数字通信的缺点范例6篇

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数字通信的缺点

数字通信的缺点范文1

Abstract: At present, the digital communication technology is widely used in coal mine well, but there still have some related technical problems. The study analyzes the technical barriers of digital communications technology and proposes improvement method. This paper aims to improve communication quality of coal mine well, enhance the applied ability of integrated digital communications in underground coal mine, and promote production safety and technology innovation.

关键词: 数字通信;煤矿井下;全程数字化;传输

Key words: digital communications;coal mine;throughout digitized;transmission

中图分类号:TN91 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)34-0072-02

0 引言

随着我国工业化进程的不断推进,数字通信技术在煤矿井下作业中被全面使用,使得煤井下的生产检测安全指挥性能上取得了长足的进步。但是由于井下作业环境条件差、潮湿、粉尘严重、空间狭小、用电设备配置量大、传输失真等问题的存在。许多通信方法都由于噪声大而无法很好地应用,严重影响了通信系统的应用效果。集语音、图像和数据传输为一体的煤矿井下通信技术逐渐受到人们的亲睐,因为数字通信具有抗噪声能力强且可再生的优势,是提高井下与外界通信质量的保证,特别是近年来的通信技术发展很快,在专用电路和音响设备上都有了新的突破,为煤矿井下的数字通信打下了坚实的基础。也为我们实现高质量的全程化通信技术提供了理论依据和实践经验。

1 数字电路设计

数字通信专用电路关乎整个在煤矿井下通信系统的畅通程度,正向着小型化、集成化和高度可靠的方向发展,以满足矿井下通信的特殊性。现场可编程门阵列(FPGA)器件代替传统的通用Ic(集成电路)芯片,既能解决煤矿井下空间小的限制又可提高系统的集成密度和性能。将设计转换成位留文件,再将其配置上FPGA芯片,在使用中可根据实际情况修改电路,且能进行正确的仿真输出,实现可编程的自由性。同时,改善其自设电路实现数字转换,可有效改变传统的电路板上搭接电路并多次调试的方式,实现电路全数字化。用FPGA代替原来电路中的PLD、PAL、GAL增大其规模,适合于专用集成电路(ASIC)如兆位FiF0控制器等。新型FPGA不断推陈出新,将其改进用作ASIC具有很广阔的应用前景。

另外,专业的DM电路相比于传统的PVM电路具有简单、易行的优势,这也使得单片数字压扩能够适应增量调制,国外的一些军用数字通信方法采用的就是32kbit/s的数字压扩增量调制通信系统。这种效果好的电路值得煤矿井下数字通信的电路调制的借鉴,但是缺点就是一个通信通道需要一个独立的编码器和译码器。但是恰巧使得这种通信调制电路拥有很大的灵活性和适应性,正好适应了煤矿井下对通信信息量要求小、布点分散的需求。

2 数字信号的传输

目前,煤矿井下通信技术主要有载波通信技术、漏泄通信技术、感应通信技术、井下光纤通信技术、井下PHS通信技术、蓝牙通信技术等。他们在信号传输中的功能各不相同,需要根据井下特点从多方面考虑综合选取。

2.1 数字信号传输损耗影响传输质量,它与传输信号频率成比例,需按自由空间损耗公式来正确分析其衰减程度。

2.2 码间串扰与均衡影响信号的正确判断,数字信号时域有限但频域是无限的,因为这个缺点可以在无限带宽信号特别是窄带信道上,会因为波形的干扰导致影响正确的判断。其特性需要满足满足杂奎斯特准则,若所选技术无法满足其条件时可将信号波形均衡器设置于中继站或收信端,以减小其影响。中继器特性和传输线路特性决定中继段的均衡特性。由于中继器的输出输入采用具有高通特性的变量器,传输线路呈现低通型,因此二者综合特性为带通特性。而中继段的均衡特性是由输线路经和中继器特性所共同决定的,因为传输线路特性主要呈现的是低通性所以合成以后就是会带通特性的。所以为了达到网络的均衡作用,应该适当调整这对通特性的频率和特性,使之能够达到波形均衡的要求。在为满足波形的均衡性可以通过调整截止频率和带通的方式解决。

2.3 信道噪声干扰容易导致信号判断错误,信道噪声主要被分为:内部噪声和外部噪声,在电路系统中的内部的电压欺负就造成了内部噪声,其内部噪声为正态分布且均值为零。外部的噪声则是因为机电设备的碰撞或者是停起所造成的物理噪声,这种噪声是复杂的合成,目前还缺乏对外部噪声的成分进行进一步的研究。目前只知道井下的外部噪声的各噪声源是相互独立存在的,也就是来源复杂,近似为正态分布的平稳随机过程。根据中心极限理论分析可得出这种正态分布很近似于70~-100DB,这很大程度上是因为受到干扰判断失误造成的。因此,正确建立信噪比与误码率的关系,有助于选取合理方式。

2.4 数字通信中继距离的正确估算是保证传输质量优良的前提条件。主要是在PCM系统下,保证通信质量的要求,具体而言就是要求p值小于10-6,这可以根据码间串扰的信噪比得出。主要是在系统中因为抖动关系会造成信噪比高达3db的误差,这样在考虑电缆与温度变化的偏差时不得不考虑这部分的衰减作用。一般情况下,对于宽带信号来说,将信号信噪比减去附加信噪比损耗量作为通信质量要求的信号比,而附加信噪比损耗量需满足:

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通常情况下,选择适合的均衡器,且将其设置在煤矿井下通信设备的收信端,可满足距离要求,但是不可使用中继站。因此,在煤矿井下使用数字通信技术时,需要综合考虑以上四方面在信号传输过程中的影响。根据实际条件选择主要方面来衡量其性能,在未来发展中可以达到最优化效果。

2.5 而在数字通信电路在传输信息时,抗噪声性能不得忽视,数字通信的噪音主要分为:量化噪声和信道噪声。而所说的单音信号的调制与量化噪声相比,DM就显得非常有优势,其中DM的误码信噪要比PCM大(从始至终)。实验表明DM在通信应用中的主要优点是对信道干扰严重的煤矿井特别适用。而上面分析的主要是DM下的数字设备,这也是符合煤矿井数字通信应用的原因。

2.6 数字调制传输,这可以有效解决无线通信中意外中断的问题,也包括井下感应通信容易受干扰的问题。因为上述所说的DM的抗噪能力特别强,并且码元速率也特别低。而目前应用的难度在于,DM马元率仍然太高,导致频带占得太宽、感应难度大,所以在载波通信设备的使用困难重重。为了解决这一难题,就必须研制出适应能力更强、更能与DM调制兼容的方法。因为之前的难度是难以把马元率调到32kbit/s,现在为了增强其适应能力,不妨调到原来的一半,再把感应载波的频率相应地调高,这样就能吧数字调制感应完美地应用在煤矿井下了。

