒng)、以及固定地面站傳送系統(tǒng)等?,F(xiàn)場(chǎng)直播車(chē)主要應(yīng)用在國(guó)際臺(tái)各調(diào)頻欄目在各直播現(xiàn)場(chǎng)提供一個(gè)移動(dòng)技術(shù)直播平臺(tái)。其系統(tǒng)主要包括車(chē)載音頻系統(tǒng)、車(chē)載視頻系統(tǒng)、傳送系統(tǒng)等。現(xiàn)場(chǎng)直播車(chē)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(chǎng)直播車(chē)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(yǔ)
衛(wèi)星數(shù)字通信技術(shù)一定會(huì)有更加廣闊的應(yīng)用空間,在廣播電視傳輸?shù)淖饔靡矊?huì)越來(lái)越不可替代,系統(tǒng)功能不斷的完善不斷的強(qiáng)大,會(huì)更加有效的推動(dòng)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(guó)家新聞出版廣電總局763臺(tái)
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.
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(lèi)號(hào):TN914.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):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(kāi)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(duì)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(lèi)型。下面將結(jié)合廣播傳輸?shù)膶?shí)際工作,對(duì)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(shí)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(huì)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?,?duì)信號(hào)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(gè),整條線路上設(shè)有幾個(gè)甚至幾十個(gè)。它們的作用是接收數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行放大,轉(zhuǎn)發(fā)至下一個(gè)中繼站,通過(guò)這種方式達(dá)到提高數(shù)字信號(hào)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(zhǎng)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(shì)。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)闹匾绞剑玫绞謴V泛的運(yùn)用。
2.3 具體的運(yùn)用
數(shù)字微波通信通過(guò)地面視距進(jìn)行廣播節(jié)目信息傳送,傳輸過(guò)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(tái)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(hào)、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(guò)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(cuò)解碼電路。對(duì)廣播電臺(tái)節(jié)目信號(hào)來(lái)說(shuō),它能夠通過(guò)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(hào)的傳輸,滿足廣播對(duì)信號(hào)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(tái)播控中心送來(lái)的信號(hào)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(hào)。同時(shí)也接收衛(wèi)星下行轉(zhuǎn)發(fā)的微波信號(hào),監(jiān)測(cè)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(lái)的微波信號(hào),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(gè)或者多個(gè)地面站的長(zhǎng)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(hào)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(tái)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(gè)節(jié)目的采集、制作、播控,所有節(jié)目信號(hào)通過(guò)光纜、微波傳輸至衛(wèi)星地球站,實(shí)現(xiàn)廣播電臺(tái)節(jié)目全面上星。
3.3.2 衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車(chē)
在傳輸過(guò)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(chǎng)提供綜合傳輸信號(hào),同時(shí)可以作為現(xiàn)場(chǎng)視頻、音頻信號(hào)采集、播控平臺(tái),能夠?qū)崿F(xiàn)四路標(biāo)清視頻轉(zhuǎn)播信號(hào),多路音頻轉(zhuǎn)播信號(hào)的采集,控制。
3.3.3 現(xiàn)場(chǎng)直播車(chē)
通過(guò)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(chē)載平臺(tái)、節(jié)目操控系統(tǒng)、電信傳輸系統(tǒng)等。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)直播車(chē)的支持,能夠?yàn)楣?jié)目直播提供平臺(tái),為頻道提供現(xiàn)場(chǎng)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_(tái)網(wǎng)站多路視頻直播信號(hào)采集系統(tǒng),控制系統(tǒng)等等,滿足現(xiàn)場(chǎng)直播的需要,更好的為觀眾接收節(jié)目提供方便。
4 結(jié)語(yǔ)
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(shì),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(shì)。在具體工作中,通過(guò)這些技術(shù)的運(yùn)用,不僅會(huì)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)陌踩裕€會(huì)提高廣播傳輸?shù)馁|(zhì)量,更好的滿足人們需要,推動(dòng)廣播傳輸?shù)倪M(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
1.2通信原理
