发布时间：2023-10-11 17:33:26
绪论：一篇引人入胜的微波通讯技术，需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文，供您参考和学习。
[关键词]数字微波通信微波光纤特点比较
数字微波通信则在微波传输中,采用了数字讯号处理技术,不仅具备了微波通讯建线快,投资小应用灵活的特点,还具有传输质量可靠,抗干扰能力强,传输线路长等多种优点。目前数字微波通讯已经成为我国国民经济建设中,重要通讯手段中发挥着巨大的作用。
一、我国数字微波通讯发展历史
我国数字微波通讯发展先后经历了模拟微波发展阶段、中小容量数字微波发阶段和大容量数字微波发展阶段。
上世纪80年代中后期,我国的数字微波发展受阻。主要原因是由于光纤通讯技术的兴起,数字微波的干线传输功能,已被光纤逐步取代。光纤通讯以其巨大的带宽超低损耗和较低成本而成为干线传输的主要手段,并对数字微波形成巨大冲击。自上世纪90年代以来,以大容量光纤传输,作为国家信息高速公路建设的主要传输手段,已经成为无法阻挡的历史潮流。在这种情况之下,数字微波何去何从,怎样发展是从事该领域研发和使用的单位及人员十分关心的问题。
二、微波与光纤相比主要优点
1.抵御自然灾害的能力强。如在1976年的唐山大地震,90年代的特大洪灾中,在其他通讯手段失效的情况下,微波保证了通讯和广播讯号的畅通。
2.受地理环境的限制小,应对突发事件的能力强。微波信号即可翻山又可跨海,与光缆相比,受地理条件的限制小,随着微波设备集成度提高,使用摄像微波传送一体机,和容易在突发事件现场实现信号的实时传输。
3.建设和维护成本相对较低。特别是在山区,人烟稀少的地区。铺设光缆非常困难,而且成本会很高。由于数字微波是采用无线电传输因此基本的设备架设简单,安装起来也相当简易快速。在网络规划上,较光纤和光缆之类的有线传输容易,并且能降低施工和维修上的成本。
4.运用灵活。如果有移动性的需要,较光纤无论军用或是商用数字微波通讯装备,架设起来都十分方便,且通讯效率也非常高,
目前数字微波发展主要用于光纤干线传输信号的互相备份和特殊不适合光纤地段和场合的应用,如:点对点SDH微波,PDH微波,主要作用是在光纤传输,遇到自然或者人为破坏时,紧急修复的备份。也用于农村,海岛等边远地区和专用通讯网。
高频段微波,可以用于城市内的短距离支线,如13,15.18,GHZ几个频段的点对点微波,通讯系统和移动通讯基站的连接。
由于微波频带宽广保密性高,且不易被窃听,所以军事价值相当高,一般军方所称为区域网络通讯系统,是以作战地区划分的,在作战地区内设置通讯中继站,彼此依靠微波相互连接形成网络。
在区域网络通信系统中,各级指挥单位,可靠着部队所在位置附近的中继站连接进入网络,指挥官可以透过区域网络直接传达密令。同时一般区域网络通常具有搜寻,使用者设定,转移,取消用户号码及网络其他功能。由于数字科技之运用,各种通讯皆可透过数字技术转成数字信号。因此,数字微波系统始终让军方爱不释手,未来军方还将朝向高频率高功率及高方向性的发展方向,向研发更新的数字微波系统。
三、数字微波通信关键技术
当今光纤通信和移动通信成为通信网的两大主流,有着巨大的产业和用户市场。在这种情况下,数字微波逐渐淡出原有的领域,这是技术的竞争,是不以人们意志为转移的。在这种情况下,数字微波要得到发展,必须摆正位置,当好光纤通信和移动通信的配角。数字微波如果突破一些关键技术,还会有很好的前景。
1.高频段传输技术。这里说的高频段,是指10GHz以上的频段,包括毫米波频段。根据电信主管部门的规划,3GHz以下频段要分配给移动和个人通信,而3—10GHz的频段也十分拥挤。因此,数字微波要及时调整发展方向,向高频段进军。
2.在现有频段上的兼容技术。由于10GHz以下的频段传播条件较好,器件比较成熟,主管部门也划分了某些频段给数字微波使用。因此,现有的频段也不要轻易放弃,但在技术上要较好解决兼容问题。如:扩频及跳频以及抗干扰技术等。
3.适用于各种用户的组网及接口技术。采用软件无线电技术,使数字微波通信系统成为一个较为通用的平台,能够根据用户的不同要求进行组网,兵完成各种借口功能。提高可靠性及降低成本的技术。如:全数字化处理、数字专用集成电路等。
四、数字微波技术的提高空间
随着微波通信技术的发展,高性能高速多状态调制解调技术、自适应交叉极化干扰抵消(XPIC)技术、前向纠错技术、专用大规模集成电路(ASIC)设计仿真技术都应用到SDH数字微波通信中,大大提高了微波通信的容量和可靠性。