据多次试验研究,DPSK是数字调制中最为成功的,因为在占用频带和抗噪声性能上都表现得极其出色。这也是数字调制传输在煤矿井下运用提供了依据。

3 通信设备的设计制造

煤矿井下通讯设备需要满足防尘除潮、体积小、质量轻、安全性和防爆性的要求,克服较差信道条件和较强干扰的影响,因此在设计制造过程中可从性能和使用功能两方面来考虑。

在使用功能方面,通过元器件选择和功率分配设计实现录音、扩音、选呼叫作用进行生产的有效控制,同时在重要节点上设置双向报警功能,实现应对突发事故的能力。

从性能方面考虑,其设计应将干扰噪声的频谱宽、电平高等考虑在内,以比较确切的信道参数为依据,减小环境因素的影响,如将抗噪的MIC用于终端。同时注重设备优化,通过位同步采样信号的方式设置数字位同步系统结构,确保数据传送的稳定性和可信性。

4 系统软件的应用

接下来所提到的PLC行程监视和保护系统是为了老矿井控制系统运用而设计的。它的优点是能够实现安全回路的控制而并非传统的机械式的保护装置。独立操作、灵活简便,并能起到更好的监视和保护作用。据试验,该系统目前在实验室的测试中性能表现得非常出色。

通过以下步骤可以看出该系统软件的流程和各部分功能。首先该程序的组成包括整个用户主体、行程、速度的计算、故障检测和预警。

大致的流程主要是:系统准备期—等速段的行程监视和保护—同步速度计算—完成ZAE201清零,然后再是进入减速段的行程监视和保护—持续投入—停车结束。通过这些清晰的流程可以看出该系统软件能够对矿井内部进行实时监控和保护,并且通过测试也运行良好,效果出色。这是目前矿井下数字应用的新典范。

5 小结

伴随计算机技术、微电子技术的不断创新,井下煤矿通信技术也迎来新的发展机遇。虽然目前煤矿井下的数字应用的问题也是很明显的:网络单一化、缺乏集中性、可靠性不足,无法对井下实施全方位的监测和保护,一旦出现意外险灾害,通信系统也会遭到严重的破坏,也就无法及时产生救援。但是未来的发展方向还是比较明朗的,主要朝向集约化、轻质化、通用化、电路简单化、高灵活性和可靠性方向发展。将FPGA芯片融入专业集成电路、优化设计参数,分析信号传输影响因素选取最优通信技术,有利于实现全程数字化和高度同步性。数字通信技术为井下自动化提供了技术平台,为实现安全生产提供了基础,提高其使用水平逐渐引起人们的高度关注,并能有效促进技术的发展和创新。

参考文献:

[1]王建,张永林,刘计伟.浅谈煤矿安全供电.中小企业管理与科技(下旬刊),2011-12-25.

[2]杨仲全.试论煤矿中厚煤层的开采技术.中小企业管理与科技(下旬刊),2012-01-25.

[3]孙立权.浅论煤矿机电管理.中小企业管理与科技(下旬刊), 2011-10-25.

[4]陈亮.浅谈煤矿提升系统的技术改造.中小企业管理与科技(下旬刊),2010-02-25.

数字通信的缺点范文2

关键词:铁路区段;光纤通信;铁路通信;铁路现代化现设

中图分类号:TN929 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2011)31-0086-04

铁路通信是铁路运输的重要组成部分,是铁路信息化的基础,是铁路实现集中统一指挥的重要手段,是保证行车安全、提高运输效率和改进管理水平的重要基础设施。铁路通信通过对信息的采集、处理、传递和控制,与铁路其他部门协同工作,保证列车的正常运行以及各项运输作业和管理工作的顺利进行。一旦通信不通,铁路运输将陷于瘫痪,整个国民经济将遭受严重损失。

一、铁路区段光纤通信系统的基本组成与分类

(一)光纤通信系统的基本组成

所谓光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光波,以达到通信的目的。要使光波成为携带信息的载体,必须在发射端对齐进行调制,而在接收端把信息从光波中检测出来(解调)。依目前技术水平,大部分采用强度调制-直接检测方式(IM=DO)。光纤通信的3个传输窗口是:0.85μm(短波长窗口)、1.31μm和1.55μm(长波长窗口)。数字光纤通信系统方框图如图1所示:

从图中可以看出,数字光纤通信系统基本上由光发射机、光纤和光接收机组成。

光发射机的主要作用是将电信号转换成光信号耦合进光纤。光发射机中的重要器件是能够完成电-光转换的半导体光源,目前主要采用半导体激光器(LD)或半导体发光二极管(LED)。在发射端,电端机把模拟信息(如语音)进行模/数转换,转换后的数字信号复用后再去调制发射机中的光源器件,一般是半导体激光器,则光源器件就会发出携带信息的光波。如当数字信号为“1”时,光源器件发射一个“传号”光脉冲;当数字信号为“0”是・,光源器件发射一个“空号”(不发光)。光发射机的作用就是进行电/光转换,把数字化的电脉冲信号码流(如PCM语音信号)转换成光脉冲信号码流,并输入到光纤中进行传输。

在光纤通信系统的线路上,目前主要采用由单模光纤制成的不同结构形式的光缆,这是由于它具有较好的传输特性。

为了保证通信质量,在收发端机之间适当距离上必须设有光中继器。光纤通信中光中继器的形式主要有两种,一种是光―电―光转换形式的中继器,另一种是光信号上直接放大的光放大器。

光接收机的主要作用是将光纤送过来的光信号转换成电信号,然后经过对电信号的处理以后,使其恢复为原来的脉码调制信号送入电接收机。光接收机中的重要部件是能够完成光/电转换任务的光电检测器,目前主要采用光电二极管(PIN)和雪崩光电二级管(APD)。

在接收端,光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机,而电端机解复用后再进行数/模转换,恢复成原来的模拟信息。光接收机的作用就是进行光/电转换,把数字电信号(通信信息)经过放大、均衡后再生出波形整齐的电脉冲信号。就这样完成了一次通信的全过程。

(二)铁路区段光纤通信系统的分类

光纤通信系统可以根据系统所使用的传输信号形式、传输光的波长和光纤的类型进行不同的分类。

1.模拟光纤通信系统。在光纤通信系统中,输入电信号不采用脉冲编码信号的通信系统即为模拟光纤通信系统。在长距离传输时,采用中间曾音站将使噪声积累,故只能应用在短距离传输线路上。在公用通信网中的用户部分,可用这种方式传输宽带视频信号。