微波信號(hào)在空間傳輸與光波特性比較類(lèi)以,以直線方式向前運(yùn)行,如果碰到阻擋物就會(huì)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(hào)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(jiǎn)化為L(zhǎng)S=92.4+20logd+20logf,所以,傳輸損耗是由宿間距離與發(fā)射頻率來(lái)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(huì)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(guò)中繼方式來(lái)實(shí)現(xiàn),也就是使信號(hào)頻率進(jìn)行調(diào)整和放大,避免傳輸?shù)綄?duì)象的信號(hào)變?nèi)醵鵁o(wú)法識(shí)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(hào)的終端站點(diǎn)為通信線路兩個(gè)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(gè)中繼站點(diǎn),為完成有效的信號(hào)傳輸,站點(diǎn)數(shù)量需要多大數(shù)十個(gè)。中繼站點(diǎn)可以獲取數(shù)字信號(hào),通過(guò)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(hào)的傳輸質(zhì)量,該種微波傳輸方式也可以被稱(chēng)作接力傳輸模式。為實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離數(shù)字微波廣播電視信號(hào)傳輸,可以通過(guò)多達(dá)數(shù)十次的中繼,這樣就可以將信號(hào)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(hào)數(shù)字微波多采用8GHz來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸,通過(guò)微波中繼來(lái)保證信號(hào)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(hào)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(hào)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(hào)傳輸應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)手段,是通過(guò)微波信道來(lái)完成數(shù)字信號(hào)的傳輸,這就要求基帶信號(hào)采用數(shù)字信號(hào),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(hào)傳輸過(guò)程中,有用數(shù)字技術(shù)對(duì)信號(hào)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(hào)干擾,達(dá)到較長(zhǎng)的信號(hào)傳輸距離。廣播電視臺(tái)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(duì)接,發(fā)送端可以把傳輸來(lái)的模擬信號(hào)通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào),也可以把數(shù)字節(jié)目源樣點(diǎn)信號(hào)等轉(zhuǎn)變了串行通信的數(shù)字序列,通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行糾錯(cuò)編碼,將各自的信號(hào)輸送給微波調(diào)制機(jī)等進(jìn)行信號(hào)傳送,再經(jīng)過(guò)微波調(diào)制機(jī)進(jìn)行功率放大,然后利用天線將信號(hào)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(lái)的信號(hào)再進(jìn)行交織、糾錯(cuò)來(lái)形成樣點(diǎn)信號(hào)、獨(dú)立數(shù)據(jù)信號(hào),再經(jīng)過(guò)每路接口電路恢復(fù)成模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào)。廣播電視信號(hào),通過(guò)播控系統(tǒng)主控機(jī)房對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行矩陣切換,再將不同的電臺(tái)節(jié)目信號(hào)發(fā)送到微波信號(hào)輸入端,再采用數(shù)字微波終端對(duì)信號(hào)進(jìn)行傳送。信號(hào)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(tái),另一端安裝到信號(hào)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(jí)微波干線,信號(hào)傳輸速率為34Mb/s,為一用一備的傳輸線路,為解決基帶信號(hào)超長(zhǎng)距離傳輸問(wèn)題,對(duì)備用微波通信線路進(jìn)行了模擬,測(cè)試傳輸特性和誤碼性能,根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)選擇通信路徑,確定頻率配置和極化,并對(duì)通信性能進(jìn)行評(píng)估,再對(duì)微波干擾源進(jìn)行分析,制定對(duì)抗干擾辦法,最后對(duì)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(lái)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(huì)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(hào)接受終端,地面站點(diǎn)可以通過(guò)地球通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大容量的通信,通信衛(wèi)星位于距離地球赤道3.6萬(wàn)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(shì)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(hào)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(hào)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(hào)發(fā)射站、測(cè)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(hào)轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),通過(guò)上行站點(diǎn)將廣播電視臺(tái)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)字信號(hào)、模擬信號(hào)等進(jìn)行處理、調(diào)制,調(diào)整上行信號(hào)頻率,通過(guò)大功率放大利用定向天線對(duì)通信衛(wèi)生發(fā)射C波段、Ku波段信號(hào),也可以獲取到通信衛(wèi)星下行微波信號(hào),可以對(duì)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(hào),再對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大、改變運(yùn)行頻率、再放大,再將信號(hào)發(fā)送到地面信號(hào)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(tái)節(jié)目信號(hào)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(duì)信號(hào)上行站點(diǎn)有著更高的安全要求,需要每臺(tái)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(huì)引起廣播電視信號(hào)中斷傳送,容易引起不良的社會(huì)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(duì)通信衛(wèi)生發(fā)送一路或多路信號(hào),轉(zhuǎn)發(fā)器設(shè)置有C、Ku波段信號(hào)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(hào),對(duì)通信衛(wèi)星地面接收站點(diǎn)發(fā)送下行信號(hào)。