王 濤

（云南廣播電視臺，云南 昆明 650000）

1 數(shù)字微波通信的概述

1.1微波通信的概念

微波是波長從 1 m到1 mm，頻率從 300 MHz到 300 GHz的電磁波，也被稱為“超高頻電磁波”，因為頻率比通常的電波高。微波具有頻率高、帶寬大、信息量大等長處，與衛(wèi)星、光纜相比，微波具有自然影響小、可靠性高的特點，廣泛應(yīng)用于廣播電視、電力、電信等行業(yè)的信號傳輸業(yè)務(wù)。

微波通信是一種基于微波的通信方法，它包括地面微波通信、對流層散射通信、衛(wèi)星通信、空間通信和移動通信。微波可以像光波一樣在自由空間傳播，容易點亮或反射，但是由于其波長和衍射能力差，因此，微波傳輸距離有限（一般為 50 km）。微波點對點的通信就是視線，如果傳輸需要超過視線，則需要多個站點連續(xù)傳輸，即微波中繼通信。

1.2 數(shù)字微波技術(shù)的特點

仿真和數(shù)字是微波系統(tǒng)中最常用的兩種信號傳輸方法。微波數(shù)字傳輸系統(tǒng)是用來傳輸數(shù)字信號的，大致可分為 PDH和SDH，其特點可歸納如下：

（1）由于微波通信具有高頻和短波長的特性，因此有必要設(shè)置一個拋物面天線來發(fā)送和接收信號。在給出天線開口面積的情況下，可以制作高增益天線，這是因為增益與波長的平方成反比，從而獲得高度定向的天線。

（2）多路。是指微波本身的超大通信容量，這意味著可以使微波設(shè)備的頻帶足夠?qū)?，也可以分成幾個載波頻點。

（3）接力。從專業(yè)的角度來看，接力是一種交流手段。地形的特征決定了地球上兩點之間的距離非常有限，為了確保通信和傳輸?shù)目煽啃?，通常需要在微波線路上設(shè)置一些中繼站，數(shù)量通常由線路的總長決定。

2 數(shù)字微波通信的主要技術(shù)

SDH數(shù)字微波是 SDH與數(shù)字微波相結(jié)合的通信技術(shù)，具有 SDH和數(shù)字微波的優(yōu)點，已成為未來微波傳輸技術(shù)的主要發(fā)展方向。同時，為了滿足新業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枰?，增強系統(tǒng)的抗干擾能力，提高系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理能力，SDH數(shù)字微波主要采用以下技術(shù)：

2.1 編碼調(diào)制技術(shù)

PSK和QAM主要用于 SDH微波通信。數(shù)字基帶信號是未調(diào)制的數(shù)字信號，在微波信道中發(fā)送基帶信號之前，必須將基帶信號轉(zhuǎn)換為頻帶信號。換句話說，基帶信號被基帶信號數(shù)字調(diào)制，并且調(diào)制信號是中頻信號。在調(diào)制過程中，相移鍵控（PSK）具有抗干擾性能好、調(diào)制方法簡單、性價比高的優(yōu)點。目前，QPSK被廣泛用于中小型數(shù)字微波通信系統(tǒng)，QAM是大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)中使用的主要載波加密方法。

多電平編碼（MLCM）主要用于 SDH微波通信。在數(shù)字微波系統(tǒng)中，為了傳輸數(shù)字業(yè)務(wù)等信息，有必要在 SDH復用設(shè)備的主數(shù)據(jù)流中插入一些額外的比特，即，微波幀的額外開銷（Rfcoh）。微波開銷和STM-1原始數(shù)據(jù)由塊狀復雜幀組成，每幀有 6行，每行為 3，564位；每個復幀被分為兩個子幀，每個子幀長 1，776位，其余12位用于幀同步碼 FS。

2.2 抗衰落的技術(shù)

微波在有限的距離（視野）內(nèi)直線傳播，傳輸路徑可能受到氣象變化、地理環(huán)境等外部因素的影響，使得無線電波在傳輸過程中會隨著時間逐漸衰減，有兩種現(xiàn)象：無線電波多徑衰落和無線電波通過地面反射引起的微波頻率衰落、大氣折射和氣流散射的變化。為了減緩衰落，一般采取以下措施：

（1）自適應(yīng)均衡技術(shù)。為了補償多路徑衰落引起的信號失真和縮短中斷時間，自適應(yīng)均衡器廣泛應(yīng)用于SDH微波。根據(jù)工作頻率和位置，均衡器可以分為兩種：一種是頻域均衡器（AFE），在接收機的中頻（if）級實現(xiàn)，用于控制信道傳輸功能；另一種是時域均衡器（ATE），在時域中工作，可以直接減少不完美傳遞函數(shù)引起的符號間干擾（ISI）。

（2）自動增益控制（AGC）技術(shù)。該技術(shù)大部分時間在正常（或最?。┘壊僮靼l(fā)射機的輸出功率，只有在遠程接收機的電平下降時，發(fā)射機的反饋環(huán)路配置才能通過反向通信信道進行控制，輸出功率逐漸達到最大值。由此，可以降低鄰接系統(tǒng)在同一路徑上的干擾，降低衰落對系統(tǒng)的影響，降低功率損失和非線性失真。

（3）分集技術(shù)。它是選擇或合成兩個以上相關(guān)度較低（即傳輸質(zhì)量不會同時惡化）的接收機的輸出，以減少衰落造成的影響。

2.3 集成電路（ASIC）技術(shù)