模拟光纤通信主要的优点是不需要数字通信系统中的模/数转换和数/模转换,故比较经济。而且一个电视信号如采用数字通信方式,可不用频带压缩,140Mbit/s的系统只能通一路电视。在目前的技术情况下,为了在用户网传送多路宽带业务,采用频率调制的频分多路复用的模拟光纤通信方式。

2.数字光纤通信系统。数字光纤通信系统是光纤通信的主要通信方式。数字通信的优点是:抗干扰能力强,使用再生技术时噪声积累少,易于集成以减少设备的体积和功耗,转接交换方便,利于与计算机结合等。数字通信的缺点是:所占的频率宽,而光纤的带宽比金属传输线要宽许多,弥补了数字通信所占频带宽的缺点。光纤通信在接收和发送时,在光电转换过程中所产生的散粒效益噪声和非线性失真较大。但若采用数字通信,中继器采用判决再生技术,噪声积累少。因此,光纤通信采用数字传输成了最有利的技术。目前在人类社会进入信息社会的时代,各国在公用通信网中的长途干线和市内布局间中继线路,均纷纷采用数字光纤通信系统作为主要传输方式,以便实现传输网的数字化。

二、区段调度通信网络

铁路局调度有两种类型:意识以局调度指挥中心对全局相关站段的调度指挥,其通信网络结构,有的用专线组成星型调度通信网络,有的用铁路自动电话拨号呼叫进行联络;二是铁路局调度员仅对铁路上某一区段的各车站(段、所、点)进行调度指挥,按其调度范围我们仍称为区段调度通信。

(一)区段调度通信网络的特点

铁路区段调度通信业务性质、地理位置以及安全可靠性的特殊要求等多方面因素来组建的,概括起来有两大特点:

1.数字共线型的通信网络。区段调度的通信方式:调度所调度员车站值班员为指令型;车站值班员调度所调度员为请示汇报型。

根据调度业务性质为一点对多点的调度指挥,地理位置又呈链状结构,为有效利用传输通道,仍沿用模拟通信时的共线方式。

2.以2M自愈环组成区段调度通信网络。区段调度业务包括了列车调度、货运调度、电力调度,每一类调度分别只占用一个时隙,一个2M传输通道的通信容量,完全可以容纳多个区段的各类调度业务。组网时,一个2M数字通道从始端站至末端站按上下行逐站串接,末端站又从另一层传输网中的一个2M返回至主系统,从而构成一个2M数字环。

(二)区段调度通信网络的组成

区段调度通信组网时,必须根据数字传输通道和铁路运输区段的实际情况,综合考虑如何组成2M自愈环。

首先确定一个自愈环内串接多少个分系统(车站)。在保持同步和呼叫响应时间不大于50ms的要求下,根据制造商提供的资料可以稳定串接50~64个分系统。50个车站之间的线路长度不会小于500km,至少有4个行车调度区段,这对安全可靠性来说是不可取的。在实际运用中,运输繁忙的主干线路上以一个行车调度区段为一个2M自愈环,其他线路上以两个行车调度区段合用一个2M自愈环。

(三)时隙分配及网络的综合运用

区段调度通信网络采用PCM30/32传输,TSO为同步时隙,TS16为标志信号时隙,TS1-TS15及TS17-TS31 为30个话路时隙。区段调度通信网络组成采用2M逐站串接方式,其内部信令控制线需占用3~4个时隙,一般安排在TS28-TS31,因此可用时隙还有26个。

区段内调度通信业务包括,列车调度、货运调度、电力调度、无线列车调度,占用4个共线时隙。即使由两个调度区段组成的2M自愈环,也只需6~8个共线时隙。另外站间行车电话需占用2~3个站间时隙(将时隙分段使用)。因此,如果仅开放区段调度电话业务,只需8~11个时隙,还有2/3的通信容量空闲。而铁路数字专用通信系统完全是针对铁路区段通信的特点和需要而开发的产品,接口丰富、使用灵活,可以提供数字共线的通信业务,因此完全可以利用区段调度网络内的空闲时隙开放中间战局调分机、区间应急通信自动电话、区段公务专用电话等区段语音业务,以及红外线轴温检测传输通道、电力远动、信号检测等区段数据通信。这样做不仅可以节省投资、降低运营成本,还可真正实现铁路区段专用通信数字化、综合化。

三、区段光纤调度通信系统的业务和功能

区段调度通信系统可以全面实现铁路各项专用通信业务,包括区段调度通信、站场通信、站间通信、区间通信、专用通信等;同时利用该系统可以实现一系列扩展业务,包括为其他业务提供通道、自动电话放号等。

(一)区段调度通信

区段数字调度通信系统可以实现铁路局所有方向、所有区段的区段调度通信业务,并可以实现与局调、干线调度的多级联网。调度通信方式为以调度员为中心的一点对多点的通信系统。区段调度员可按个别呼叫、组呼或全呼等方式呼叫调度下去范围内相关的所属用户并通话,并接收所属用户的呼叫并通话。通话方式为全双工方式,也可根据需要设置为单工定位受话方式。

调度业务的通道组网方式有以下几种:星型、共线型、综合性、混合型,组网方式的选择主要视区段数字调度通信系统的2M通道组网方式和是否存在模拟分机而定。如在最常用的2M环型组网方式下,可以用数字共线的方式;如果该调度区段的某些分机仍为模拟分机,则需要混合型组网方式。

调度员一般使用键控式操作台,通过2B+D接口接入主系统;调度分机一般采用键控式操作台或共电话机,通过2B+D接口或共电接口就进接入相应的分系统。调度通信的实现需要区段数字调度通信系统的主系统和相关分系统协作完成。以2M环型组网为例,调度员和调度分机的语音通道为数字共线通道,呼叫信令则在专用通信时隙内传送。专用通信时隙为典型的总线型结构,以主系统为主导,其他分系统处于从属地位,主系统对各分系统采用分时轮询的访问方式。

(二)站场通信

站场通信包括车站集中电话、驼峰调车电话、平面调车电话、货运电话、列检电话、车号电话和商检电话等。站场通信时铁路专用通信的重要组成部分,它上与调度电话、专用电话联系,下与铁路车站站场内不同用户保持联系。

每个车站分系统都是一个独立的调度交换机,车站分系统可实现以一个或多个车站操作台为中心,接入各种站场电话,并保留原有通信方式的站场通信系统,以取代原有集中机等既有站场通信设备。