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(huì)地上行信號(hào)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?duì)通信衛(wèi)星定點(diǎn)發(fā)射信號(hào),把地球空間通信衛(wèi)生發(fā)射出的微弱信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理,再將同頻信號(hào)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(hào)進(jìn)行最后放大,低噪接收設(shè)備對(duì)上行站信號(hào)進(jìn)行首級(jí)放大,上下變頻器可以將信號(hào)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(tái)機(jī)房信號(hào)進(jìn)行調(diào)制處理,并向地球空間傳輸微波信號(hào),可以進(jìn)一步提升微號(hào)信號(hào)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(duì)站點(diǎn)內(nèi)的通信設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,可以實(shí)時(shí)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(hào)中繼作用,轉(zhuǎn)發(fā)性能會(huì)對(duì)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(duì)接收到的地面上行站點(diǎn)信號(hào)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(hào)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(hào),再進(jìn)行前置放大、變頻,對(duì)中頻數(shù)字信號(hào)進(jìn)行解調(diào)處理、糾錯(cuò)編碼處理。再通過(guò)信號(hào)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(hào)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(hào)調(diào)制模式,可以達(dá)到理想的傳輸效果,并對(duì)基帶信號(hào)信號(hào)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(jiàn)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(duì)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(hào)接收設(shè)備得到簡(jiǎn)化,還要求衛(wèi)星有著較長(zhǎng)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(hào)停播率,也可以防止更換通信衛(wèi)星所帶來(lái)的資金浪費(fèi)。一顆廣播電視通信衛(wèi)星信號(hào)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(hào)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(guò)數(shù)字矩陣切換送送到衛(wèi)星地面站,備路信號(hào)被輸送給微波端機(jī),通過(guò)微波通信技術(shù)傳送給赤道上的衛(wèi)星。衛(wèi)星轉(zhuǎn)播車(chē)、現(xiàn)場(chǎng)直播車(chē)可以將實(shí)時(shí)發(fā)生新聞事件進(jìn)行直播,通過(guò)高質(zhì)量的無(wú)線數(shù)字傳輸來(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)目直播、傳送,是一種功能強(qiáng)大的移動(dòng)微波通信技術(shù)。
關(guān)鍵詞:數(shù)字通信技術(shù);教學(xué)內(nèi)容;教學(xué)模式;考核方式
一、引言
《數(shù)字通信技術(shù)》是通信技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。這門(mén)課程先修課程有《電路分析基礎(chǔ)》,后續(xù)課程有《通信終端原理與維修》《移動(dòng)通信技術(shù)》等,學(xué)習(xí)本門(mén)課程可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)通信電子電路的認(rèn)識(shí),簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)、調(diào)試與維修能力。
通過(guò)近年教學(xué)實(shí)踐,數(shù)字通信技術(shù)在傳統(tǒng)教學(xué)中存在以下主要問(wèn)題。一是存在理論知識(shí)過(guò)多、學(xué)生基礎(chǔ)差而難以接受的矛盾;二是教學(xué)方法單一,采用傳統(tǒng)注入式授課,考慮教學(xué)進(jìn)度多,顧及學(xué)生主動(dòng)性少,導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)積極性不高;三是在學(xué)生學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)定中主要以理論考試為主,常忽視了學(xué)生實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)表現(xiàn),不利于學(xué)生專(zhuān)業(yè)動(dòng)手能力的提高。基于上述原因,高職數(shù)字通信技術(shù)課程改革勢(shì)在必行。筆者以山東輕工職業(yè)學(xué)院為例,從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式及考核方式等方面進(jìn)行數(shù)字通信技術(shù)課程改革。
二、《數(shù)字通信技術(shù)》教學(xué)內(nèi)容改革
高職教育的辦學(xué)理念是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神的職業(yè)型、應(yīng)用型的專(zhuān)門(mén)人才,在專(zhuān)業(yè)理論基礎(chǔ)教學(xué)觀念上要以“夠用”、“適度”為原則,理論教學(xué)中避免過(guò)多過(guò)深的理論探究和數(shù)學(xué)推導(dǎo)同時(shí)增加實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),通過(guò)實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)培養(yǎng)學(xué)生通信基本操作技能。數(shù)字通信技術(shù)部分按照信號(hào)流程整合內(nèi)容,分為終端技術(shù)(信源編碼、信道編碼)、基帶傳輸技術(shù)、頻帶傳輸技術(shù)等模塊,如下圖1所示,將授課內(nèi)容分為:數(shù)字通信認(rèn)知、信道認(rèn)知、信源編碼、信號(hào)傳輸及通信系統(tǒng)同步等模塊,其中在信道認(rèn)識(shí)和信號(hào)頻帶傳輸兩個(gè)模塊增加了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,該課程課時(shí)分配如表1所示。
三.《數(shù)字通信技術(shù)》教學(xué)模式改革
1.理論與實(shí)踐相結(jié)合
讓學(xué)生邊做實(shí)驗(yàn)、邊看現(xiàn)象、邊聽(tīng)課,在做中學(xué)這種教學(xué)方式更適合高職院校學(xué)生特點(diǎn)。例如講到脈沖調(diào)制編碼時(shí),講解模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)后,可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)室示波器來(lái)觀測(cè)信號(hào)波形的變化,學(xué)生就能很快明白“PCM編碼的過(guò)程實(shí)際就是模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)的過(guò)程”。通過(guò)理論與實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合,使學(xué)生對(duì)自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)最終得出的結(jié)論有更加深刻的理解。
2.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革
減少驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),增加設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),將原有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化組合,精簡(jiǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,以提高實(shí)驗(yàn)效率,例如給出具體電路圖及實(shí)驗(yàn)要求,適當(dāng)講解相關(guān)知識(shí)點(diǎn)后,要求學(xué)生做一些簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),如講到數(shù)字信號(hào)調(diào)制時(shí)可讓學(xué)生自己動(dòng)手完成電路的制作和調(diào)試,這樣使學(xué)生提高動(dòng)手能力并理解知識(shí)點(diǎn)。