SDH数字微波接力系统出现后,为了提高频谱效率出现了64QAM、128QAM、512QAM等高状态调制方式,频谱效率提高到1Obit/HZ。SDH系统采用了同步复用和灵活映射结构,可以从高阶支路直接分插低阶支路信号,避免了逐级分复接过程,使设备简化,而且SDH系统安排了大量的开销字节,使网络的操作、管理、维护的配置能力大大加强。
在数字微波系统中,多径衰落是微波信道中频谱失真的主要原因,因此需要各种各样的对抗多径衰落的措施,在数字微波系统中自适应均衡和空间分集接收成了不可缺少的设备。
1.调制器。数字调制过程的基本原理是把比特率为R(bits/s)的二进制数字序列变换为适当的中频或射频信号的处理过程,其中包括数字信号处理(如状码、信号编码和微波帧开销插入等),频谱成型,信号映射和调制过程。
2.中频放大器。它的作用就是将已调制的中频信号进行放大。
3.本地振荡器:本振产生适当的射频频段内的本地振荡信号,与已调制的中频信号进行混频产生出所要发射的微波信号,对于本振,除了要达到一定的功率电平,以满足必信混频器的需要,还要求频率稳定度高和相位噪声低。
4.功率放大器。它是用以将发射混频器输出的微弱信号电平(常为一dBm～一50dBm)放大到所需要的电平。常用的射频功率放大器为砷化稼FET器件,由于SDH系统一般采用高状态调制方式,对放大器的线性要求很高,故一般采用预失真来对放大器的残余非线性进行补偿。
5.自动发信功率控制(ATPC)。ATPC是微波接力系统中能得到许多好处的一个实用措施,与固定工作条件下相反,微波发射机工作时输出功率是可变的,最大值为Pmax,最小值或正常值为Pnom。在绝大多数时间内,发射机工作于Pnom,只有当远端接收机检测到不利衰落条件时,即接收信号电平低时才达到Pmax,它是利用反向通道业务信道来控制反馈环配置中的发射机。
中图分类号：TS736 文章编号：1009-2374（2016）14-0061-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.14.031
电力通讯能够有效提升电力系统通讯效益，改善电力功能和服务质量，对电力系统发展具有至关重要的意义。我国电力通讯工作起步较晚，通讯技术还不成熟，自动化设备质量参差不齐，在很大程度上限制了电力通讯工作的发展。如何结合电力通讯自动化设备内容实施针对性控制，对其工作模式进行转变和协调已经成为人们关注的焦点。
1 电力通讯自动化设备
1.1 载波通讯设备
载波通讯设备主要包括载波机、音频架、高频架、载波配线架等。在工作的过程中载波通讯设备主要完成通讯的调度、载供和调节，实现电力通讯中载波信号的传输和处理，其核心为载波机。载波机主要完成电力通讯自动化系统中信号的发送与接收，依照规范对采集到的用户信号进行调制和解调，将原始信号频率转变为与系统传输需求相协调的信号功率，从而保证信号顺利传输。
载波机在当前电力通讯中应用非常普遍，已经成为电力通讯自动化设备中的重中之重。常规载波机多为电力线载波机，其主要包括自动电平调节系统、载供系统、调制系统和振铃系统四部分内容。调制系统负责原始信号频率的调制，将信号频率经过两级或三级调制转变到与系统相协调的信号频率范围内；自动电平调节系统主要负责电平波动的调整，通过自动电平调整装置补偿各种因素引起的电平变化，使其保证在信号传输需求范围内；振铃系统可以将电力调度通讯中的电力线载波机设置为自动交换系统，从而保证自动振铃呼叫续接；载供系统主要通过载波装置完成系统的控制。
1.2 微波通讯设备
微波通讯与载波通讯不同，其主要依照站型状况完成收发微波的任务。常见的微波通讯设备主要包括终端机、收发信机、微波配线架、天馈线等。终端机负责信号的收发控制依照一定的规律将信号接收或发送出去，实现电力通讯；收发信机通过频率信号的上变频或下变频转换将信号进行接收或发送。
1.3 光纤通讯设备
光纤通讯设备主要包括光端机、光中继机和数字通讯设备。光端机负责电力通讯自动化系统中光纤的接收和发送，由光线路码型变换装置和输出接口完成PCM电端机和光纤传输线路中信号的转换，主要完成信号的二进制数字处理。除此之外，光端机还能够实现信号的监控，完成信号报警等；光中继机灵敏度较高，能够在较长的距离中实现光纤信号的可靠传输，大大改善了电力通讯的准确性、有效性和可靠性。该装置是光纤传输的接力站，可以加大传输距离，保证电力通讯效益；数字信号传输的效益一般优于模拟语音信号，数字通讯设备就是以数字信号为桥梁的模拟语音信号传输装置，主要实现信号的脉冲编码和调制、数字复接等。