值班员使用键控式操作台,通过2B+D接口接到车站分系统;站场内的用户可以通过共电接口、共分接口、磁石接口等接入到车站分系统;站场广播系统通过共分接口接入到车站分系统;调度电话、专用电话除了可以从车站分系统的数字接口接入,还可以再没有数字通道时从选号接口、共分接口接入,通过车站分系统内部的数字无阻塞时隙交换网络、多方会议电路方便灵活地组成了站场通信,值班员可以通过操作台上的按键任务实现单呼、组呼、会议呼。

(三)站间通信

车站值班员一般使用键控式操作台作为值班台,站间呼叫一般为单键操作,即一键直通。如果不考虑跨站站间通信业务,站间通信一般占用2M环中两个64kbit/s。通道时隙,其中一个时隙为主用站间时隙,另一个作为备用站间时隙。主用时隙处于分段复用状态,即任一车站与其上、下行车站的站间通话均使用该时隙,也就是说通过车站分系统的交叉连接功能实现了时隙的分段复用。当2M环的通道出现一处断点时,该断点两侧两个车站将无法利用主用站间时隙进行站间通话,这时系统将自动启用备用站间时隙作为这两个站的站间通话通道。

站间通信的呼叫信令一般有两种处理方式,其一是两个分系统通过主系统转发呼叫信息;其二是两分系统间建立直达信令通道,直接处理站间呼叫信令。两种处理方式中,前者站间呼叫依赖主系统,而后者站间呼叫与主系统无关。

区段数字调度通信系统可利用既有的站间模拟通道作为站间数字通道的备份,当某分系统无法通过数字通道与邻站通信时,系统会自动将站间通信切换到模拟备用通道上进行。车站分系统一般采用磁石接口接入站间模拟通道。

在实际应用中,站间通信在某些情况下被允许跨站使用,此时,只需再给一个时隙做这种站间通信用,同样这个时隙也可以被分段使用。

(四)系统功能

1.DXC功能。区段数字调度通信系统的主系统和分系统均具有全时隙交叉功能,故单个系统和整个系统均具有完备的DXC功能。利用这一功能可以很方便地为其他业务或应用提供点对点的通道,如站内、邻站间或任意两个站间的通道。同时,由于区段数字调度系统的主系统和分系统有丰富的会议资源,还可以为其他业务提供数字共线通道。系统支持各种复杂连接的调度业务、专用业务、各种复杂的数字共线业务以及点对点、点对多点、广播型的半固定接续等。

2.集中维护管理功能。区段光纤调度通信系统的集中维护管理系统参照电信管理网(TMN)标准,涵盖了配置管理、性能管理、故障管理、安全管理四大功能。

参考文献

[1] 黄俊武.现代铁路通信的作用、发展水平及我国的差距[J].哈铁科技通讯,1996,(12).

[2] 马强,韩加祥,成明.光纤通信技术的发展与展望[J].科学咨询(决策管理),2010,(1).

[3] 王.铁路通信技术[M].北京:中国铁道出版社,2010.

[4] 陈非.FH98数调系统在铁路公安调度通信中的应用[J].郑铁科技通讯,2008,(12).

数字通信的缺点范文3

【关键词】无线电液控制;盾构管片拼装机;无线通信技术

无线电液控制技术,结合了电液控制技术和无线通信技术的优点,可以广泛应用于工程机械等领域,不但提高工程机械的自动化程度和可操作性,还改善了操作人员的工作环境,降低了由于视觉受限制所带来的误操作事故。在工程机械如建筑业、采矿业等行业得到了广泛应用,加快了国家工业化的进程。[1]

一、无线电液控制技术基本原理

无线电液控制技术的基本工作原理:首先,无线电液控制系统将操作者或机器的控制指令进行数字化处理(包括对信号的滤波,A/D转化等处理),变为易于处理的数字信号;其次,对数字指令信号进行编码处理;再次,指令信号在经发射系统进行数字调制后,通过发射天线以无线电波的方式传递给远处的接收系统。最后,接收系统通过接收天线把带控制指令的无线电波接收下来,经过解调和解码,转换为控制指令,实现对各种类型阀的进行控制。

由于无线电液控制技术在工程机械领域占有重要地位,它也越来越受到各国的重视,都投入了很多的技术力量和资金进行研究开发。虽然红外遥控也可以实现电液控制技术的远程遥控,但是由于红外遥控存在对工作背景要求高、能耗高、传输距离短(一般不会超过10米),且必需在同一直线上,中间不能有任何障碍物以及易受工业热辐射影响等缺点,使得无线电液控制技术成为当前研究的主要方向。

二、无线电液控制技术的研究现状及趋势

(一)无线电液控制技术的研究现状

最初,遥控电液控制系统都是采用有线遥控方式进行的。早在60年代初期,人们就能利用拖缆遥控装置来控制液压机械上的手动、电液多路阀,操作时通过拖缆遥控装置上的双向单轴摇杆输出线性比例信号来控制电液比例多路阀,线控盒摇杆的信号完全能模拟液压多路阀上手动拉杆的动作。虽然这种方式也可以使操作人员在作业区外对机械设备进行操作控制,但是由于控制信号在电缆线中的衰减,使得遥控的距离有限,同时由于电缆线的存在,影响了操作的灵活性,而且数米长的电缆经常是生产事故中的主要根源。[2]

随着无线电技术的成熟,把无线电技术引入电液控制系统成为了可能。由于无线电液控制技术是通过无线电波来传递控制指令,完全消除了拖缆式遥控装置所带来的故障隐患。但是一开始的无线电液控制系统都只能发射简单的指令,如:打开/关闭等指令。进入70年代后,随着大规模集成电路及专用微处理器的出现,开发出了可靠性更高的手持式无线遥控系统。后来,随着数字处理技术的快速发展,无线数字通信技术的日趋成熟,利用数字通信技术的抗干扰能力强、易于对数字信号进行各种处理等等的优点,使得遥控系统的抗干扰性能逐步提高,安全性能大大改善;与此同时,模拟集成电路设计的迅速发展,各种高精度的模拟/数字转换器(A/D)和数字/模拟转换器(D/A)的研制成功,并把他们应用到无线电液控制系统中,使得无线电液控制系统不但能够传输开关信号,也能够传输模拟控制量并且对控制指令有较高分辨能力,也就是说,无线电液控制系统不但能够控制普通的电磁开关阀,而且能够控制比例阀。

由于无线电液控制技术既有电液控制技术的优点,又有无线技术的优点,因此它有着很广泛的应用,特别是在工程机械领域中。无线电液控制系统的典型应用场合如工业行车、汽车吊、随车吊、混凝土泵(臂架)车、盾构掘进机的管片拼装机等。