3.開(kāi)放式課堂的營(yíng)造
教師在教材選取上不能只局限于一本教材,而需要參考最新的通信行業(yè)內(nèi)部論文和相關(guān)材料,備課內(nèi)容要不斷更新和補(bǔ)充,使得教學(xué)內(nèi)同在設(shè)置上能夠緊跟先到通信的發(fā)展。同時(shí)授課方式也可多樣化,對(duì)于新技術(shù)可以請(qǐng)一些校外專(zhuān)家、技術(shù)人員以講座、論壇的方式進(jìn)行教授,也可以讓學(xué)生去實(shí)地參觀,以便于理解和接受。
四.《數(shù)字通信技術(shù)》考核方式改革
改變傳統(tǒng)單一筆試考核方式,建立多元化的考核體系。本課程考核評(píng)價(jià)以學(xué)生為中心,準(zhǔn)確地考查學(xué)生在知識(shí)、技能、素質(zhì)方面是否達(dá)到目標(biāo),全方位、多角度地反映出學(xué)生的綜合能力及素質(zhì)。其中,把項(xiàng)目評(píng)價(jià)和終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合,以項(xiàng)目評(píng)價(jià)為基礎(chǔ),對(duì)成果進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià),注重學(xué)生參與學(xué)習(xí)與實(shí)踐的積極性、創(chuàng)新能力、自信心的培養(yǎng)。
在制定考平方式時(shí),必須合理增加實(shí)驗(yàn)及其他課堂以外教學(xué)成績(jī)比例,以能力為標(biāo)準(zhǔn),以運(yùn)用為核心,區(qū)別于單一筆試的考評(píng),應(yīng)采取考核面廣、比例適當(dāng)?shù)目荚嚪绞?,例如《?shù)字通信技術(shù)》課程總成績(jī)(100分)=平時(shí)成績(jī)(10分)+項(xiàng)目考核(60分)+終結(jié)性考核(30分),其中項(xiàng)目化考核與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
五.結(jié)論
在數(shù)字通信技術(shù)課程改革探討與實(shí)踐中,山東輕工職業(yè)學(xué)院嘗試多種手段來(lái)提高教學(xué)水平和完善教學(xué)質(zhì)量。目前,該課程所選取的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考核方法,能很好地幫助學(xué)生理解和掌握數(shù)字通信系統(tǒng)的知識(shí)點(diǎn),提高他們的動(dòng)手實(shí)踐能力,同時(shí)也提高了教師的教學(xué)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn):
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專(zhuān)用無(wú)線電是指在一些行業(yè)、部門(mén)或單位內(nèi)部,為滿足其組織管理、安全生產(chǎn)、調(diào)度指揮等需要所建設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò),隨著社會(huì)的進(jìn)步,專(zhuān)用無(wú)線電的地位和作用愈加突出,即時(shí)的語(yǔ)音溝通、數(shù)據(jù)采集和圖像、視頻傳輸,為國(guó)防、公共安全、經(jīng)濟(jì)建設(shè)起到了無(wú)法替代的作用。
2 專(zhuān)用無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)
2.1 APCO-25(P25)
由美國(guó)電信工業(yè)協(xié)會(huì)(TIA)制定,經(jīng)美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)。P25(Project 25)是ITU提出的全球開(kāi)放的數(shù)字通訊標(biāo)準(zhǔn)之一。用戶主要是軍隊(duì)、公共安全、交通運(yùn)輸、應(yīng)急通信等高端專(zhuān)業(yè)用戶。
P25標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)分為兩個(gè)階段,第一階段采用FDMA (頻分多址)技術(shù),每個(gè)信道帶寬12.5kHz,上行、下行傳輸速率均為9.6kb/s,兼容模擬技術(shù);第二階段采用TDMA時(shí)分多址雙時(shí)隙技術(shù),等效信道帶寬6.25kHz,上行速率9600b/s,下行速率12000b/s。
P25標(biāo)準(zhǔn)是開(kāi)放式的,允許各設(shè)備廠商的產(chǎn)品互相兼容;且具有向后兼容性,以融合現(xiàn)在的模擬通信技術(shù)。還包含了對(duì)語(yǔ)音通信加密的要求;并將12.5kHz的頻譜帶寬分成6.25kHz或等效的頻譜,通過(guò)縮窄帶寬,提高頻譜效率,P25采用廣域設(shè)計(jì),中繼基站功率可達(dá)100W、移動(dòng)終端功率不低于5W。單個(gè)中繼基站覆蓋100km2,組建獨(dú)立通信系統(tǒng)需要的中繼基站數(shù)量少,適合廣域覆蓋、調(diào)度功能要求高的用戶使用。
2.2 TETRA
TETRA(Terrestrial Trunked Radio ?C 陸上集群無(wú)線電)數(shù)字集群通信系統(tǒng)是ETSI(歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì))為了滿足專(zhuān)業(yè)部門(mén)對(duì)移動(dòng)通信的需要而設(shè)計(jì)、制訂統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放性系統(tǒng),采用數(shù)字TDMA技術(shù)的專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)。
TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)可以在同一平臺(tái)提供語(yǔ)音通信和數(shù)據(jù)傳輸,支持移動(dòng)終端脫網(wǎng)直通互聯(lián),可實(shí)現(xiàn)鑒權(quán)、具有空中接口加密和終端對(duì)終端加密功能。還具有虛擬專(zhuān)有網(wǎng)絡(luò)功能,可在一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)同時(shí)為互不關(guān)聯(lián)的多個(gè)個(gè)體、群組服務(wù)。TETRA具有頻譜利用率高、通信質(zhì)量好、組網(wǎng)方式靈活的優(yōu)點(diǎn),目前已實(shí)現(xiàn)如圖像數(shù)據(jù)傳輸、移動(dòng)互聯(lián)查詢等許多新的應(yīng)用。所以 TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)一投入商用就得到了迅速的發(fā)展。 TETRA 系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),支持用戶點(diǎn)對(duì)點(diǎn)單呼、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組呼、應(yīng)答組呼、單向點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)廣播呼叫以及語(yǔ)音加密通話。
2.3 DMR
歐洲通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)為了滿足小范圍用戶對(duì)專(zhuān)用無(wú)線電通信的需要,制訂了DMR(Digital?Mobile?Radio)數(shù)字集群通信標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用在小區(qū)域服務(wù),如中小企業(yè)、住宅小區(qū)等用戶。
DMR標(biāo)準(zhǔn)采用TDMA技術(shù)方式,頻率信道間隔6.25kHz,上、下行傳輸速率為9.6kb/s。DMR具有技術(shù)簡(jiǎn)單、中繼基站和移動(dòng)終端設(shè)備價(jià)格低,可擴(kuò)展兼容模擬系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)建設(shè)簡(jiǎn)單,后期使用方便,維護(hù)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
2.4 PDT
