数字微波基础

数字微波技术培训,微波事业部市场部,200,8,03,微 波 基 础,现代通信传输,:数字微波通信和光纤通信、卫星通信,数字微波通信,:以微波作为载体，传送基带数字信号,微波频率,:300,MHz30GHz,传输方式,:视距传输,微 波 基 础,枢纽站,端站,端站,中继站,端站,数字微波中继通信示意图,端站,中继站,微 波 基 础,由室内单元,IDU,（调制解调）和室外单元,ODU,（微波收发信）两部分组成,配对通信系统，无主从关系，一个配对即为一跳,IDU,和,ODU,之间的通信由中频电缆来完成,基本构成,微 波 基 础,信,源,信源编码,发信基带,调,制,发信中频滤波,上变频,功率放大,微波滤波,同步系统,同步系统,收,信,信源解码,收信基带,解,调,收信中频滤波,下变频,低噪声放大,微波滤波,双工器,自由空间,设备原理框图,微 波 基 础,IDU,IDU,主要负责基带信号的处理。,对于用户来说，,IDU,可以说是直接面对用户的,传输码型？传输速率？接口类型？如何网管？供电方式？,根据我们的设备，如何回答上述问题,微 波 基 础,ODU,ODU,主要射频信号的收发和上下变频,对于用户来说，,ODU,对他的影响是频率的申购和带宽占用的考虑,对于工程安装来说则必须考虑微波信号的传输。,微 波 基 础,频率配置,YS,最近的收、发波道频率间隔。,XS,在同一极化面上和同一传输方向上，相邻射频波道中心频。,SS,相同序号的收发射频波道之间的频率间隔。,ZS,最外边的那一个射频波道中心频率与频带边频率间隔。,传输方式,(1),地面波传播,(2),直射波传播,(3),空间波传播,电离层,(4),散射波传播,散射体,微 波 基 础,微 波 基 础,长距离传输,20Km,以上一般选用,7,、,8GHz,频段,短距离传输,20Km,以下一般选用,13,、,15,、,18GHz,频段,传输距离与频率选用,微 波 基 础,在平原地区，两端天线挂高,50,米，传输距离约,50,公里,长距离传输,视距传播的理想化几何模型,自由空间传输视距与天线高度的关系,d7.14h,60,55,50,45,39,32,23,传输距离（千米）,70,60,50,40,30,20,10,天线高度（米）,微 波 基 础,微 波 基 础,E,圆极化,椭圆极化,E,垂直极化和水平极化,E,E,波的极化是电场矢量在空间的取向,极化特性,衰落现象,慢衰落和快衰落,上衰落和下衰落,闪烁衰落和多径衰落,微 波 基 础,微 波 基 础,衰落原因,1、,传输衰落,2、雨雾衰减,3、大气吸收衰减,微 波 基 础,雨衰：微波通信工作频率在10,GHz,以上时，由于电波的波长可以与雨滴比拟，所以需要把雨衰的影响专门考虑。,瑞利衰落：微波传输会受到环境因素的影响产生接收信号的衰落，符合瑞利概率特征。,多径衰落,频率选择性衰落,衰落分类,图. 多径传播模型,多径衰落,微 波 基 础,抗衰落技术,微 波 基 础,分集接收,频率分集,空间分集,自适应均衡技术,频域自适应均衡器,横向滤波器,设备和波道备份,微 波 基 础,f,2,f,1,发射机,1,发射机,2,接收机,1,接收机,2,将要传输的信息以不同的载频发射出去，且载频之间的间隔够大，在接收端进行合成或选择，以减轻衰落的影响。,频率分集,微 波 基 础,接收机,1,接收机,2,发射机,1,h,在接收端安装几个不同高度的天线，利用电磁波到达各个天线的行程不同来减少或消除衰落的影响，这种方法称为空间分集。,空间分集,微 波 基 础,-40dBm,-50dBm,-60dBm,-70dBm,-40dBm,-50dBm,-60dBm,-70dBm,-40dBm,-50dBm,-60dBm,-70dBm,信道,1,接收信号,信道,2,接收信号,两信道的合成信号,微 波 基 础,自适应均衡技术,均衡器指的是起补偿作用的滤波器，按研究的角度或领域，可分为频域均衡器和时域均衡器两大类。,中频自适应均衡器,针对带内幅频特性失真的波形，产生一个逆特性补偿，以消除多径衰落的影响。,横向均衡器,在时间域内，补偿前后两个相邻脉冲的码间干扰，以使波形失真最小。,微 波 基 础,A,s,(f),A,x,(f),f,IF,f,n,f,均衡后的幅频特性,f,r,理想幅频特性,频选性衰落,中频自适应均衡器,微 波 基 础,单相脉冲,t,0,t,0,+T,s,t,0,+2T,s,T,0,-T,s,T,0,-2T,s,横向均衡器,接收后信号,微 波 基 础,数字微波系统中存在的干扰源,电路热噪声,电子器件内部噪声,物体热辐射噪声（由物体热辐射激起）,宇宙干扰,天电干扰（由大气层中电荷放电所激起）,工业干扰（来自电气设备的电磁辐射）,电台干扰,接收机内部产生的各类干扰,微 波 基 础,常用的提高系统抗干扰性能方法,增大发射信号功率,优点：效果明显,缺点：受到体积、重量、耗电量等的限制，会加剧对其它电台或线路的干扰。,利用定向天线进行空间选择,优点：有助于提高有信号的强度，抑制其它方位上的干扰。,缺点：需要庞大的天线,利用窄带滤波器进行频率选择,优点：目前通信系统抗干扰的最基本手段,缺点：工艺复杂，工作频率比较高时很难保证满意的衰减特性。,另外，还可以通过改善调制和解调的方法，采用纠错和检错技术等方法来提高系统的抗干扰性能。,微 波 基 础,选择调制方式主要考虑的几个因素：,频谱利用率,抗干扰能力,对传输失真的适应能力,抗衰落能力,设备的复杂程度,微 波 基 础,二相相移键控调制（,BPSK,）,设备简单，但频谱利用率低，适合小容量的数字系统。,四相相移键控调制（,QPSK,）,采用正交技术，频谱利用率是,BPSK,方式的两倍，适合于中容量系统。,正交幅相调制（,16QAM,、,64QAM,等）,频谱利用率是,4PSK,方式的两倍，设备复杂程度也相当于它的两倍，适用于大容量系统。,数字微波通信常用的调制方式：,微 波 基 础,E,b,/N,0,(BER=110,-6,),dB,(,=0.5),b/s,Hz,10,15,20,2PSK,4PSK,8PSK,16QAM,64QAM,256QAM,PDH,微波传输容量系列,微 波 基 础,容量系列,系,列,群,号,话,路,数,数 码 率（,Mbit/s,）,30,路系列,基,群,30,2.048,二 次 群,120,8.448,三 次 群,480,34.368,四 次 群,1920,139.264,24,路系列,基,群,24,1.544,二 次 群,96,6.312,三 次 群,480,（日）,32.064,672,（美）,44.736,四 次 群,1440,（日）,97.728,4031,（美）,274.176,SDH,微波传输容量系列,微 波 基 础,容量系列,传输速率,码元传输速率,信息传输速率,误码率,微 波 基 础,性能指标,Questions & Answer,