【正文】 ................................ 24 數(shù)字調(diào)制設(shè)備的主要性能指標(biāo) ......................................................................... 24 鍵控信號的調(diào)制誤差 .............................................................................. 24 鍵控信號發(fā)送譜特性 .............................................................................. 24 影響 調(diào)制設(shè)備性能指標(biāo)的不理想因素 ............................................................... 25 頻率響應(yīng)特性 ........................................................................................ 25 非線性特性 ............................................................................................ 25 載漏 ...................................................................................................... 25 正交相位誤差 ........................................................................................ 26 調(diào)制電路不平衡 ..................................................................................... 26 第七章 數(shù)字解調(diào)設(shè)備 ................................................................................................... 27 數(shù)字解調(diào)設(shè)備的組成 ....................................................................................... 27 解調(diào)單元 ............................................................................................... 28 再生單元 ............................................................................................... 28 差分譯碼與接口單元 .............................................................................. 29 數(shù)字解調(diào)設(shè)備的主要性能指標(biāo) ......................................................................... 30 抽樣點信噪比和碼間串?dāng)_量 ................................................................... 30 誤碼率特性 ............................................................................................ 31 參考相位載波的性能指標(biāo) ....................................................................... 31 2 第八章 總結(jié) ................................................................................................................. 33 致 謝 ........................................................................................................................... 34 參考文獻 ........................................................................................................................ 