PDT標(biāo)準(zhǔn)是中國(guó)自主的專(zhuān)用數(shù)字通信技術(shù),由中國(guó)公安部牽頭,國(guó)內(nèi)主要專(zhuān)用通信生產(chǎn)廠家共同制定,可滿足高端專(zhuān)用通信行業(yè)用戶的要求。PDT標(biāo)準(zhǔn)遵循高性價(jià)比、大區(qū)制、可擴(kuò)展和兼容DMR標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的五大原則,解決了多種應(yīng)急通信網(wǎng)融合通信的問(wèn)題。
PDT標(biāo)準(zhǔn)分為常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)和集群標(biāo)準(zhǔn)兩個(gè)版本,并兼容DMR標(biāo)準(zhǔn)。PDT標(biāo)準(zhǔn)采用TDMA多址方式,信道間隔6.25kHz、上下行速率為9.6kb/s,抗干擾能力強(qiáng)。在滿足基本業(yè)務(wù)的同時(shí),具有同播、頻率資源動(dòng)態(tài)分配等功能。PDT后續(xù)演進(jìn)是提升傳輸速率和拓展業(yè)務(wù)功能。
為滿足不同層次用戶需求及實(shí)際網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需要,PDT標(biāo)準(zhǔn)支持單中繼基站區(qū)域通信,也能組合成高效的多中繼基站大范圍的覆蓋,以及全國(guó)范圍應(yīng)急通信指揮網(wǎng)的建設(shè)要求。在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害、群體事件等緊急指揮調(diào)度中,能迅速接入現(xiàn)有GIS調(diào)度平臺(tái),實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)靈活、指揮調(diào)度便捷、語(yǔ)音質(zhì)量?jī)?yōu)及數(shù)據(jù)傳輸速率高等優(yōu)點(diǎn),并具有抗干擾能力強(qiáng)、安全保密的特點(diǎn)。
PDT具有頻譜利用高,可廣域組網(wǎng),能從正現(xiàn)使用的模擬MPT1327標(biāo)準(zhǔn)平滑過(guò)渡到數(shù)字通信。該標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)參數(shù)功能全面,同時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,終端成本低,網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度快,后勤運(yùn)維成本較低。總之,PDT在專(zhuān)業(yè)無(wú)線通訊領(lǐng)域技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。其支持的隱私安全加密技術(shù),特別適合公共安全用戶保密需求
2.5 MCWiLL
MCWiLL(Multi Carrier Wireless Information Local Loop,多載波無(wú)線系統(tǒng))是基于SCDMA衍生出來(lái)的寬帶無(wú)線技術(shù),建立在本地環(huán)路專(zhuān)網(wǎng),可以滿足不同行業(yè)層次的專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用需求。
2.5.1 可以同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)、語(yǔ)音寬帶多媒體無(wú)線接入。
2.5.2 頻譜利用率高:?jiǎn)位菊加?MHz的帶寬,下行速率為15Mbit/s,上行速率為3Mbit/s,能支持300信道。
2.5.3 終端種類(lèi)多樣:有CPE、M-IAD、PCMCIA卡、無(wú)線話機(jī)、無(wú)線伴侶、PDA等類(lèi)型。具有簡(jiǎn)單易用、方便靈活、即插即用、零安裝等特點(diǎn),開(kāi)放第三方應(yīng)用開(kāi)發(fā)的終端通信模塊,支持各種移動(dòng)寬帶接入應(yīng)用,既可以直接與POTS電話、PC等設(shè)備直接使用,又可以通過(guò)IAD、互聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備來(lái)擴(kuò)展可連接的終端數(shù)量,便于發(fā)展個(gè)體、中小企業(yè)和各種行業(yè)用戶。以提供語(yǔ)音業(yè)務(wù)、無(wú)線寬帶接入業(yè)務(wù)、農(nóng)村信息化應(yīng)用、城市信息化應(yīng)用、無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集與視頻監(jiān)控等多種業(yè)務(wù)。
3 專(zhuān)用無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)發(fā)展前景
目前,由于知識(shí)產(chǎn)權(quán)的束縛,專(zhuān)用無(wú)線數(shù)字通信技術(shù)存在互聯(lián)互通能力差。未能體現(xiàn)數(shù)字通信技術(shù)在頻譜資源利用、系統(tǒng)設(shè)備、綜合服務(wù)的共享和集中管理的優(yōu)勢(shì),市場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用不盡人意。
專(zhuān)用無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)為了促進(jìn)規(guī)模應(yīng)用,和進(jìn)一步提高無(wú)線電頻譜使用率,在應(yīng)用上開(kāi)始向系統(tǒng)共建共享的方向發(fā)展。將多個(gè)專(zhuān)用無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)結(jié)合在一起統(tǒng)一管理和使用,具有共用頻譜資源、通信業(yè)務(wù)、共享覆蓋區(qū)域、共擔(dān)費(fèi)用等優(yōu)點(diǎn),有利于進(jìn)一步開(kāi)拓應(yīng)用市場(chǎng)。
目前國(guó)際上正在積極開(kāi)展寬帶多媒體無(wú)線數(shù)字通信的研究工作。但是由于現(xiàn)有專(zhuān)用無(wú)線窄帶數(shù)字系統(tǒng)自身體制的限制,向?qū)拵Щ葸M(jìn)存在較多困難,這為我國(guó)在該領(lǐng)域提供了很好的發(fā)展機(jī)遇??梢哉f(shuō),建設(shè)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專(zhuān)用寬帶數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)勢(shì)在必行。
隨著全球無(wú)線城市的建設(shè)以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,超高傳輸速率將成為無(wú)線通信的發(fā)展趨勢(shì)。在技術(shù)上也向開(kāi)放、終端功能多樣化的方向發(fā)展。從具體的應(yīng)用角度看,主要體現(xiàn)建立在高傳輸速率基礎(chǔ)之上的多種應(yīng)用,包括集群調(diào)度、視頻監(jiān)控、數(shù)據(jù)采集、IP網(wǎng)絡(luò)接入、城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)等方面。
關(guān)鍵詞:數(shù)字電視技術(shù);有線電視網(wǎng)絡(luò);傳輸;網(wǎng)絡(luò)電視
引言
有線電視自出現(xiàn)以來(lái)就受到了人們的喜愛(ài)和追捧,即使是在網(wǎng)絡(luò)盛行的今天,有線電視還是絕大部分家庭不可缺少的一部分。數(shù)字電視技術(shù)指的是,電視節(jié)目在錄制、制作、播出和傳輸?shù)倪^(guò)程中運(yùn)用的都是數(shù)字化技術(shù),讓畫(huà)面更清晰、信號(hào)更加穩(wěn)定?,F(xiàn)在全國(guó)已經(jīng)普及數(shù)字有線電視的發(fā)展,成為了現(xiàn)代有線電視的主流。
1數(shù)字電視技術(shù)的涵義
