【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(hào)的調(diào)制誤差 .............................................................................. 24 鍵控信號(hào)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(diǎn)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(xiàn) ........................................................................................................................ 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(hào)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(hào)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(zhǎng)均為 ，具有 6個(gè)寬頻帶雙向波道，每個(gè)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(gè)波道可通 1200路電話，共有 10個(gè)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(dòng)對(duì)微波頻段通信的影響?。ó?dāng)通信頻率高于 100MHz 時(shí)，這些干擾對(duì)通信的影響極小），但這些干擾源嚴(yán)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(diǎn)外還具有數(shù)字通信的特點(diǎn)： ◆ 抗干擾性強(qiáng) ,整個(gè)線路噪聲不積累； ◆ 保密性強(qiáng)，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(diǎn)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(jī) 交換機(jī)是用 于功能單元、信道或電路的暫時(shí)組合，用以保證按要求進(jìn)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(jī)轉(zhuǎn)接信號(hào)時(shí)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(hào)經(jīng)對(duì)應(yīng)中繼機(jī)（微波收發(fā)信機(jī)）的天饋系統(tǒng)，將發(fā)信端輸出的微波信號(hào)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(jī)接收機(jī)本振信號(hào)混頻，混頻輸出信號(hào)經(jīng)中放后轉(zhuǎn)接到該中間站的另一中繼機(jī)的發(fā)信機(jī)功率中放，將信號(hào)放大到上變頻器所需的功率電平，然后與發(fā)信機(jī)本振信號(hào)進(jìn)行上變頻，輸出載頻為 f2 的微波信號(hào)。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(jìn)行變頻，其結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)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(hù)。非再生中繼雖然沒有這些優(yōu)點(diǎn)，但設(shè)備簡(jiǎn)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(diǎn)，當(dāng)不需要上、下話路時(shí)，也是中繼站的一種可行方案。來自數(shù)字終端的信號(hào)經(jīng)過碼型變換后，在中頻調(diào)制器中對(duì)中頻載波（ 70MHz 或 140MHz）進(jìn)行調(diào)制（數(shù)字相位調(diào)制），獲得中頻調(diào)制信號(hào)。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(shí)，即水蒸氣分子諧振頻率時(shí)，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(jī)輸出功率有時(shí)只需幾十毫瓦到 幾百 毫瓦功率，只有長(zhǎng)距離情況下才需要幾瓦量級(jí)。 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(shí)，將產(chǎn)生較強(qiáng)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(guó)際無線電咨詢委員會(huì)建議執(zhí)行。 選擇性 選擇性是指接收機(jī)在通頻帶以外，對(duì)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(jī)收發(fā)之間干擾等。以正常傳輸電平為基準(zhǔn)，低于這個(gè)電 平 的傳輸狀態(tài)稱為下衰落，高于這個(gè)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(duì)于具有帶通傳輸特性的無線信道 ，必須將碼元對(duì)載波進(jìn)行一定的鍵控，才能使被傳送的數(shù)字信號(hào)與信道相適應(yīng)，達(dá)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(shí)際常是一個(gè)相乘器電路，它完成基帶信號(hào)和相位載波之間的相乘運(yùn)算。如果調(diào)制設(shè)備電路不理想， 使得輸出信號(hào)的矢量點(diǎn)偏離理想矢量點(diǎn)位置，這就產(chǎn)生了調(diào) 制誤差。帶內(nèi)頻譜畸變，必然會(huì)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(duì)于 90 度的偏差。除了上面討論的五個(gè)方面外，其它一些因素，如電源電壓波動(dòng)，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(shí)際上，它也是一個(gè)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(hào)檢測(cè)單元。等于 O。 ◆ 正交解調(diào)后的兩路四電平基帶信號(hào)，首先由多電平判決器進(jìn)行四電平判決，其輸出的判決信譬經(jīng)過進(jìn)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(duì) 2PSK 系統(tǒng)而言，除了以上的不同點(diǎn)外，位同 步電路還需形成比特同步信號(hào)。然而，對(duì)一個(gè)實(shí)際系統(tǒng)，由于系統(tǒng)濾波響應(yīng)實(shí)現(xiàn)時(shí)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(diǎn)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(hào)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(dòng)，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(shí)，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(shí)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(shí)，他們還教會(huì)了我為人處事的態(tài)度，為我走出大學(xué)校門，走進(jìn)社會(huì)打下了堅(jiān)實(shí)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?cè)谖依Щ蟮臅r(shí)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(shí)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(zhǔn)備論文的這段時(shí)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(shí)，而且增強(qiáng)了自己動(dòng)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(hào)能量和噪聲譜密度之比。碼間串?dāng)_的大小可以用抽樣點(diǎn)處絕對(duì)串?dāng)_量 ? 或者抽樣點(diǎn)處相對(duì)碼間串?dāng)_量 ? 表示。它的一些性能指標(biāo)是和整個(gè)系統(tǒng)的特性緊密相關(guān)，而且只有在最后整個(gè)系統(tǒng)聯(lián)試時(shí)才能比較全面地反映。 ◆ 對(duì)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(duì)抗多徑衰落的影響以及補(bǔ)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(hào)。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(gè)碼元周期終了時(shí)需要將積分器所貯存的電壓清除干凈，以便下一個(gè)碼元到 來時(shí)重新進(jìn)行積分運(yùn)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(cè)單元，它是整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。作 為數(shù)字調(diào)制設(shè)備的對(duì)應(yīng)設(shè)備，解調(diào)設(shè)備的任務(wù)是對(duì)經(jīng)過信道傳輸后產(chǎn)生 失真并混雜有噪聲的信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，判定各個(gè)波形所代表的符號(hào)，以恢復(fù)發(fā)端的數(shù)字信號(hào)。 最后將這兩路鍵控信號(hào)進(jìn)行合路，得到所需要的正交鍵控信號(hào)。在多電平鍵控或者限帶 傳輸系統(tǒng)中，對(duì)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(chǎng)合，為了防止對(duì)相鄰波道的干擾，每個(gè)系統(tǒng)對(duì)鍵控信號(hào)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(hào)發(fā)送譜特性可以