35 3 摘 要 本論文從數(shù)字微波通信 概述 引出數(shù)字微波通信的幾種轉(zhuǎn)接方式。 第七章 介紹了 數(shù)字解調(diào)設(shè)備的主要性能指標(biāo) 及 數(shù)字解調(diào)設(shè)備組 成 。用于傳輸頻分多路— 調(diào)頻（ FDMFM）基帶信號的 系統(tǒng)叫做模擬微波通信系統(tǒng)；用于傳輸數(shù)字基帶信號的系統(tǒng)叫做數(shù)字微波通信系統(tǒng)。 1951 年，“ TDZ”設(shè)備開始使用，它的工作波長均為 ，具有 6個寬頻帶雙向波道，每個高頻波道可通一路電視節(jié)目或 600 路電話的調(diào)頻多路微波通信系統(tǒng)，之后發(fā)展為每個波道可通 1200路電話，共有 10個雙向波道的“ TD3”系統(tǒng)。 受外界干擾的影響小 工業(yè)干擾、天電干擾及太陽黑子的活動對微波頻段通信的影響?。ó?dāng)通信頻率高于 100MHz 時，這些干擾對通信的影響極?。?，但這些干擾源嚴重影響短波以下頻段的通信。而數(shù)字微波除了具有微波通信的普遍特點外還具有數(shù)字通信的特點： ◆ 抗干擾性強 ,整個線路噪聲不積累； ◆ 保密性強，便于加密 ； ◆ 器件便于固態(tài)化和集成化，設(shè)備體積小、耗電少 ； ◆ 便于組成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ ISDN）； 數(shù)字微波的主要缺點是要求傳輸信道帶寬較寬，因而產(chǎn)生了頻率選擇性衰落，其抗衰落技術(shù)比模擬微波中相應(yīng)的技術(shù)要復(fù)雜。 交換機 交換機是用 于功能單元、信道或電路的暫時組合，用以保證按要求進行通信操作的設(shè)備 。 微波中繼通信系統(tǒng)中間站的轉(zhuǎn)接方式一般按照收發(fā)信機轉(zhuǎn)接信號時的接口頻帶劃分，它們劃分為 再生 轉(zhuǎn)接方式、中頻轉(zhuǎn)接方式和微波轉(zhuǎn)接方式三種，其方框圖如圖 。 中頻轉(zhuǎn)接方式 如圖 （ b），中間站把來自某一通信方向載頻為 f1 的接收信號經(jīng)對應(yīng)中繼機（微波收發(fā)信機）的天饋系統(tǒng)，將發(fā)信端輸出的微波信號通過高頻饋線送至天線，經(jīng)天線變換為無線電波朝通信方向發(fā)射出去，再經(jīng)微波低噪聲放大器后，與該中繼機接收機本振信號混頻，混頻輸出信號經(jīng)中放后轉(zhuǎn)接到該中間站的另一中繼機的發(fā)信機功率中放，將信號放大到上變頻器所需的功率電平，然后與發(fā)信機本振信號進行上變頻，輸出載頻為 f2 的微波信號。這種方式適用于模擬微波中繼通信和數(shù)字微波中繼通信，采用該方式的微波直放中間站不進行變頻，其結(jié)構(gòu)大為簡化，體積很小，可以直接安裝在天線支梁上，且其功耗低，可利用太陽能供電，可靠性較高，一般不需維護。非再生中繼雖然沒有這些優(yōu)點，但設(shè)備簡單、耗電量低，在某些低功耗無人值守中繼站采用這種方式也有一定特點，當(dāng)不需要上、下話路時，也是中繼站的一種可行方案。來自數(shù)字終端的信號經(jīng)過碼型變換后，在中頻調(diào)制器中對中頻載波（ 70MHz 或 140MHz）進行調(diào)制（數(shù)字相位調(diào)制），獲得中頻調(diào)制信號。從 12GHz 起必須考慮大氣中水蒸氣的吸收問題，這種吸收衰耗隨頻率上升而增加，當(dāng)頻率接近 22GHz 時，即水蒸氣分子諧振頻率時，是大氣傳播衰減 的 峰值，衰減量很大。例如數(shù)字微波發(fā)射機輸出功率有時只需幾十毫瓦到 幾百 毫瓦功率，只有長距離情況下才需要幾瓦量級。 直接振蕩式的微波本振，例如介質(zhì)振蕩器、體效應(yīng)二極管振蕩器等，當(dāng)電 路 Q 值不夠高時，將產(chǎn)生較強的相位噪聲。 17 第四章 數(shù)字微波收信設(shè)備 數(shù)字微波收信設(shè)備 數(shù)字微波收信設(shè)備一般都采用超外差接收方式，其組成方框圖如圖 所示。由于相干解調(diào)具有較好的抗誤碼性能，因而比較常用。具體工作波段 配置基本上按照 國際無線電咨詢委員會建議執(zhí)行。 選擇性 選擇性是指接收機在通頻帶以外，對各種干擾的抑制能力，尤其要注意抑制鄰近波道干擾、鏡 頻干擾和本機收發(fā)之間干擾等。以正常傳輸電平為基準，低于這個電 平 的傳輸狀態(tài)稱為下衰落，高于這個電平的傳輸狀態(tài)稱為上衰落。 GA ＝ EE302 （ 51） 從接收天線的角度上看，也可以把增益理解為天線收取某一指定方向來的電磁波的能力。 22 第六章 數(shù)字調(diào)制設(shè)備 數(shù)字調(diào)制設(shè)備的組成 對于具有帶通傳輸特性的無線信道 ，必須將碼元對載波進行一定的鍵控，才能使被傳送的數(shù)字信號與信道相適應(yīng)，達到傳輸?shù)哪康?。?jīng)串 并行變換后，每一路信碼速率 (fa)降為原輸入信息速率 (fb)的四分之一。