數(shù)字電視技術(shù)是將數(shù)字化電視與網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合產(chǎn)生的一種新技術(shù)。數(shù)字電視技術(shù)指的是,把錄制的聲音和圖像通過(guò)電子設(shè)備將這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮和后期處理轉(zhuǎn)碼,再經(jīng)過(guò)存儲(chǔ)和傳輸讓用戶接收,最后可以播放的電視技術(shù),全部采用的都是數(shù)字流的信號(hào)?,F(xiàn)在數(shù)字電視技術(shù)已經(jīng)逐漸取代了傳統(tǒng)模擬信號(hào)的傳輸技術(shù),數(shù)字通信技術(shù)成為了有線電視的主流技術(shù)。數(shù)字電視技術(shù)發(fā)展有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì),首先就是信號(hào)穩(wěn)定并且可靠;數(shù)字電視技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)就是信源解碼技術(shù)突破了傳統(tǒng)信號(hào)的速度,已達(dá)到900Mbit/s,還能夠借助一些視頻解碼的軟件幫助圖像和視頻進(jìn)行壓縮處理,這樣減少傳輸中畫(huà)面失真的狀況;設(shè)備智能化可以獨(dú)立完成簡(jiǎn)單的故障調(diào)整;數(shù)字技術(shù)可以完美接受多種類(lèi)型的信號(hào);數(shù)字電視技術(shù)讓用戶播放更加符合個(gè)人要求;擁有更好的用戶體驗(yàn),可以和網(wǎng)絡(luò)連接互通使用;能在有線電視的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)分級(jí)和擴(kuò)張等功能。數(shù)字電視有很多優(yōu)勢(shì)并且解決了很多過(guò)去看電視存在的問(wèn)題,不僅讓畫(huà)質(zhì)得到保證,還能使操作變得更加簡(jiǎn)單和快捷,只需要用戶安裝一個(gè)機(jī)頂盒就可以收看電視了,很容易被推廣[1]。
2有線電視網(wǎng)絡(luò)概述
有線電視網(wǎng)絡(luò)是為人們提供快捷訊息的綜合性的平臺(tái),有線電視網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是依靠著信息化技術(shù)的發(fā)展,支持大量信息互通往來(lái),還能給人們提供多項(xiàng)服務(wù)。在使用有線電視網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中可以投入很小的成本,就能保證接收到的信息質(zhì)量很高,并且還能同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種業(yè)務(wù)并存。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,我國(guó)的數(shù)字電視發(fā)展快速的同時(shí),伴隨著很多增值業(yè)務(wù)。數(shù)字電視具有點(diǎn)播功能,數(shù)字電視畫(huà)面又非常清晰,承載的數(shù)據(jù)量大且穩(wěn)定。有線電視網(wǎng)還有一些收費(fèi)的增值業(yè)務(wù),但這些也是國(guó)家發(fā)展有線電視網(wǎng)絡(luò)的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源。
3數(shù)字通信技術(shù)在有線電視產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用
前端系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和用戶終端3部分構(gòu)成了現(xiàn)在的有線電視系統(tǒng)。這3部分都有各自的編碼和信道,當(dāng)數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中,可以減少傳輸?shù)牟铄e(cuò)和漏洞,并且還能對(duì)簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤進(jìn)行檢查和糾正。數(shù)字電視機(jī)頂盒作為有線電視網(wǎng)絡(luò)臺(tái)和用戶之間的傳輸媒介和信號(hào)接收點(diǎn),不僅能接受節(jié)目信號(hào)、廣播等信息,還能將一些付費(fèi)節(jié)目和點(diǎn)播功能有機(jī)地結(jié)合在一起,機(jī)頂盒在數(shù)字電視技術(shù)中是一個(gè)重要的存在。數(shù)字電視技術(shù)主要采用的是SDL技術(shù)[2],SDL技術(shù)可以應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸中的一些復(fù)雜問(wèn)題,并且擁有非常好的兼容性,尤其是面對(duì)IPX、ATM信號(hào)會(huì)有很明顯的提升效果。SDL技術(shù)具有很強(qiáng)的靈活性,對(duì)于提高數(shù)字電視技術(shù)的轉(zhuǎn)化和電視信號(hào)的安全有很高的保護(hù)性,并且也能降低別的干擾器對(duì)SDL的破壞。未來(lái)網(wǎng)絡(luò)電視將是數(shù)字電視的核心,讓數(shù)字電視技術(shù)更加多元化是未來(lái)的發(fā)展目標(biāo),讓用戶可以在有線電視上看到更加多元化的節(jié)目,增強(qiáng)有線電視的互動(dòng)性,提升節(jié)目的靈活性。具有讓節(jié)目隨時(shí)進(jìn)行回放、錄播等功能,并且播放的時(shí)間更加靈活。同時(shí)讓計(jì)算機(jī)的無(wú)線數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)字通信技術(shù)中,可以讓信號(hào)傳輸更加穩(wěn)定和高速,以此滿足廣大用戶對(duì)于高清節(jié)目的要求[3]。
4結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,我國(guó)的有線電視在數(shù)字通信技術(shù)的推動(dòng)發(fā)展下,普及數(shù)字電視技術(shù)已經(jīng)成功的在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行了,滿足了我國(guó)用戶日益增長(zhǎng)的需求,比如追求高質(zhì)量的畫(huà)面、效率快的技術(shù)服務(wù)等。數(shù)字電視不僅為用戶帶來(lái)高清的電視畫(huà)面,還能給人們帶來(lái)更多的增值服務(wù),相信未來(lái)數(shù)字電視技術(shù)能夠?qū)?shù)據(jù)傳輸做得更好,不斷推動(dòng)我國(guó)有線電視事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。
參考文獻(xiàn):
[1]唐東輝.?dāng)?shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2015,(34):37-38.
[2]阮超豪,賈振雷,潘勁勇.關(guān)于數(shù)字電視技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用與發(fā)展探析[J].中國(guó)傳媒科技,2013,(02):160-161.
【關(guān)鍵詞】數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù);發(fā)展;分析
現(xiàn)代社會(huì)是信息時(shí)代,信息交流是人們最迫切的需求,最為傳輸信息和交換信息的主要手段,通信已經(jīng)推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步的利器,數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展下,得到了迅速的發(fā)展,給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)了極大的便捷。
1數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展歷程分析
最早使用通信網(wǎng)技術(shù)的就是專(zhuān)用電話網(wǎng)以及公眾電話網(wǎng),最開(kāi)始的模式是人工磁石式與共電式,后面發(fā)展為自動(dòng)步進(jìn)制與縱橫制,專(zhuān)用電話網(wǎng)與公眾電話網(wǎng)服務(wù)好、穩(wěn)定性高,受到了當(dāng)時(shí)的一致認(rèn)可。其中,專(zhuān)用電話網(wǎng)的針對(duì)性更強(qiáng),是為了滿足內(nèi)部人員而專(zhuān)門(mén)組建的通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字通信系統(tǒng)主要由發(fā)送設(shè)備、接收設(shè)備以及傳輸設(shè)備構(gòu)成,在整個(gè)系統(tǒng)之中,傳輸線路的投資時(shí)最大的,為了提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率,需要采取科學(xué)的措施實(shí)施多路復(fù)用技術(shù),從本質(zhì)上而言,多路復(fù)用技術(shù)就是將不相關(guān)信號(hào)合并起來(lái),讓其能夠在同一天信道中來(lái)通信,其通信過(guò)程并不會(huì)受到其他因素的影響。其中,常用的技術(shù)有時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)、頻分多路復(fù)用技術(shù)、光通信波分復(fù)用技術(shù)幾個(gè)方面。