SDH編碼微波調(diào)制、自適應(yīng)均衡和交叉極化干擾補償?shù)燃夹g(shù)需要大規(guī)模電路，因此需要大型集成電路（ASIC），以減少設(shè)備占用空間，增強設(shè)備功能，并有效提高系統(tǒng)和系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性，降低了維護強度。

2.4 同步技術(shù)

SDH微波主要由 SDH復用設(shè)備、微波設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)管理組成，因此，與 SDH光纖傳輸系統(tǒng)一樣，SDH數(shù)字微波網(wǎng)絡(luò)的運行必須具有高度穩(wěn)定的同步定時，各中繼和交換節(jié)點的所有數(shù)據(jù)信息準確有效地進行中繼和交換，避免幀丟失，此外，SDH微波網(wǎng)元件還需要迅速地判斷現(xiàn)在時鐘源是否有效，如果出現(xiàn)，應(yīng)及時清除。

SDH微波設(shè)備主要有三種同步定時方法：一是外接同步定時信號，此時設(shè)備的同步信號由外部定時源提供，常用的有 2 048 kHz和2 048 kb/s；二是從接收信號中提取定時信號，設(shè)備從接收到的微波側(cè)或線路側(cè)的 STM-N信號中提取時鐘，作為同步信號；三是內(nèi)部同步時鐘源，目前所有的 SDH微波設(shè)備都具有內(nèi)部定時元，以便在外部時鐘源丟失的情況下可以使用內(nèi)部自身的同步源。同時，SDH開銷字節(jié)中的同步狀態(tài)字節(jié) S1用于發(fā)送時鐘源，根據(jù) ITU T-tg.703的建議，其 b5-b8位用于表示同步狀態(tài)信息 SMM。SMM是指用于表示同步網(wǎng)絡(luò)中時鐘質(zhì)量級別的一組代碼，每個網(wǎng)元根據(jù) SSM的解釋獲取上游網(wǎng)元的時鐘同步狀態(tài)信息，并根據(jù)該信息進行跟蹤、切換或維護本地網(wǎng)元時鐘的特定操作，發(fā)送時鐘同步狀態(tài)信息，本地網(wǎng)絡(luò)元素到下游網(wǎng)絡(luò)元素的距離。在實際應(yīng)用中，SDH微波網(wǎng)絡(luò)應(yīng)充分利用 S1字節(jié)來防止定時環(huán)路。

3 廣播電視傳輸中數(shù)字微波的應(yīng)用

3.1 信號系統(tǒng)配置

在微波站的設(shè)置過程中，有必要配置更好的傳輸信號以形成上下過程。微波站的設(shè)置必須嚴格按照相關(guān)要求選擇備用設(shè)備，并注意應(yīng)急手動跳線端口的配置，不僅要進一步保證信號交換設(shè)備具有較好的干線報警功能、科學合理的選配功能，還需要利用本地數(shù)據(jù)接口來實現(xiàn)信息處理和設(shè)備管理。

3.2 傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

一般來說，SDH是使用微波技術(shù)進行信號傳輸?shù)膫鬏旊娐?，?yīng)在主干上建立相應(yīng)的保護通道。在骨干網(wǎng)建設(shè)過程中，傳輸電路可以成環(huán)，通過光纜或接觸式傳輸網(wǎng)絡(luò)連接，形成一個傳輸網(wǎng)絡(luò)，滿足相互備份的需求，通常采用星型和樹型組網(wǎng)方式，可以大大提高傳輸?shù)姆€(wěn)定性和安全性。在設(shè)置電路通道的過程中，確保通道符合相關(guān)規(guī)定，網(wǎng)管中心配有微波中繼傳輸電路，對網(wǎng)管系統(tǒng)進行備份，網(wǎng)絡(luò)管理信息被安排在主要服務(wù)信道中，如果主業(yè)發(fā)生變化，網(wǎng)絡(luò)管理也會發(fā)生變化。此外，微波站應(yīng)配備應(yīng)急系統(tǒng)，并使用公共通信網(wǎng)絡(luò)達到電路的完整性。同時，應(yīng)建立相應(yīng)的通信設(shè)備，所有微波站應(yīng)確保離線電話。

3.3 電源系統(tǒng)配置

通常，使用微波傳輸技術(shù)傳輸信號時，必須在微波站外部連接兩個或多個電源并使用不同的路徑。在信號傳輸階段，電源系統(tǒng)的設(shè)計必須確保電源系統(tǒng)的正常運行，確保電源系統(tǒng)的配置和設(shè)計符合要求和規(guī)定。

3.4 監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用

結(jié)合當前的編程標準，有必要在后續(xù)信號應(yīng)用中預先設(shè)置關(guān)鍵鏈接。在滿足配置條件的前提下，對監(jiān)控系統(tǒng)進行全面檢查，以確保微波信號設(shè)計系統(tǒng)的全面性和科學性。在監(jiān)控系統(tǒng)中，微波的應(yīng)用可以使監(jiān)控系統(tǒng)具有查詢功能、記錄功能和自動報警功能。為了確保后續(xù)設(shè)計能夠滿足要求，有必要根據(jù)現(xiàn)有干預措施對基本表格進行分類，以確保后續(xù)監(jiān)測設(shè)計系統(tǒng)的特殊性?？傊裉鞆V播電視的功能和服務(wù)發(fā)生了根本性的變化，從模擬電視向數(shù)字電視的過渡已經(jīng)是大勢所趨，網(wǎng)絡(luò)數(shù)字電視系統(tǒng)將占據(jù)主導地位，微波數(shù)字技術(shù)不僅在廣播電視信號的廣播中發(fā)揮了重要作用，而且進一步推動了廣播電視在數(shù)字化方向的發(fā)展。

4 結(jié)束語