80年代初,美国KraftTeleRobtics和约翰·迪尔等公司,相继开发出无线遥控系统,并应用于挖掘机中,成功推出遥控挖掘机。其中,比较典型的是约翰·迪尔公司的690CR型遥控挖掘机。

1983年,日本小松制作所研究开发了各种工作装置的微动控制和复合动作的无线电操纵,并成功改装PC200-2型液压挖掘机。

1987年,德国HBC公司研制成功应用于工程机械领域的工业无线电遥控装置。这种遥控装置采用了先进的数字化通信技术,传输的比例控制信号安全、可靠和实用,并对发射的指令有很高的分辨率;在接收端使用模拟技术可以使执行机构的加速、减速动作与无线电遥控装置发射器上的动作完全成比例,从而实现对执行机构的无级控制。利用它,结合电液比例伺服驱动机构、液压比例多路阀和电液比例减压阀及普通电磁控制开关阀,就可以实现工程机械的无线遥控。德国HBC无线电遥控系统采用的比例输出信号(0-5V/10V、4-20mA、PWM0-2A)可与多个厂家电液多路阀信号匹配,可模拟手动操作方式达到与液压控制系统互相间的协调。

与国外对无线电液控制技术的研究应用相比较,国内则相对比较晚,技术相对也落后一些。上海宝山钢铁公司于1997年引入HBC无线遥控系统、意大利FABERCOM的比例液压伺服模块,对黄河工程机械厂生产的ZY65型履带式装载机进行了遥控改造,使其成为一台遥控装载机。

(二)无线电液控制技术研究趋势

随着数字通信技术和超大规模集成电路的高速发展,把数字通信技术和高性能、高集成度的集成电路应用到无线电液控制技术中,使得无线电液控制器的性能更加完善,可靠性更加高。它们都推动着无线电液控制技术的发展,具体表现在以下几个方面:(1)超大规模集成电路的飞速发展使无线电液控制器硬件电路的可靠性提高,同时为实现更强大的(下转第152页)(上接第193页)功能提供了可能性;(2)数字通信技术提高了无线电液控制器的性能;(3)纠错编码技术提高了无线电液控制器的抗干扰能力。

三、无线电液控制技术在盾构管片拼装机中的应用

盾构管片拼装机是一六自由度机械手,由电液比例多路阀控制各个方向执行器动作,实现管片的拼装。利用无线遥控系统控制电液比例多路阀的先导级就可以控制进入多路阀的流量。采用电液比例技术能提高管片机的拼装速度,有效地降低工程造价。

四、结语

由于无线电液比例技术具有多方面的优点,在工程机械领域得到了广泛的应用。将无线遥控技术应用于盾构管片拼装机系统,将具有重要的工程应用意义。

【参考文献】

[1]郑贵源.无线遥控装置在工业控制中的应用[J].机械与电子,1997,(2).

数字通信的缺点范文4

【关键词】铁路高速化;铁路通信;应用概况;发展趋势

铁路通信技术在近十年来得到较大发展,目前是我国铁路通信技术发展的良好时机,铁通公司的成立,标志着铁路通信走上了正规发展之路。随着铁路列车向高速化与准高速化方向的迈进,为保证行车安全,实现有效的人机控制和提高遥输效率,也要求建立一个功能更加完善的、技术构成更加先进的铁路通信网,以适应现代信息社会的急速发展,从而使铁路通信网络在国民经济中创造更大的社会效益和经济效益。

一、铁路通信技术概述

对高速铁路而言,国外先进国家实践证明,通信技术早已不是单纯的提供话音或报文传输的一种手段,它更多地在信号系统中扮演了传输和监控各种数据的重要角色,改变传统信号系统不能满足高速铁路安全需求的局面,以实现高速铁路系统以人为核心的“人机对话”的控制和管理。它能实现包括列车控制与行车指挥自动化,技术设备的检测、控制、整备与维修系统,故障自动诊断、报警和防护,事故和灾害的应变、救援和恢复等在内的各种功能,这也是现代化高速铁路的重要标志之一。

高速铁路信号系统运用通信技术的特点:一是,通信技术与安全与行车组织现代化等领域相互融合和彼此渗透;二是,整个系统的设计贯彻了综合集成和集散控制的设计思想;三是,有效地实施了以高速铁路调度中心为中枢的安全管理和质量保证;四是,采用了人机交互、优势互补的管理决策方法。它是一个从构思、实施到运行管理的不断的完善过程,也是人在高速铁路安全保障体系中核心作用和主导作用的集中体现,以现代化的计算机和信息技术来完成准确、及时、完备的系统运行信息采集、传输、处理、反馈和信息资源共享等功能,实现安全检测、监控、诊断、防治的方法和手段的先进性、统一性和智能化,最终保障高速铁路的安全和高效运行。

二、国内外铁路通信技术发展历程

我国铁路通信技术的发展过程大体上可分三个阶段。60年代中期以前,我国铁路采用的主要通信技术是架空明线、电子管载波、人工和步进制交换机以及直流脉冲选叫调度电话。60年代后期,开始了以小同轴电缆、晶体管载波,纵横制交换机和双音频选叫调度电话为主要特征的第二个阶段。在这两个阶段中,我国铁路通信技术仍然停留在模拟通信阶段。80年代中期以后,随着数字通信技术的采用,开始了铁路通信技术发展的第三阶段。光缆、数字复用传输、存贮程序控制交换技术的发展和列车无线通信的广泛应用是这一阶段的特点。大秦线光缆数字通信网的成功建设是我国铁路通信开始由模拟制向数字制发展的重要标志。

日本:六十年代修建东海道新干线时采用小同轴电缆300路系统,随后修建的山阳新干线发展到小同轴960路系统,另外作为另一种传输手段还建设了微波通信系统,构成电缆的迂回通道。八十年代中期,小同轴电缆被光缆替代,通道容量有了大幅度增加。移动通信方面,1982年日本的东北、上越新干线全线采用漏泄同轴电缆(LCX)方式,折合24个话路。后来的东海道新干线漏泄同轴电缆系统折合40个话路,主要完成数据通信、车辆监视、移动台监视、列车及客运调度传真、公用传真、公用业务、旅客向导信息等功能。

法国:八十年代初建成了东南新干线,采用了高低频综合电缆,高频通信采用电缆数字通信系统,沿途短距离通信使用综合缆内50多对低频线构成。后来的大西洋新干线,在综合缆内设置光纤单元,开通单模四次群数字通信系统,短途回线数增到70余对。移动通信从原列车无线调度系统发展到含有数据通信、列车工作人员在内的无线通信,同时开辟了旅客公共通信服务系统。

