新型微波通信技术论文

2022-04-15 版权声明 我要投稿

【摘要】本文介绍了数字微波通信技术的特点和空管通信系统的基本情况,并对长乐国际机场空管通信系统数字微波系统的技术改造方案进行研究和分析。【关键字】微波通信传输一、引言随着我国民航事业的迅猛发展和飞行安全的加强,国家对民航通信保障的要求日益提升。下面是小编整理的《新型微波通信技术论文 (精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

新型微波通信技术论文 篇1:

浅谈微波通信技术

【摘要】本文介绍了我国微波通信技术的发展历程,指出了微波通信技术面临的问题及广阔的发展前景。

【关键词】微波通信技术SDH移动通信

微波通信自上世纪五十年代取得实际应用以来,以其稳定的通讯质量、大容量的承载能力、便于建设及维护等特点,在全世界范围内得到了广泛的应用。

一、微波通信技术简介

微波通信就是采用波长范围在0.0001~1米的电磁波实现通信的方式,微波通信可以实现直线路径之间无障碍两点之间的微波传输,因此其被国家通讯网广泛使用,并且适用各种专用的通讯网络。我们日常接触的电话、电视、电报等信号都可以采用微波进行传输。

我国目前微波通信主要采用了L、S、C、X频段,微波具有波长短、频率高的特点,并且在空气中沿着直线传播,因此在其传播路径中不能有遮挡物。同时微波通讯的传输距离不能超过视距,否则就需要中继站,中继站的作用就是对接受到的微波进行放大并继续向下传输,两个中继站通常间隔50千米左右,这种通讯方式就是微波中继通信。微波传输设备包括有接收天线、调制设备、信号接收设备、信号发送设备、多路复用设备以及与之配套的自动控制设备,微波传输不易受到自然界环境因素的干扰,因此其具有很好的通讯稳定性。

二、传统微波通信存在的不足

一直以来,微波通讯发展的侧重点就是提升接口的传输速率以及传输的距离,随着光纤传输的广泛采用,微波通信技术在传输速率、设备形态、组网方式等方面的弊端凸显出来。微波通信通常采用分体式通信系统,系统分为室外单元ODU和室内单元IDU。室内单元IDU的功能是实现中频信号、基带信号互相转换,但是其不具有数据调度功能,只能做点对点传输,实际工作中,如果需要将网络组成环型或者链型,就需要将室内单元IDU进行复杂的堆叠和级联组合,这就增加了系统的造价,并且链路中经过的单元太多,通信传输效率变得低下同时不稳定。

三、SDH数字微波通信技术的发展

数字微波技术具有以下显著的优点:(1)技术的整合,用一个硬件平台实现了PDH和SDH技术整合,实现了软件控制下的空中接口,使空中接口容量的改变不再依赖硬件设备的更新,只需通过软件即可设置成功,大大降低了省级成本。(2)IDU技术的发展,SDH下的IDU相当于整合了原系统下的IDU、DDF、MUX、ADM的功能,实现了高度集成。新型的IDU具有Moderm、PDH、SDH、 Ethernet等外部接口,实现了PDH、SDH、FE等业务的直接传输,减少了外部大量的转化单元。高度集成的IDU用新型交叉连接取代了大量的转接电缆,大大方便了系统的调试和维护。(3)实现了光纤网络与微波网络的结合,微波通信设备的发展,极大的丰富了微波设备的交换输入输出接口,可以实现与当前广泛采用的光线传输网络直接对接,各自发挥自身的传输优点。主线上可以采用微波设备实现长距离传输,在近距离内采取光纤的方式。同时,融合后的网络还可以采用统一的网络管理系统进行管理,实现了网络运营成本的有效控制。(4)调制技术实现自适应,随着自适应编码调制技术的应用,通信管理系统能够对通信链路中的传输状况进行监控,在线对传输容量和调制方式进行调整,能够优先保证对时间同步要求高信号的可靠传输。