1.1室內(nèi)與長(zhǎng)途數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展歷程
數(shù)字電話系統(tǒng)誕生于1962年,工作原理是應(yīng)用時(shí)分多路技術(shù)與脈沖編碼調(diào)制技術(shù),是一種公用通信網(wǎng),技術(shù)參數(shù)采用64kb/s數(shù)字信號(hào),在同一對(duì)線路上進(jìn)行傳輸,這一系統(tǒng)在市內(nèi)電話交換局間線路中得到了快速發(fā)展,并形成了市內(nèi)數(shù)字通信網(wǎng),后來(lái)這種技術(shù)逐步應(yīng)用長(zhǎng)途電話干線之中。
1.2綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的發(fā)展歷程
在80年代初期,市內(nèi)電話與長(zhǎng)途電話開(kāi)始使用光纖光纜,并繼續(xù)采用PCM/TDM系統(tǒng),但是,光纖的傳輸速率與電話路數(shù)得到了有效的提升,同時(shí),在計(jì)算機(jī)的普及之下,數(shù)據(jù)通信網(wǎng)開(kāi)始普及。數(shù)據(jù)通信網(wǎng)主要為局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)兩種類(lèi)型,其中,局域網(wǎng)就是在各個(gè)單位中設(shè)置的專(zhuān)用通信網(wǎng)絡(luò),覆蓋范圍較大的稱(chēng)之為城域網(wǎng)。在人們需求的變化下,SMDS制式開(kāi)始誕生,有效滿足了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求。此外,視頻業(yè)務(wù)與圖像業(yè)務(wù)出現(xiàn),其中代表性的就是靜止圖像、可視電話、可視會(huì)議、高清電視等等,這種數(shù)字化技術(shù)與PCM技術(shù)不同,其傳輸需要有運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)和壓縮編碼技術(shù)的支持才能夠順利完成。音頻信號(hào)與視頻信號(hào)采用的都是二進(jìn)制數(shù)字信號(hào),其數(shù)據(jù)傳輸與數(shù)據(jù)交換能夠同時(shí)進(jìn)行,在這一背景下,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)開(kāi)始產(chǎn)生,最原始的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)僅僅只有傳真、電話、靜止圖像、可視會(huì)議、低速計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)幾個(gè)內(nèi)容,在技術(shù)的發(fā)展下,開(kāi)始出現(xiàn)彩色電視、活動(dòng)圖像以及高清電視壓縮編碼信號(hào)。
2現(xiàn)階段下與數(shù)字通信網(wǎng)相關(guān)的技術(shù)
目前的數(shù)字通信網(wǎng)就是傳統(tǒng)通信網(wǎng),主要以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)為主,其業(yè)務(wù)范疇是十分廣泛的,內(nèi)容有用戶接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)與核心網(wǎng)幾個(gè)內(nèi)容,通信網(wǎng)的連接方式有網(wǎng)絡(luò)間連方式與直連方式兩類(lèi),交換機(jī)則有電路交換型交換機(jī)與數(shù)字交換型交換機(jī)兩類(lèi),一般情況下,通信網(wǎng)中最常使用的是前者,這樣可以有效提升通信效率,與之相關(guān)的技術(shù)有以下三種類(lèi)型:
2.1智能網(wǎng)技術(shù)
盡管IN技術(shù)在近年來(lái)的發(fā)展勢(shì)頭迅猛,但是隨著數(shù)字蜂窩系統(tǒng)、無(wú)線本地環(huán)路系統(tǒng)與數(shù)字無(wú)繩系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展,智能網(wǎng)技術(shù)開(kāi)始出現(xiàn),在未來(lái)階段下,智能網(wǎng)技術(shù)能夠在電信業(yè)務(wù)信息轉(zhuǎn)換方式與網(wǎng)絡(luò)共享上發(fā)揮出重要的作用。
2.2分組交換技術(shù)
分組交換技術(shù)也是一種常用的數(shù)字通信技術(shù),采用這一技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)不同類(lèi)型通信資源的實(shí)時(shí)共享,傳輸速率也不高,可以充分的將節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)發(fā)功能以及儲(chǔ)存功能利用起來(lái),再采用相應(yīng)的信息通道來(lái)處理數(shù)據(jù),這樣即可滿足目標(biāo)需求。
2.3異步傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
異步傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的寬帶容量非常的靈活,屬于傳統(tǒng)技術(shù)的擴(kuò)展,這一技術(shù)能夠解決寬帶業(yè)務(wù)服務(wù)時(shí)間的分配問(wèn)題,在寬帶網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中起著重大的作用。就現(xiàn)階段來(lái)看,關(guān)于異步傳輸網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究,主要集中在衛(wèi)星傳輸規(guī)范上。
2.4移動(dòng)通信網(wǎng)
移動(dòng)通信網(wǎng)有著自主性、可移動(dòng)性的特征,不會(huì)受到時(shí)間和地點(diǎn)的限制,移動(dòng)通信網(wǎng)主要包括兩種類(lèi)型,就是雙向?qū)υ捠椒涓C公用移動(dòng)通信網(wǎng)以及單/雙向?qū)υ捠綄?zhuān)用移動(dòng)通信網(wǎng)。在現(xiàn)代社會(huì),對(duì)于電信企業(yè)而言,多媒體業(yè)務(wù)屬于新型市場(chǎng),其發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力就是互聯(lián)網(wǎng),如果將互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到移動(dòng)通信中,那么互聯(lián)網(wǎng)的用戶群必然可以極大的推動(dòng)移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展。此外,利用互聯(lián)網(wǎng)也能夠提升大眾有線市場(chǎng)的可移動(dòng)性。通信網(wǎng)的連接模式包括端對(duì)端直連方式與網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)間連方式,為了提升網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率,對(duì)于一般通信網(wǎng),是不需要采用直接互連方式的。而交換機(jī)則包括電路交換以及數(shù)字交換兩種形式,前者就是在用戶與公共控制方式之間的傳輸信息通路,后者則可以將傳輸數(shù)據(jù)分割成為不同的數(shù)據(jù)包。在移動(dòng)通信網(wǎng)之中,常用的有幀中繼技術(shù),對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián),該種技術(shù)主要針對(duì)需要增加帶寬的用戶所設(shè)置,幀中繼則屬于數(shù)據(jù)鏈路的傳輸系統(tǒng),該種操作模式主要針對(duì)高速假設(shè),不需要進(jìn)行誤差矯正,在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中,只要進(jìn)行CRC檢測(cè),一旦出現(xiàn)錯(cuò)誤將其丟棄即可,該種技術(shù)能夠有效保障傳遞目標(biāo)的準(zhǔn)確性。
3結(jié)語(yǔ)