三、现代通信技术在铁路中的运用

通常来说,我们将通信网络分为接入网、局域网和主干网三个部分,所以我们也将铁路通信网络按照此方法划分。按照铁路的通信网络来看,接入网占有非常大的比例,包括有线和无线接入网两大部分[1]。

(1)无限接入网

由于高速运动是铁路列车具有的特点,所以无线(例如移动通信)接入网在铁路通信网络中占有很大的比例。当然,固定位置的单位、车站(场)合各种固定设施之间的通信方式,我们首选方案仍然是采用SDH光同步数字传输设备来进行组建,与此同时应考虑采用数字环路载波设备和远端用户单元,组网更加方便、灵活。组网的过程中要把效益与投资综合统筹来进行考虑,可以使系统不仅满足近几年内铁路通信的需求,而且还能够为出行的旅客和地面用户提供先进的电信业务。另外,采用网络IP通信以及ATM交换等先进技术来构成光纤用户接入网及通信主干网。比如说采用“双纤单向环”的接入方式,其不仅具有传输质量高、安全、高速、价格合理等光纤通信所特有的优点外,而且还具备设备备用、路由迂回等优点,从而具有自愈合的功能,从而使系统的可靠性大大地提高。

铁路通信网络可以为旅客和铁路公务、行车维修、应急抢险等相关人员提供及时可靠的通信,以提高服务等级和运输效率,保证列车的安全运行,从而达到高效运营的模式。所以,这是一套集区间易懂作业通信和列车公务通信为一体的列车移动通信系统。但是考虑到铁路自身的特点,就决定了此系统去区域性的专业移动通信网和公用移动通信网的不同,这是一种属于线面结合、以线为主的链状网。

(2)集群通信系统

集群通信系统是通信与微处理机技术、计算机网络技术、程控交换技术紧密结合的产物,是一种功能很强大的专用移动通信系统。它集通信、交换、控制于一体,采用无线拨号的方式把一组信道自动地分配给系统的内部用户,可以最大限度地利用频率资源和系统资源,提高服务质量,降低系统内呼损耗。由于它具有强拆、强插、群呼、组呼等功能,特别适合于指挥调度以及抢险应急灯场合,并较好地解决了通信频率如何合理分配的老大难问题,因此备受专业运营管理部门的喜爱,是现代移动铁路通信方式的首选类型[2]。当然这一系统还存在一些不组队缺点,其中主要包括采用动态的频率分配问题,没有考虑到与周围公用网络的有效融合问题,没有先进的路由合理选择功能,并且在建立通路和自动过网时存在容易受干扰、信息丢失现象、保密性不强等,虽然此类缺点对于话音通信的影响不是太大,但是会对调度指挥中心与列车之间的实时双向数据通信造成极大的影响,所以对于数据通信要求较高的场合并不适合。

四、铁路通信技术的发展趋势

随着计算机网络技术的飞速发展,实施企业网络化管理已成为企业实现管理现代化的客观要求和必然趋势。铁路信号系统网络化是铁路运输综合调度指挥的基础。在网络化的基础上实现信息化,从而实现集中、智能管理。

从铁路信号系统纵向发展看,德国已经形成从LZB、FZB发展到ERTMS的发展趋势。LZB利用轨道电缆环线传输列车运行控制系统行车指令和速度指令机车信号,取消地面闭塞信号机,保留闭塞分区,列车按固定闭塞方式(即FAS)运行。FZB是基于无线的列车运行控制系统,是新一代移动自动闭塞系统(即MAS),其目的是实现低成本、高性能的列车运行控制系统,并已加入ETCS。

该系统包含运输计划、运行管理、维护工作管理、设各管理、集中信息管理、电力系统控制、车辆管理、站内工作管理等8个子系统,以通信信号一体化技术,实现中心到车站各子系统的信息共享,并使系统达到很高的自动化水平。另外成功地应用了安全光纤局域网,使之成为联锁系统、列车运行控制系统的安全传输通道,达到通信技术与信号安全技术的深度结合,实现了通信信号一体化。

简单来讲,铁路通信网未来的趋势应该是与公用网相融合,最终使铁路通信网相统一于公用网。要实现这一要求,集群移动通信系统已经远远不够,GSM(R)和现行的CDMA技术也不能达到这一要求[3]。从现在的发展状况来看,只有继续开发下一代的CDMA技术,才能实现这一目标。因此,铁路通信网的无线接入部分今后的发展方向也必然是朝着新一代CDMA的方向发展,形成具有铁路通信所特殊要求的公用无线通讯接入网。

五、结束语

近年来,铁路通信技术不断提高和进步,极大的推动了我国铁路的发展,有效提高了劳动生产率、降低了运输成本、保障行车安全和改善了运输服务等。由于企业铁路的固有局限性,使其有股道交叉多、调车作业频繁、环境差等病害,将现代的铁路通信技术应用在企业铁路中,可以很好的解决这些问题,为企业带来很大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]黄凯林.浅谈现代网络技术在铁路通讯中的应用[J].中国信息界.2011,165(1):52-53.

[2]陈家斌.当前铁路通信如何适应高速发展的铁路要求[J].工程管理,2010,89(6):170.

数字通信的缺点范文5

[关键词]直播车 车体改装 音频设备 音频信号传输 录音 制作 直播

随着广播技术的发展,现代的广播节目更多地把自己的触脚延伸到直播室外,于是,对技术上也提出了更高的要求。广播作为声音为媒介的传播媒体,在声音的质量上要比电视节目优越许多,特别是户外广场的活动及高品质的音乐会的转播成为了一种需求后,就需要一种可移动的直播集成设备的产生。

广播录音直播车作为广播节目播出的一种技术设备,刚兴起时由于国内没有专门改装、集成整辆广播直播车的设备供应商,基本上是由本台技术人员根据现有的广播技术、设备条件和节目需求,进行简单的技术设计、配置,并自行安装在各种车厢之内,于是各种形式的广播现场录音直播车五花八门。

一、车体的设计和改造

由于直播车是集成了录音、制作、传输、扩声等多种功能的设备,而在设计上又需要设备的摆放空间更加的优化,功能格局的划分上更加的规范完善。车体的选择上目前存在有两种方式,一种是利用现有的客车底盘和车厢并在其中进行装修隔断,这种方法的优点是不改变车体的整体结构,格局紧凑,整车的性能得到保证;缺点是受到车厢原有尺寸的限制。另一种方法是保留原有的车厢的底盘,但车厢进行全新的设计,优点在于能够自由的调配车厢的空间,缺点是车体的整体性能会有不同程度的下降。