四、微波通信在移动通信中的应用

随着移动网络带宽要求的不断增加,移动通信正不断对移动网络及互联网之间进行融合,新兴技术不断涌现。(1)WiMax即全球微波接入互操作性,是在802.16标准基础上开发的无线技术,WiMax的覆盖范围非常理想,远远超过了WiFi技术的300米范围,通常可以覆盖到6~10公里的范围内。WiMax采用的是正交频分复用式的载波,就是通过串并转换将高速数据分配给低速率的子信道进行传输;同时WiMax采用了更加先进的多地址技术,使频谱被分割的数据包更小,方式也更多,实现了各用户自动选择条件好的信道进行数据的传输。(2)3GPP在3G网络的基础上提出的LTE,以达到传输质量更高的效果。LTE采用了先进的单载波频分多址和虚拟多输入多输出的先进上行链路技术,SC-FDMA(单载波频分多址)克服了通信信道内部的信号干扰;虚拟多输入多输出实现了不额外增加频谱资源就能够增加通信通道容量。LTE已经作为一个3G网络向4G网络过渡的成功技术被广泛应用。

五、微波通信的发展

微波通信在经历了不断的技术创新后,就其未来的发展趋势,业界普遍形成如下共识:一是高速率大容量高频段,SDH采用QAM调制实现高容量,移动通信借助OFDM增加带宽。再者就是向着微型化智能化发展,以满足用户的更高要求。相信微波通信技术在今后很长一段时间内还能保持高速的发展势头。

参考文献

[1]杨家成.微波通信[M],西安:西安电子科技大学出版社,1989

作者:陈亮 周广庆 杜建成

新型微波通信技术论文 篇2:

微波通信在民航空管通信系统中的应用

【摘要】 本文介绍了数字微波通信技术的特点和空管通信系统的基本情况,并对长乐国际机场空管通信系统数字微波系统的技术改造方案进行研究和分析。

【关键字】 微波通信 传输

一、引言

随着我国民航事业的迅猛发展和飞行安全的加强,国家对民航通信保障的要求日益提升。在“十二五”发展的大背景下,民航通信系统在近年得到了长足的发展,业务类型不断增加,覆盖范围不断扩大,通信手段不断更新。为了进一步推动民航通信系统的发展,迫切需要采用各种新型的通信技术。数字微波通信技术作为一种传输距离远、不受地理环境限制、灵活性高的通信技术,可以有效地解决边远台站与主站间的通信传输问题。因此,了解微波通信的特点,加强对微波通信认识,意义重大。

二、微波通信的特点

微波通信具有良好的抗灾性能,遇到水灾、风灾以及地震等自然灾害, 微波通信一般都不受影响。且微波通信具有灵活组网、传输质量好、低成本、建设速度快等特点。由于信息容量大、频宽高,可以用于各种民航业务的传输,如数据、电报、电话以及电视等。在民航通信系统中,微波通信已与光纤通信、卫星通信等共同作为主要传输方式。

三、民航空管传输系统的情况

民航空管传输网络主要用于空管核心机房节点之间以及空管核心机房节点与外设通信、雷达、导航台站之间的信号业务传输,空管业务主要有语音信号、数据信号、网络数据信号、控制及监控信号等几大类。目前本地传输骨干网络多采用的是SDH光环网。

民航通信系统的许多通信站点位于自然条件恶劣,地理位置偏远的地区,若全部传输线路都使用光纤等有线传输,则建设费用会非常昂贵。对于这种铺设有线线路困难的情况下,数字微波通信具有投资少、价格低、架设灵活,不受各种复杂地理环境限制的特点,能够满足民航通信系统偏远地区通信站点的信号传输要求,同时也大大节约通信系统的建设成本。

四、微波环网

案例:长乐机场民航空管本场与雷达站间的微波环网改造

1、建设需求

在本场通信楼、航管楼和距离本场较远的雷达站之间建设微波环网,并将微波环网接入本场原已建成的SDH光环网中,将传输链路实现双环网模式。环网内任意两点间链路中断仍可通过第三点完成此两点之间的正常通信,进一步提高了传输的安全保障。

2、环境勘测

因航路与无线传输走向存在交叉,为了保证飞机起降不影响无线传输业务,对现场环境进行勘测,结果如下:航管楼至雷达站:两点间距离约19KM;无阻挡;通信楼至雷达站:两点间距离约17KM,无阻挡;航管楼至通信楼之间距离约2.5KM,无阻挡。机场附近多雨水、雾等自然天气,且对设备腐蚀性较大。

3、频率选择

最常用的微波频率有7G、13G、15G。本次项目中有两跳微波使用了7G,一套微波使用了15G,从组网图中可以看出,使用7G的两个站点之间的距离较远,而使用15G的站点之间的距离较近。