總而言之,在社會(huì)的變革之下,數(shù)字通信技術(shù)已經(jīng)取得了突破性的進(jìn)展,各類(lèi)技術(shù)都在社會(huì)生產(chǎn)的不同領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用,各類(lèi)技術(shù)都開(kāi)始逐步的趨于成熟。而航天技術(shù)、微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展也帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,很多產(chǎn)業(yè)都開(kāi)始朝著寬帶化、智能化的方向發(fā)展,目前,數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)成為了很多技術(shù)發(fā)展的支撐,但是,我國(guó)的數(shù)字通信網(wǎng)技術(shù)還處在初級(jí)發(fā)展階段,相信在不久的將來(lái),這一技術(shù)必然可以不斷完善。
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關(guān)鍵詞 通信系統(tǒng);數(shù)字交換;同步技術(shù);系統(tǒng)結(jié)構(gòu);誤碼率
中圖分類(lèi)號(hào)TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2012)64-0167-01
在某種工作的通信系統(tǒng)中,各部門(mén)的工作人員各負(fù)其責(zé),即使是彼此沒(méi)有相隔很遠(yuǎn)的距離,仍依靠互相通信的方式進(jìn)行通話聯(lián)系。與模擬通信的方式相比較,數(shù)字通信的主要優(yōu)勢(shì)為話音清楚、信息可靠、操控方便以及擁有較強(qiáng)的抗干擾能力[1]。在擁有諸多艙室的有規(guī)模的車(chē)輛中,因?yàn)橐皶r(shí)對(duì)每個(gè)艙室進(jìn)行彼此的通話聯(lián)系,有時(shí),需要人員在車(chē)外與車(chē)內(nèi)進(jìn)行通話聯(lián)系,甚至需要人員都在車(chē)外進(jìn)行該方式的聯(lián)系。另一種方式是進(jìn)行諸多房間內(nèi)人員的通話聯(lián)系。對(duì)于各不相同的通話方式如一對(duì)一通話、通播以及一對(duì)多通話等,本系統(tǒng)均能夠給予支持。
1 數(shù)字交換設(shè)計(jì)
作為通信儀器的重要技術(shù),數(shù)字交換中儀器能穩(wěn)定工作的保障依賴于交換電路的可靠性。通常在進(jìn)行操作的時(shí)候應(yīng)用Zarlink公司的MT系列芯片進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用,主要的優(yōu)勢(shì)就是操作簡(jiǎn)單;主要的不足就是設(shè)備有可能在生產(chǎn)的同時(shí)出現(xiàn)停產(chǎn),進(jìn)而需要對(duì)電路進(jìn)行再次的規(guī)劃[2]。當(dāng)然伴隨著FPGA容量的增加,在FPGA中應(yīng)用自設(shè)電路進(jìn)行數(shù)字交換的優(yōu)勢(shì)也越來(lái)越突出。自行設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)很多,不但可以節(jié)約儀器的成本,還可以增加儀器的穩(wěn)定性,當(dāng)然也就不必考慮停產(chǎn)的問(wèn)題[3]。全雙工數(shù)字交換的規(guī)劃?rùn)C(jī)理不復(fù)雜,較多的應(yīng)用FPGA內(nèi)部設(shè)計(jì)的方式進(jìn)行數(shù)字交換。交換后的信息是經(jīng)過(guò)交換矩陣得到的,信息將要置入的時(shí)隙是地址產(chǎn)生器2得出的位置,此位置同時(shí)受到外部數(shù)據(jù)的控制,可以通過(guò)將交換矩陣同一時(shí)隙的信息加到多個(gè)接收時(shí)隙中,就能夠做到一對(duì)多的功能。
2 同步技術(shù)
數(shù)據(jù)信息作為想連續(xù)的碼元序列存在于數(shù)字通信系統(tǒng)中,想要獲得所發(fā)出信息的可信的判決結(jié)果,就要運(yùn)用符號(hào)速率通過(guò)匹配濾波器的輸出端對(duì)相應(yīng)的信號(hào)進(jìn)行采樣。接收機(jī)同時(shí)要明確采樣的頻率以及合適的采樣時(shí)機(jī),也就是數(shù)字通信系統(tǒng)中所說(shuō)的相當(dāng)重要的同步技術(shù)[4]。該技術(shù)的性能?chē)?yán)重影響著通信系統(tǒng)的功能?!巴健笔峭酵ㄐ畔到y(tǒng)正常工作的基礎(chǔ),而位同步又是網(wǎng)同步等的基礎(chǔ),所以,想要確保數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳送,同步系統(tǒng)就要擁有優(yōu)質(zhì)的可信性。位同步信號(hào)的性能要求:1)相位誤差:主要指最佳采樣點(diǎn)以及平均相位產(chǎn)生的偏差,相差的大小決定了誤碼率的高低;2)同步建立時(shí)間:需要重建時(shí)所需的最長(zhǎng)的時(shí)間,要求此時(shí)間要盡量短;3)同步保持時(shí)間:計(jì)算收到的數(shù)據(jù)信息至輸出數(shù)據(jù)停止的時(shí)間,要求其要較長(zhǎng);4)位同步門(mén)限信噪比:即確保質(zhì)量的前提下輸入端可接受的最小信噪比。它體現(xiàn)了位同步恢復(fù)針對(duì)深衰落情況的強(qiáng)適應(yīng)性。
數(shù)字位同步系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的具體事項(xiàng)方法有兩種:借助反饋環(huán)操控采樣時(shí)鐘的相位以實(shí)現(xiàn)同步;通過(guò)采樣時(shí)鐘單獨(dú)工作的形式,利用數(shù)字信號(hào)處理方法通過(guò)位同步的采樣信號(hào)得到確切的信號(hào)值)。第一種方法主要運(yùn)用于傳統(tǒng)接收機(jī)中,而第二種方法主要應(yīng)用了數(shù)字集成電路技術(shù)而受到更廣泛的重視。
3 全雙工會(huì)議設(shè)計(jì)
通過(guò)FPGA內(nèi)部的自行規(guī)劃可以較為靈活的對(duì)會(huì)議成員數(shù)以及可以同時(shí)召開(kāi)的會(huì)議的數(shù)量進(jìn)行靈活的安排,同時(shí)能夠根據(jù)不同的情況選取相應(yīng)的FPGA給予相應(yīng)的規(guī)劃。該電路的規(guī)劃?rùn)C(jī)理是把參與會(huì)議的全員進(jìn)行PCM編碼的轉(zhuǎn)換,形成線性編碼,再將這些編碼進(jìn)行合并,并對(duì)結(jié)果給予相應(yīng)的處理,進(jìn)而處理掉自己的話音,再將其轉(zhuǎn)為PCM編碼,通過(guò)交換矩陣將信息進(jìn)行傳輸。圖1描述了全雙工會(huì)議的信號(hào)流程。
4 抗噪設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)可以在野外的環(huán)境應(yīng)用,如四周的噪音較大等條件下,如果不能有很強(qiáng)的抗干擾的功能,就會(huì)是通話的效果不理想。本系統(tǒng)的抗噪音的功能可以令系統(tǒng)在既往繁雜的條件下也可以進(jìn)行優(yōu)質(zhì)的通話。
主要應(yīng)用的抗噪音的方法包括濾除環(huán)境噪聲以及終端采用抗噪的MIC。在對(duì)FPGA內(nèi)的語(yǔ)音進(jìn)行限制的時(shí)候,僅當(dāng)聲音高達(dá)門(mén)限電平的情況下,方可以將語(yǔ)音信息傳出,也就是說(shuō)語(yǔ)音的數(shù)據(jù)電平比門(mén)限低時(shí),自動(dòng)延時(shí)3秒后會(huì)自行關(guān)閘,以確保話音的流暢性。
5 結(jié)論
本研究不但能夠完成較小區(qū)域內(nèi)部人員的信息聯(lián)絡(luò),同時(shí)在區(qū)域的外面可以借助有線以及無(wú)線的方式與內(nèi)部進(jìn)行通信。通過(guò)自行設(shè)計(jì)的方式能夠?qū)K端數(shù)量進(jìn)行靈活的配備,及時(shí)在野外僅用無(wú)線終端的方式進(jìn)行聯(lián)絡(luò)也是相當(dāng)簡(jiǎn)便的。該系統(tǒng)的諸多的重要技術(shù)都是于FPGA內(nèi)部進(jìn)行的,提高了儀器的可信性,同時(shí)降低了花銷(xiāo),促進(jìn)設(shè)備的進(jìn)一步生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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