车体的改造装修方面要将设备按要求合理地安装于车内,形成一个完整的体系。将车体空间按功能分为:控制导播区、播音区、音频设备区、发射设备区。在施工上要完全按照国家相关安全规范,确保集成后的系统参数达到广电总局甲级指标。

1、 运行性能好、载重平衡、防水防尘、隔热性能强、车内布局合理、装修实用雅观。

2、 要求提供多路备份的动力系统,包括可靠的220V供电系统,自带发电机、大功率UPS。

3、 要求提供良好的防震系统。

4、 具有液压自动平衡系统,配有防雷系统,满足恶劣天气的播出安全。

5、 性能良好的空调器。空调是工作时产生噪声的主要原因,减小噪音的主要的方法是选择高风压低风速的空调系统,在空调的安装位置上要远离播音。

6、 电缆盘的配置有音频电缆、电源电缆、音响线、双备份的电话线、光纤尾纤。

二、音频系统

1、车内音频系统。对于直播车内部音频设备的配套,主要要考虑以下几点,第一,直播信号的传输,第二,扩音信号的分配,第三,录音的需要。所有设备尽量具备AES/EBU标准接口,具体配置和要求可提供如下参考方案:

a 、合理路数的数字播出调音台;

b 、单机版音频工作站、接入网络的计算机:需要一套单机版音频工作站利用便携电脑连接到直播调音台中,保证与直播室播出模式同步;

c、 由于现场直播节目互动的需要,需配置现场开通internet和短信平台的计算机,也可以使用笔记本电脑;

d、音源:包括宽心型话筒二只、专业动圈话筒二只供主持人和嘉宾使用;专业音源播放设备;车内监听系统(含音箱及均衡器)一套;立体声音分一只;耳机分配器一个及耳机若干;广播级调谐收音器一只;

e 、为了应对现场互动的节目需配置热线电话桥接器系统一套,其中包括热线电话多部,工作电话一部。对于接入热线的节目出于安全考虑须安装音频播出延时器一台。

2、现场扩声系统,包含一台合理路数模拟扩音调音台;无线手持若干;动圈话筒、强指向性话筒;功放、大功率高保真音箱;均衡器、效果器、分频器、反馈抑制器等;

3、现场监视系统及通讯及导播系统。由于直播中现场调音可能在直播车内,为了随时了解现场的情况监视系统应包含二路摄像机,和必要的通话系统。

三、信号传输

目前音频信号的传输方式多种多样,并且各有优劣其中主要有以下方式:

1、电话传送设备:建议配备同时具备普通电话、ISDN和MUSICAM编码系统的电话耦合器,其特点如下图。

2、无线数据传输:对于一些需要移动传输的节目有时可以采用调制成数字信号利用移动运营商提供的数据业务的上行空间来传递信号。这种技术理论上支持60km/h的移动速度稳定使用,但实际上130km/h以下的移动速度都可以使用。目前国内的数据业务运营商主要有基于GSM网络上的GPRS以及基于CDMA网络的CDMA1X。

3、光纤传输:光纤传输是到目前为止所有传输手段中质量最高、抗干扰能力最强的手段。光纤传输系统是数字通信的理想通道,与模拟通信相比较,数字通信有很多的优点,灵敏度高、传输质量好。因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式,但要使用光纤作为通讯手段直播车必须在光纤通到的地点才能使用。

4、 DAB传输:该系统在市区一定的范围内可直接回传,它利用安装在大楼顶部的DAB接收天线进行接收,解调后的音频信号送至中控机房进行切换分配、播出。

数字音频广播DAB是继调幅、调频之后新一代的广播技术,它具有发射功率小、覆盖面积大、频谱利用率高等优点,有较强的抗多径干扰和在恶劣环境下接收的能力,可保证高速移动状态下的接收质量,业务构成灵活,并可利用卫星直播大幅度提高广播的覆盖率等优点,是广播事业发展中一个新的里程碑。

数字通信的缺点范文6

现代通讯中数据通信越来越重要,评估误码率是评判传输系统性能的最终标准。误码率的测试都是作为一个系统指标主要集中在基带信源码的测试。随着系统集成度的复杂性增加,系统功能的细化导致了在分机系统中也需要进行误码率的测试。接收机、发射机的误码测试已经越来越多地出现在我们面前。而误码率测试系统所面对的信号已经由传统的信源信号转变为模拟的中频信号,甚至是射频信号。针对不同阶段的测试,RS均提供了相应的测试解决方案。

