论微波通信的不足与应用分析
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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。
关键词: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
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