2 电力通讯网络的工作模式
2.1 电力通讯系统的分析
电力通讯自动化设备构成了电力通讯系统的基础结构，其载波通讯设备、微波通讯设备和光纤通讯设备均可以实现通信信号的传输及处理，完成信息交换，其主要模式如图1所示：
在该系统工作的过程中输入设备完成信号的采集和输入，将信号源产生的信号传输到电力通信自动化装置中；交换设备实现信号的交换，将载波信号、微波信号、光纤信号等转变为数字信号，利用信道实现数字信号的传输，如载波通讯设备中的发信部分；传输完成后通过载波通讯设备、微波通讯设备和光纤通讯设备等的信道输出设备将信道传输的信号解调，还原成原有的信息形式，从而完成通讯。信道在传输信息的过程中可能会受外部噪声源的影响产生信号失真。
2.2 设备的主要工作模式
不同的电力通讯方式具有不同的工作模式，其具体状况见表1：
载波通讯设备主要为电力线载波通讯方式，该通讯的过程中主要以高压输电线路作为通讯通道，通过该线路及交换机完成区域间信号的传输。电力线载波通讯工作的核心为载波机，该设备在长途线路传输中可以将原始信号调制为数字信号，从而保证通信传输质量的需求。与此同时，电力线载波通讯中还设置增音机，对信号衰减进行补偿。
微波通讯设备主要为微波中继通讯方式，该通讯方式通过无线电实现信号的传输。微波中继通信方式工作的过程中利用两端的微波站发出微波信号，借助中间转接站实现信号在频带上的搬移，由载波机完成传输过程中信号的调制及解调，从而实现信号传输。
光纤通讯设备主要通过光纤通讯传输方式完成信号的传输，可以电信号通过光发射机转变为光信号，借助电接收机将光信号转变为电信号，从而完成信号的调制及解调。光纤通讯的过程中基本光纤传输系统中的光发射机和光接收机完成远距离光纤线路信号的传输，该过程受外部因素影响较小，传输的可靠性较强。
3 自动化设备工作模式的协调
3.1 加强光传输中光功率的控制
电力通讯自动化设备工作过程中可以适当对光传输中的光功率进行提升。上述措施能够有效改善光纤通信效益，保证电力通讯安全稳定运行。相关资料显示：电力通讯光纤传输的过程中光功率与光端机的最大传输距离相关，因此，在光纤通讯设备光传输的过程中要依照光端机的最大传输距离确定光功率数据。与此同时，光纤通讯设备中光中继机工作过程中很容易出现输入输出接口丢失现象，造成线路码型正反发生变换，导致系统通讯效益受到影响。因此，在光纤通讯设备中可以适当加入各个方向的中继站，使其共同拥有系统中的光中继机，从而保证电力通讯的可靠性和稳定性。
3.2 全面优化电力通讯的网络模块
电力通讯自动化设备工作的过程中要对电力通讯网络模块进行完善，通过网络模块构建系统化、层次化传输体系，从而保证各项传输方式能够高效、有序地进行。人员可以在传统设备传输方式中设置基于通讯网络的传送模块、交换模块，借助互联网技术增强信息模块之间的协调性，保证信号源信号能够实时、准确地传输和控制，消除外部信号在信道中对传输信号的影响，防止信息失真。尤其是在信号接收的过程中，可以适当加入变换器提升设备的利用率，为非电信息电信号的转换打下良好的基础，从而保证电力通讯的信号接收效益。与此同时，还要适当增强接收设备和输入设备的智能化监督，做好上述设备工作的协调，结合现代化电力通讯需求形成相应的通信网体系，及时交换信息，对电力通讯自动化设备及技术进行优化和提升，从而全面提升电力自动化通讯效益。
4 结语
常用的电力通讯自动化设备主要包括载波通讯设备、微波通讯设备和光纤通讯设备。上述设备在工作的过程中相互配合，实现了基础的电力通讯自动化功能，对我国通讯系统发展具有至关重要的意义。在电力通讯自动化设备工作的过程中，人员要结合其工作模式及工作内容实施相应协调，对电力通讯环节进行优化，这样才能够最大限度地改善电力通讯质量，提升电力通讯效益。
参考文献
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【关键词】电力系统 通讯方式 载波通讯 微波通讯 光纤通讯 工作模式
1 载波通讯及其工作模式
载波机是实现载波通讯的必不可少的设备，调制系统、自动电平调节系统、振铃系统和载供系统是载波机中最主要的组成部分，他们与增音系统一起构成了完整的载波通讯系统，实现载波通讯。载波机的类型不同，其不同系统的工作原理也就不同，通讯系统工作的方式以及实现通讯目的的过程与方法也就不同。