1.1接收机误码率BER测试解决方案接收机测试的目的是为了评估数字通信系统接收部分的整体性能是否符合设计和验收要求。一般情况下,测试端口位于射频输入端口,采用标准信号源产生射频测试信号,馈入接收机,然后将接收机输出码流反馈回信号源,完成接收机的误码率测试评估。接收机的测试项目很多,包括接收门限(或灵敏度)、载噪比C/N、动态选择性、邻信道选择性等。基于以上所有测试项目,其共同点就是每一个测试项目都是以误码率测试为参考。接下来详细介绍基于罗德与施瓦茨公司的综测仪和矢量信号源平台,提供强大的误码率测试功能选件如何完成接收机误码率测试功能。(1)单端误码率(Single-EndedBER)测试通过综测仪或者矢量信号源输出射频信号,馈入被测件,由被测件完成误码率测试,其测试平台有两种方式,具体参见图1、2。该方法工作原理:通过信号源发送带同步序列(如伪随机序列或者带Pattern的Datalist)的被测数据给DUT,DUT同步之后,解调数据并内部自己计算BER。此方法的特点如下:优点:由于BER计算由DUT完成,无需环回。缺点:DUT内部需要内置BER测量功能,工作量大、无法得到第三方认可。常见的例子:手机测试(非信令模式)、3G/LTE等通信制式的基站测试。适用的测试仪器:矢量信号源SMx或综测仪CMU/CMW(2)环回误码率(LoopBackBER)测试常见的误码率测试环境需要借助第三方的仪表完成,主要通过环回的方式完成误码率BER测试。下面详细介绍由罗德与施瓦茨公司提供的射频环回和基带环回测试解决方案。射频环回误码率(RFLoopBackBER)测试射频环回,该方法是信号源发送被测数据给被测件DUT,DUT解调(甚至解码)后,再(编码)调制到射频,环回给测量仪器,由仪器测试误码率BER测试,由于要射频环回,该测试往往由综测仪来完成。测试平台如图3所示。由于无线通信综测仪内置信号源和接收机,因此该方法使用起来极为方便,只需一台综测仪即可完成测量,完全采用射频输入/输出连接方式,并提供直观的测试结果显示(见图4)。常见的例子:手机测试(在信令模式,基于CMU/CMW)、GSM基站测试(基于CMD57或CMU300),适用的测试仪器:无线通信综测仪CMU/CMW。基带环回误码率(BaseBandLoopBackBER)测试基带环回(码流环回)是本文重点介绍的测试方法,适用于除上面之外的情况,适用的测试仪器:矢量信号源SMx。原则上,基本的误码率测试装置图通常如图5所示。罗德与施瓦茨公司的矢量信号源SMU200A可输出如下信号:高性能调制质量(低EVM);噪声干扰、失真源及衰落。因此,使用SMU200A进行误码率测试,只需要将被测件的时钟和数据反馈回SMU200A内,就可使用单台仪表完成几乎所有接收机性能测试项目,其最大的好处在于:方便、简洁、可靠。例如,用户可直接使用SMU200A完成载噪比C/N测试,由于SMU200A-K80可以直接测试误码率,SMU200A-K62可以直接在内置的高斯白噪声模块AWGN进行载噪比模拟,然后将接收机输出的码流反馈回SMU200A内,最终使用单表完成BER~C/N的测试,使得整个测试平台及过程将会更加简洁(见图6)。系统接收机误码率的测试可分为两种情况:一是通过发送已知的伪随机码;另外一种是通过发送用户定制的数据类型。两者略有不同,其过程如下:——通过伪随机码方式进行误码率BER测试上文提到,误码率=传输中的误码/所传输的总码数,因此要想得到传输中的误码,就一定需要知道传输的码流是什么,在这个过程中,可以通过传输伪随机码来进行。例如,PN9序列就是一个长度为29-1=511bit的数据流,同时具备较好的随机性,保证了数字基带信号定位时的恢复能力。图7是通过SMU200A,采用伪随机码方式完成DUT的误码率测试示意图。原理:SMU发送射频调制信号,调制特性根据DUT的配置来定,比如短距离无线数据通信ZigBee设备,可通过SMU200A的任意矢量调制模块产生Zig-Bee设备需要的信号,如2.4GHz频段的OQPSK信号(采用半正弦滤波成型)。数据类型为PRBSdata,发射信号可加噪声模拟C/N,然后通过DUT解调,解调后的数据馈入SMU-K80接口,SMU将解调数据和原始数据进行比较,即可测出误比特率情况;其特点如下:可支持的伪随机序列有PN9、PN11、PN15、PN16、PN20、PN21、PN23;支持的最大传输速率可达60Mbit/s;可进行误块率测试BLER,支持CCITTCRC16类型的校验码;时钟、数据输入阻抗,支持1kΩ、50Ω两种方式。——通过用户定制数据方式进行误码率BER测试有时候,用户需要测试设备在正常通信状态下的误码率,而这类产品大多要求发送用户定制的数据类型,而不一定是伪随机码,这就要求我们可以在用户定制数据类型下进行误码率测试。图8通过矢量信号源SMU200A采用Datalist格式发送用户定制的数据,然后通过K80误码率测试模块完成接收机误码率测试。原理:SMU发送射频调制信号,调制特性根据DUT的配置来定,数据类型为Datalist格式,可通过ControlList作为Enable信号进行定制数据的控制以满足客户设备工作状态的需要,然后通过DUT解调,解调后的数据馈入SMU-K80接口,SMU将解调数据和原始数据进行比较,即可测出误比特率情况。另外,用户定制的数据可编辑成*.txt格式,然后通过罗德与施瓦茨公司的工具ARBToolBox可非常方便地完成数据格式的转换,其误码率测试设置框图如图9所示。

1.2发射机误码率BER测试解决方案如前文所说,接收机误码率测试是衡量数字通信系统传输质量的主要目标,接收机性能的好坏决定了是否可以正确接收传输信息。综所周知,随着数字通信的快速发展,无线通信的环境越来越复杂,传输的信息很容易受到外界的干扰,从而在发射机部分就已经产生误码,此时需要用户首先判断误码在什么时候、什么阶段产生,比如有时误码的产生是由发射机本身性能不好而产生或者由于传输路径受到干扰而产生的,所以发射机误码的测试也来越受到用户的关注,如下面两种情况:(1)发射机自身产生误码(此类情况,一般主要由发射机的时钟误差如时钟抖动等,或者发射机的非线性所引起的误码,放大器\混频器\等失真引起,如群时延),具体参见图10。(2)传输信道引起误码(此类情况,一般主要由传输信道的恶化,如多径干扰、噪声叠加等信道失真所引起的误码),具体参见图11。罗德与施瓦茨公司的矢量信号分析仪FSW、FSV都可以在任意矢量信号分析模式下提供此功能的测试,其基本工作原理如图12所示。从图12可以看出,首先被测件DUT需要发射一串已知数据,然后通过FSW/FSV记录一个所有可能性的数据文件XML-File,最后将解调的数据与记录的XML-File文件做对比,计算出误码率。数据文件XML-File产生原理如图13所示。如图13所示,其操作步骤如下:记录工具RecordingTollforSequences.EXE采用TCPIP控制FSW/FSV。运行,此步骤完成所有可能性的数据记录,取决于发送的数据序列长度以及调制方式的选择,如发送伪随机码PN9序列、QPSK调制,由于QPSK有4种相位,因此最终的数据序列长度将达到(29-1)×4=2044。在RecordingTollforSequences.EXE工具运行完后,可通过StoreforK70产生需要的XML文件。然后导入已经记录的XML文件,进行已知数据文件解调(见图14)。最后,根据解调的总比特数和错误比特数,计算出发射机所产生的误码,具体参见图15。至此,我们已经得到了发射机的误码率BER。此外,记录的数据文件XML,还可带来一个意想不到的用处—精确同步。显然,以前的任意矢量解调软件K70可以完成各种调制方式的解调,但如果仔细研究,会发现那是一种盲解,即未知数据解调。而通过FSW/FSV提供的误码率计算功能,还将带来已知数据的解调功能,并且可提供一种精确同步的功能,具体参见图16。实际测试案例:图17为被测件在加入高斯白噪声AWGN,其载噪比C/N=10dB情况下,发射机误码率测试结果显示。

2误码率BER测试仪表介绍

RS提供了一系列的仪器以满足不同的数字通信系统误码率测试需求,表1为本文中提到的测试仪器,包括接收机误码率和发射机误码率测试仪表介绍。

3结束语