[信息與通信]第15章電力系統(tǒng)通信基礎(chǔ)-wenkub
2023-03-01 16:24:09 本頁(yè)面
【正文】 接收錯(cuò)誤碼元數(shù)Peb= 100% 傳輸總比特?cái)?shù)接收錯(cuò)誤比特?cái)?shù)17 ?3)信噪比 定義：信號(hào)平均功率 PS和噪聲平均功率 PN之比 S/N = PS/PN 若用分貝值表示，則為 SNR=10 lg（ PS/PN ） SNR越大越好 18 二 .信源編碼與信道編碼 1） 定義：在數(shù)字通信系統(tǒng)中，當(dāng)信源發(fā)出的信號(hào)為模擬量時(shí)，將模擬信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的過(guò)程。 信 源 噪聲源 數(shù) 字 解 調(diào) 數(shù) 字 調(diào) 制 信 道 編 碼 信 源 編 碼 信 道 解 碼 信 宿 信 源 解 碼 信 道 數(shù)字傳輸系統(tǒng) 12 (1)信源編碼 : 包括模擬信號(hào)的數(shù)字化和信源壓縮編碼 (2)信道編碼 : 解決數(shù)字通信的傳輸可靠性問(wèn)題，也稱作抗干擾編碼或抗錯(cuò)編碼。 7 ?(3)電力系統(tǒng)通信的分類 ?系統(tǒng)通信（站間通信） :主要提供發(fā)電廠、變電站、調(diào)度所、公司本部等單位之間的通信連接。 ?廠站通信（站內(nèi)通信） :通信范圍僅限于廠、站內(nèi)部，主要任務(wù)是滿足廠站內(nèi)部生產(chǎn)、管理信息的傳遞和共享，對(duì)于抗干擾、可靠性等有一些特殊的要求。 (3)數(shù)字調(diào)制 ?基帶信號(hào) :經(jīng)過(guò)編碼的信號(hào)序列，是連續(xù)的數(shù)字 脈沖流 ?基帶傳輸 :數(shù)字基帶信號(hào)直接在雙絞線等電介質(zhì)中傳輸 13 ?頻帶傳輸 (或調(diào)制傳輸 ):大部分情況下 數(shù)字基帶信號(hào)必須經(jīng)過(guò)載波調(diào)制，并且把信號(hào)頻譜搬移到相應(yīng)的頻帶，才能實(shí)現(xiàn)信息的傳輸 (4) 解調(diào)、信道解碼、信源解碼：與數(shù)字調(diào)制、信道編碼、信源編碼的過(guò)程正好相反。 2）最基本的編碼方法是脈沖編碼調(diào)制PCM 3）編碼過(guò)程： 抽樣、量化、編碼 。差錯(cuò)是互相獨(dú)立、互不相關(guān)的。 22 (3)基帶傳輸系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 發(fā)送濾波器 信 道 接 收 濾 波 器 抽樣判 決 器 噪聲源 基帶脈沖 輸入 基帶脈沖 輸 出 23 （ 4）傳輸碼型的選擇 ?碼型中低頻、高頻分量要盡量少 ?碼型中沒(méi)有直流分量 ?碼型中應(yīng)包含定時(shí)信息，以便于定時(shí)提取 ?碼型具有一定的檢錯(cuò)能力 ?碼型變換設(shè)備簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn) 24 四 .數(shù)字調(diào)制與解調(diào) 定義：用基帶信號(hào)控制高頻載波，把基帶數(shù)字信號(hào)變換為頻帶數(shù)字信號(hào)的過(guò)程稱為 數(shù)字調(diào)制 ：反之，把頻帶數(shù)字信號(hào)還原成基帶數(shù)字信號(hào)的反變換則稱為 數(shù)字解調(diào) ? 最基本的數(shù)字調(diào)制技術(shù) ? 幅移鍵控 ASK (Amplitude Shift Keying)、 ? 頻移鍵控 FSK (Frequency Shift Keying) ? 相移鍵控 PSK (Phase Shift Keying) 25 1）定義：以基帶數(shù)字信號(hào)控制載波的幅度稱為數(shù)字調(diào)幅（即幅移鍵控） ASK 2）數(shù)字調(diào)幅的原理框圖 27 4） 2ASK調(diào)幅波的波形 28 1）定義：用基帶信號(hào)控制載波頻率，即用 2個(gè)不同頻率的載波信號(hào)分別代表基帶信號(hào)中的 “ 0”和 “ 1”，稱為數(shù)字調(diào)頻或頻移鍵控 FSK 。 