4、总体系统结构

空管本场候机楼、通信楼和航管楼三地之间已建立SDH光环网。雷达站1离本场较近,目前通过场内光缆传输雷达信号,传输链路稳定。雷达站2地处偏远山区,由于地势、环境原因,目前只有一家运营商为雷达站2的传输提供一路光纤中继线路。

本次项目是在航管楼-通信楼,航管楼-雷达站2,雷达站2-通信楼之间建设三跳1+0的微波环网,微波设备提供STM-1(155M)光口;并在三个站点各建设一台华为METRO1000光端机,微波的155M光口与METRO1000的155M光口相连,航管楼、雷达站及通信楼各自上下16个E1、4*LAN业务。组网请见图1。

5、各站点微波传输电路质量计算结果

6、断点测试

经业务信号接入测试得出:三个站点之间通过微波链路形成了一个保护环网,这个环网中某一跳微波即使出现问题中断,整个网络上的业务会发生自动保护倒换,而使业务不中断。若无法通过天线传输,可将metro 1000设备上的光纤接至ODF架仍可实现通信。

五、结束语

本次微波环网的改造设计过程中,根据改造需求,经过合理的设计,充分利用了微波通信投资少、见效快的传输特点,完成了传输系统双环网的设计和实现。双环网的建立,大大提高了通信系统的可靠性和安全性。自愈环节点大大增加,极大的缓解了通信系统运行的压力。因此,采用微波通信作民航传输应急备份通信和边远台站的通信是非常实用和有效的。

参 考 文 献

[1] 谭久宏.民航空管台站微波传输设计相关技术问题的探讨.电子测试,2013.05

[2]谢威.浅论数字微波传输技术在空管光环网中的补环作用.数字通信世界,2015.06

作者:张璇

新型微波通信技术论文 篇3:

论微波通信的不足与应用分析

摘 要:微波通信是现代通信技术中重要的通信手段之一,相比于其他的现代通信手段,其具有大容量、建设速度快、通信可靠性高、使用费用低、能够在地形复杂处建设的优点。微波通信技术作为光纤通信技术的补充为我们的生活带来了极大的便利,尤其是在特殊地段发挥着至关重要的作用。主要分析了传统微波通信技术中存在的不足,以及新兴微波通信技术的应用,并对其未来的发展趋势进行了论述。

關键词:微波通信;结构设计

引言

随着科学技术的发展,微波通信技术已经被应用于很多领域,比如说无线通信、全球定位系统中都应用了一定的微波通信技术。微波通信技术是在微波频段通过地面视距进行信息传播的一种无线通信手段。新型微波通信技术是在原有基础上发展而来的,在一定程度弥补了传统微波通信技术的不足。

一、传统微波通信技术系统存在的不足和缺陷

从微波通信技术的研发开始,微波通信技术的发展主要体现在空中接口性能的改进上,比如提高接口的传播速率、延长微波的直线传输距离等。虽然微波技术在这几个方面的研发已经取得了一定的进步,但是与光纤技术的发展程度相比还是存在一定的差距,光纤通信的发达程度要远远高于微波通信技术的发展程度。微波通信技术与光纤通信技术相比,微波通信技术除了在传输速率上具有一定的优势外,传统的微波通信技术的通信设备以及组网模式等方面都是与光纤通信技术无法比拟的。通过对目前主流的分体式微波通信系统进行分析,其在设备形态上主要可以分为室外单元(<0 D U)室内单元,在此通信系统中,室内单元主要对中频信号与基带信号之问的转换过程中起作用,实现二者之问点对点形式的透明传输;从组网模式的层面来看,室内单元不具备业务调度功能,微波信号一旦需要组成链型、树型等相对复杂的网络并需要业务汇聚、调度等功能时,则需要对各室内单元进行级联堆叠,同时还要使用其他设备,这种情况将提高整个微波通信系统的CAPER和OPEX网络设备等的一次性支出,而且这两组数据的数值会长时问在一定的范围内徘徊,短时问内不会下降。这些综合因素的作用下,通信传输效率将大幅度的降低,而且链级堆叠的方式在一定程度上增加了微波通信技术的传播成本。