能完成這 功能的濾波器稱為頻譜成形濾波器。調(diào)制器電路實際常是一個相乘器電路，它完成基帶信號和相位載波之間的相乘運算。如果調(diào)制設(shè)備電路不理想， 使得輸出信號的矢量點偏離理想矢量點位置，這就產(chǎn)生了調(diào) 制誤差。帶內(nèi)頻譜畸變，必然會引起碼間串?dāng)_，導(dǎo)致系統(tǒng)性能惡化。 非線性特性 調(diào)制設(shè)備的非線性主要是由調(diào)制器電路引起。正交 相位誤差定義為：正交調(diào)制載波之間的相位差相對于 90 度的偏差。除了上面討論的五個方面外，其它一些因素，如電源電壓波動，溫度變化引起的漂移等，在此不再贅述。從圖可以看出，它主要包括三大部分，即：解調(diào)單元、信碼再生單元和譯碼單元。實際上，它也是一個相位檢波器，因此常稱為鑒相器 ( PD)。 再生單元 再生單元也稱為基帶信號檢測單元。等于 O。 ◆ 正交解調(diào)后的兩路四電平基帶信號，首先由多電平判決器進行四電平判決，其輸出的判決信譬經(jīng)過進一步再生和譯碼后，才能恢復(fù)出同相路調(diào)制碼元 a a2 和正交路調(diào)制碼元 b1和 b2。 16QAM 系統(tǒng)相對 2PSK 系統(tǒng)而言，除了以上的不同點外，位同 步電路還需形成比特同步信號。然而，對一個實際系統(tǒng)，由于系統(tǒng)濾波響應(yīng)實現(xiàn)時的誤差，調(diào)制器和相干解調(diào)（包括載波恢復(fù)電路）性能不完善，將使系統(tǒng)性能惡化，導(dǎo)致抽樣 31 點信噪比下降。其中影響最大的是： 相干解調(diào)器以及解調(diào)低通濾波器的響應(yīng)，參考相位載波性能，判決 電路的判決電平偏差和位同步恢復(fù)電路的質(zhì)量。參考相位載波信號是由載波恢復(fù)電路產(chǎn)生 的 ，它的性能指標(biāo)主要表現(xiàn)在：恢復(fù)載波的靜態(tài)相位誤差和相位抖動，載波環(huán)路的捕捉帶寬、同步 32 帶寬和失鎖門限，在正交解調(diào)時，還包括正交參考載波的正交相位誤差 。 感謝教研部的老師們四年來給我的教導(dǎo)和幫助，大學(xué)四年時光轉(zhuǎn)瞬即逝，在這四年間，教研部老師們可謂我的良師益友，從這些老師身上那里不僅學(xué)到了專業(yè)知識，他們還教會了我為人處事的態(tài)度，為我走出大學(xué)校門，走進社會打下了堅實的基礎(chǔ)。 感謝我的舍友 們 ，和他們朝夕相處，使我充滿了學(xué)習(xí)的信心和生活的熱情！是他們在我困惑的時候 給予 我?guī)椭?，大學(xué)四年，我們因緣分走到了一起，四年間我們相互幫助，互相關(guān)愛，大學(xué)時光現(xiàn)在看來雖說短暫，但在這四年間，我們彼此之間結(jié)下了深厚的友誼 。準備論文的這段時間，我不僅學(xué)到了數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)的相關(guān)知識，而且增強了自己動手能力和分析問題解決問題的能力。 歸一化信噪 比 NE0b表示為 單位比特的信號能量和噪聲譜密度之比。碼間串?dāng)_的大小可以用抽樣點處絕對串?dāng)_量 ? 或者抽樣點處相對碼間串?dāng)_量 ? 表示。它的一些性能指標(biāo)是和整個系統(tǒng)的特性緊密相關(guān)，而且只有在最后整個系統(tǒng)聯(lián)試時才能比較全面地反映。 ◆ 對采用正交多電 平鍵控調(diào)制的中大容量數(shù)字微波系統(tǒng)，為了對抗多徑衰落的影響以及補償山于傳輸信道傳輸特性不理想引起的系統(tǒng)性能惡化，一般都采用了不同形式的均衡措施。 3． 位同步恢復(fù)電路 它產(chǎn)生位同步信號。該單元包括抽樣、判決和位同步恢復(fù)幾部分。因此，它和通常的積分器不同，當(dāng)一個碼元周期終了時需要將積分器所貯存的電壓清除干凈，以便下一個碼元到 來時重新進行積分運算。 圖 2PSK 系統(tǒng)數(shù)字解調(diào)設(shè)備構(gòu)成框圖 28 解調(diào)單元 解調(diào)單元也稱為相干 檢測單元，它是整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。作 為數(shù)字調(diào)制設(shè)備的對應(yīng)設(shè)備，解調(diào)設(shè)備的任務(wù)是對經(jīng)過信道傳輸后產(chǎn)生 失真并混雜有噪聲的信號進行識別，判定各個波形所代表的符號，以恢復(fù)發(fā)端的數(shù)字信號。 最后將這兩路鍵控信號進行合路，得到所需要的正交鍵控信號。在多電平鍵控或者限帶 傳輸系統(tǒng)中，對調(diào)制器電路的非線性指標(biāo)應(yīng)該有比較高的要求。 在多波道工作場合，為了防止對相鄰波道的干擾，每個系統(tǒng)對鍵控信號發(fā)送譜帶外頻譜分量都有一定要求，也就是發(fā)送譜旁瓣指標(biāo)要求。鍵控信號發(fā)送譜特性可以