第一，就载波通讯系统中的调制系统而言，它可以分为双边带载波机和单边带载波机两种类型，前者只需经过简单的调制就可以传输信号，通常为一级调制，而后者要将原始的低频信号传输到所需要的主要线路频谱上，则需要经过二级或三级调制。此外，双边带载波机和单边带载波机所传输的信号相反，前者所传输的是单边带抑制载频的通讯信号，而后者所传输的则是双边带抑制载频的通讯信号。第二，就自动电平调节系统而言，它的设置主要是为了有效弥补传输电平的波动，这些波动由许多因素引起。例如，在双边带载波机传输和发送信号之后，我们可以在接受端对其发送的载频分量进行检验，核查传输电平的波动，并将波动进行整流，对高载放大器进行控制，以实现调节电平波动的目标。第三，就振铃系统而言，它可以进一步保证通讯的迅速可靠。大多电力线载波机都安装有自动交换系统，这一系统帮助载波机实现振铃呼叫，进而保证了信号传递任务能够自动连续地进行。双边带载波机能够通过其自身的载频分量差异来实现信号呼叫，而单边带载波机则需要有专门的振铃系统。第四，就载供系统而言，它的作用同样不容小觑，主要在于将所需的载频频率提供给调制系统。由于发信端不同调制系统的需求不同，双边带载波机需设置中频载频或高频载频，此外，双边带载波机的收信端设有中频调节器和高频载频振荡器，它们接收对方发信端所发送的载频，促进信号传输之间与载频之间同步运输的实现。此外，高频架和音频架也是载波通讯系统中重要的设备，它们可以缩短通信线路，提高载波通讯的质量，保证通讯的及时性。
2 微波通讯及其工作模式
微波通讯的通讯设备主要有信号收发机、终端机、电源系统、铁塔以及蓄电池等，其中最为重要的组成设备是信号收发机和终端机。第一，信号收发机。信号收发机是发送和接收信号的设备，它的作用主要在于将微波信号与电力线路群路信号变更为传输所需要的频率。在信号发送通道，信号频率变化的过程是“上变频”，是指将群路信号转变为微波信号，是将将信号的频率向高处变，而在信号的接收通道，则与信号发送通道正好相反，是“下变频”，是将微波信号转变为群路信号，是将信号的频率向低处变。第二，终端机。终端机是微波通讯中较为重要的设备之一，微波通讯系统中所使用的终端机大多为复用设备，复用设备将众多的语音、数据以及图像信号等进行复用，将其分解为人们所需要的语音、数据和图像信号。它的作用主要是在发信端和收信端将信号进行转换。
3 光纤通讯及其工作模式
光纤主要是指纤维丝，它是由石英玻璃拉成的，此外也有一部分光纤是塑料丝，光纤传输的色散和损耗会影响光纤通讯系统的容量和传输距离。光纤通讯系统的组成包括光端机、光中继机和数字通讯设备三个部分。第一，光端机。它由光发送机和光接收机以及电源、输入分配、公务、倒换、区间通讯等辅助电路组成，是光纤通讯设备中最重要的部分。在实际应用的过程中，常常采用热备用的方法来提高这一设备的可靠性，即当光端机的主用部分处于正常状态时，使用主用部分进行工作，若光端机的主用部分出现故障时，系统则会自动切换到备用部分来进行工作。在光端机各个不同的组成部分发挥不同的作用，它们共同完成光端机的任务，其中，首先，输入接口将系统所发送的信号转换为普通的二进制数字信号；其次，光线路码型变换将普通的二进制数字进一步转换为码型信号，只有将其转换为码型信号，才能在光纤线路中传送。光发送电路中的光驱动电路再将变换后的信号转换为光信号，并将其传输给对方。第二，光中继机。光中继机的设置是为了实现信号之间的双向传输，它突破了光端机传输的距离限制，使传输的距离更长。光中继机较光端机而言更为简单，光端机由于受到光纤线路衰耗、光发送的功率以及接收机的灵敏度等因素的影响，其传输距离在40至60千米之间。第三，数字通讯设备，它主要包括高次群复接设备与PCM基群，其中较为常用的是PCM基群设备，其工作 过程较为复杂。
4 结束语
经济的快速发展，使得我国的电力工业得到了快速的发展，同时也使得我国电力工业的发展面临严峻的挑战，人们的生活水平得到了提高，电量的用量增加，使用传统的电力通讯系统，已经无法满足当前人们的用电需求，容易造成系统混乱。本文介绍了微波通讯、载波通讯以及光纤通讯等电力系统常用的通讯方式，并归纳了它们的工作模式，使得人们对我国电力系统的通讯方式有了一定的认识和了解。
参考文献
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