二、微波通信产品结构设计中应注意的一些问题

(一)整体布局

首先,划分插箱数,其目的是将电原理方框图合理地过渡到结构方框图.这是确定结构方案的关链。划分插箱时,应合理选择各组合单元的翰入、翰出口,尽量避免连接电(线)缆的文叉及杂乱无章;分清高频、中频和高压。实施可靠的机、电联结方案。

其次,综合考虑设备内部元器件及电路相互间的电磁干扰和热的影晌,采取相应的措施以提高电气参数的稼定性。

(二)环境防护方面的设计

微波中继通信设备中大,应用金月和非金属材料。在严酷的气候条件下。特别是在离温高沮和有大量工业气体污染或盐称等恶劣环境中,金属材料容易腐蚀,非金属材料也易老化、腐烂,从而使设备的可命性和寿命道受严,影响。因此,在结构设计中应考虑到下面几项内容:

1.室外产品尽量选用耐蚀性优良的结构材料。如机箱外充和一些安装件采用铃铝ZL102,加工、紧固件则是不锈钢材料制成的。

2.避免不合理的结构设计。如:防止出现积水结构,消除凹凸不平的平面,减少不必耍的开口。

3.原则上不允许两个辱件进行焊接后再作电彼处理。

(三)微波通信链路设计关键技术

由于海平而的反射作用以及天线架设高度受限,微波传播信道属于变参信道,直射波和反射波相互迭加,使得接收端信号电平起伏、失真和波形展宽,造成通信系统特别是高速传输系统在接收端发生严重的乱码,导致通信系统的性能下降。这种衰落在信号幅度上服从瑞利分布或广义瑞利分布。

海面传输条件恶劣,存在较严重的多径效应。海而多径传播多用二径模型来描述,由于多径干扰的影响,使得场强叠加后随距离呈余弦变化。

1.高效纠错编译码

口前微波设备的调制解调器的设计多采用RS和LDPC混合编码方式,RS码是迄今为止研究最为成熟的一类BCH码,也是应用最为广泛的纠错码之一。LD PC编码已在第四代移动通信标准中被广泛采用,由于其编译码的训一算非常复杂,因此对调制解调器有很高的要求。RS和LDPC混合编码具备很强的纠错能力,尤其是在信道条件极为恶劣的应用中,如移动通信、卫星通信以及跨海微波通信等具有多径衰落特性的信道中,在不增加译码复杂度的情况下,可以得到很高的编码增益与长码相同的纠错能力,从而提高系统接收的灵敏度,增大微波系统的系统增益。

2.均衡技术

均衡技术,就是采用均衡网络来校正、补偿由于信道或电路器件的非线性及温度等的变化而引入的接收信号频谱的畸变,然后再进行信号的检测,从而实现正确判决的一种技术。自适应均衡是指均衡器的参数随接收信号频谱的变化而自适应的变化,从而实时地实现对接收信号频谱的校正。微波设备采用了自适应的24阶时域均衡器,可以有效地对抗跨海传输环境下由深衰落引起的信号失真。

三、微波通信技术的发展趋势

(一)进一步提高正交幅度的级数,并且严格限制了带宽

要想进一步扩大微波通信技术的使用范围,就要重视对于微波频谱的限制,这时候就要充分研究与运用QAM调制方法,其中最常用的方法是256和512QAM,预测以后会提升至1024甚至到2048QAM

(二)进一步调节编写网格代码和维特比技术

往往人们为了降低系统的编码错误率,会进一步的开发与利用一些复杂的编码技术,使用高级的纠错方法,但也会造成频带难以共同利用,这时可以使用TCM技术解决这个问题,特别是在高速的通信传输过程中。

结语

总的来说,微波中继通信设备的结构设计包含着相当广泛的技术内容,涉及到许多学科。随着计算机、仿真等先进技术的快速发展,结构设计的方法和手段得到了长足的进步。所以,熟练掌握有关方面的知识并加以合理综合运用,是一项结构设计成功的必经之路。

参考文献

[1] 曹建军.浅谈数字微波通信的优点及其应用价值[J].电子世界,2017(14):58+60.

[2] 邓刚.浅析微波通信技术应用与展望[J].通讯世界,2017(01):119.

[3] 杨帆.新型微波通信技术的发展及应用[J].黑龙江科技信息,2015(21):5.

作者:吴兆建

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