2）實(shí)現(xiàn)位同步的方法 ?直接法（自同步法） ?導(dǎo)頻法（外同步法 ） 35 數(shù)字信息：字－句－幀－群 1）幀同步問(wèn)題實(shí)質(zhì)上是對(duì)幀同步標(biāo)志（碼組）進(jìn)行檢測(cè)的問(wèn)題 2）幀同步系統(tǒng)提出的基本要求 ?幀同步的引入時(shí)間要短 ?同步系統(tǒng)的工作要穩(wěn)定可靠 ?在一定的同步引入時(shí)間要求下，同步碼組的長(zhǎng)度應(yīng)最短 36 1）網(wǎng)同步的概念：在網(wǎng)內(nèi)建立一個(gè)統(tǒng)一的時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)，使各站、各設(shè)備都具有共同的時(shí)鐘信號(hào) 2）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)同步的方法 ?全網(wǎng)同步系統(tǒng) ?準(zhǔn)同步系統(tǒng) 37 光纖通信 ? 一 .光纖通信系統(tǒng)的基本組成 ? 1. 光纖通信使用的信息載體是一種具有 穩(wěn)定偏振態(tài) 的 相干光 ，波長(zhǎng) ~ 181。 ?47 ?三個(gè)低損耗窗口： 181。信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)，其不同成份將因群速（即等效折算到光纖軸向的速度）不同而需要不同的傳輸時(shí)間，導(dǎo)致組成光信號(hào)的各個(gè)成份到達(dá)光纖終端（接收端）的時(shí)間有先有后，使接收波形產(chǎn)生畸變。雙折射會(huì)導(dǎo)致偏振色散，還會(huì)使輸出偏振態(tài)不穩(wěn)定。 d 與光纖的耦合效率較低 。 58 四 .光檢測(cè)器和光接收機(jī) 光檢測(cè)：光電轉(zhuǎn)換器件，以 PN結(jié)的光電效應(yīng)為基礎(chǔ)制作 的。 63 ? 2）光接收機(jī)的主要性能指標(biāo) a 接收靈敏度 在滿足給定誤碼率指標(biāo)的條件下，接收機(jī)能接收的最低平均光功率。 ?2）全光通信 66 微波中繼通信 ? 微波：指頻率在 300MHz～ 300GHz范圍內(nèi)的電磁波。 ?“視距傳輸”，無(wú)中繼距離為 30km~50km。 ?中大容量的數(shù)字微波設(shè)備大多采用變頻式 。 2）目前收信設(shè)備都采用 外差式收信 方案 。 ? 天線增益 是指該有向天線在其發(fā)射方向上每單位立體角的發(fā)射功率與無(wú)向天線在單位立體角發(fā)射功率之比 。 80 ?四 .中繼方式 ? 中繼轉(zhuǎn)接方式有三種： ? 基帶轉(zhuǎn)接 (再生轉(zhuǎn)接 )：質(zhì)量最好。 3）微波轉(zhuǎn)接 ? 僅將接收到的微波信號(hào)加以放大，直接將其頻譜搬移到另一個(gè)射頻上，經(jīng)另一方向的天線發(fā)射出去 。 2）多波道同時(shí)工作時(shí)，相鄰波道頻率之間必須有足夠的間隔 。 84 2. 二頻制 1）對(duì)每一個(gè)波道而言，兩個(gè)方向的發(fā)信使用同一個(gè)載頻，而兩個(gè)方向的收信使用另一個(gè)相同的載頻。 ? 適合傳送調(diào)度、遠(yuǎn)動(dòng)及保護(hù)信號(hào)，如切機(jī)、切負(fù)荷等。 多 路通信復(fù)用方式 頻分多路復(fù)用 FDM 時(shí)分多路復(fù)用 TDM 碼分多路復(fù)用 CDM 89 90 2. 變頻的基本原理 1）調(diào)制原理 信號(hào)頻譜的搬移是利用半導(dǎo)體二極管、三極管等非線性元件對(duì)信號(hào)進(jìn)行變頻調(diào)制的結(jié)果。 ?耦合電容器 C：高壓電容，隔離工頻信號(hào)。 98 4. 增音與轉(zhuǎn)接 1）電力線載波通信的增音 ? 當(dāng)通信雙方的距離較遠(yuǎn)，致使信號(hào)衰耗超過(guò)允許的衰耗值時(shí)，則必須采用增音的辦法，進(jìn)行 “
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