数字微波通信系统
数字微波通信系统的组成
数字微波通信系统的组成数字微波通信系统是一种高速、高质量、可靠的通信系统，由多个部分组成。
这篇文章将从以下几个方面介绍数字微波通信系统的组成。
一、数字微波通信系统的基本概念数字微波通信系统是指利用无线电波进行数字信息传输的通信系统。
它包括发射机、接收机和传输介质三部分。
二、数字微波通信系统的组成1. 发射机发射机是数字微波通信系统中非常重要的一个部分，它主要由以下几个部分组成：（1）调制器：调制器是将需要传输的信息转换为无线电频率上的模拟信号，常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
（2）功率放大器：功率放大器将低功率模拟信号转换为高功率模拟信号，以便能够在传输过程中保持稳定的信号强度。
（3）频率合成器：频率合成器可以产生所需的无线电频率，并将其输出到天线上进行发射。
2. 传输介质在数字微波通信系统中，传输介质主要指天线和空气。
天线是将无线电信号从发射机传输到接收机的介质，而空气则是天线所在的媒介。
3. 接收机接收机是数字微波通信系统中另一个非常重要的部分，它主要由以下几个部分组成：（1）天线：天线将从发射机传输过来的无线电信号接收下来，并将其转换为电信号。
（2）低噪声放大器：低噪声放大器将接收到的低功率电信号转换为高功率电信号。
（3）解调器：解调器将接收到的模拟信号转换为数字信号，以便能够进行后续处理和应用。
4. 控制系统控制系统是数字微波通信系统中一个非常重要的组成部分，它主要用于控制和监测整个通信系统的运行状态。
控制系统包括以下几个部分：（1）时钟和定时器：时钟和定时器用于同步整个通信系统中各个部件之间的工作状态。
（2）故障检测和报警装置：故障检测和报警装置可以及时检测出通信系统中出现的故障，并向操作人员发出相应的警报信息。
（3）远程监控装置：远程监控装置可以通过网络远程监控整个数字微波通信系统的运行状态，并进行相应的调整和控制。
三、数字微波通信系统的应用数字微波通信系统在现代社会中得到了广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 电视广播数字微波通信系统可以将电视信号传输到各个地方，以便人们观看不同的电视节目。
一点多址微波通信系统
一、一点多址微波通信系统原理
（2） 系统组网 当中心站并不在交换机一侧，而是某个外围 站位于交换机一侧，采取的是反配置组网方式， 此时，PCM话路或数据通道由该外围站与中心站 建立通信链路，然后再由中心站与其它外围站建 立通信链路来达成。这种方式虽然损失一部分电 路，但可以解决因客观条件限制和影响系统的使 用问题。因此，系统组网要根据系统覆盖地域具 体情况来作出妥善选择。
一、一点多址微波通信系统原理
（1） 系统原理
系统各站之间利用微波传递信息，由于微 波频率极高，对障碍物不能绕射，因此微 波天线必须架在至高点，且两站之间要能 通视，这是该系统两站之间通信距离定为 30-50千米的原因。倘若各站之间通过中继， 可使通信距离延长近100千米。
一、一点多址微波通信系统原理
二、系统建设前应解决几个问题
（5） 要做好系统防雷接地 ② 馈线接地采用在靠近天线处，离开铁塔 处和进机房前三处接地，前二处接地做在铁塔上， 进机房前的接地可做在机房处的法拉第笼上，也 可与机箱一起做在控制室（或机房）的接地 要做好系统防雷接地
③ 对于塔楼合一的外围站、中继站，主控 室应敷设法拉第笼等均压设施并与主网联接，房 顶平面任一点到均压带间的距离均不应大于5米。
二、系统建设前应解决几个问题
（1） 要做好电磁环境测量
能最大限度地减少中继站；尽量靠近保障单 位，便于实施供电引接；能就近接入程控交换设 备；当中心站不在交换机一侧时，采用反配置方 法加以解决”的原则，选定中心站站址，同时选 定能通视的外围站和中继站站址，确保各站点能 够顺利接入。
二、系统建设前应解决几个问题
（1） 系统原理 并可视情利用中心站、中继站和外围站组建 星型网、树状网（实际上是互相连接起来的两套 系统，从中继节点到其服务半径内的各外围站又 组成一个点对多点系统）等网络拓扑结构，配置 相应的终端接口板，然后以用户线、网桥、IP视 频等方式分别与上级电话网端局交换机、网络交 换机、视频服务器等相接，进而联入上级程控电 话交换网、计算机网、电视会议网或视频监控网， 实现小散远地区电话网、计算机网、电视会议网 及视频监控网的延伸。
数字微波中继通信技术
第20章 数字微波中继通信技术
将信号放大到上变频器所需旳功率电平，然后与 发信机本振信号进行上变频，输出载频为f2旳微波信号。 该信号经微波功放、天馈系统后，向中间站旳另一通 信方向发送出去。信号从中间站旳某一中继机旳收信 机转接到另一中继机旳发信机时，接口频带为中频， 所以称作中频转接，中频转接省去了调制、解调器， 简化了设备，但中频转接不能上、下话路，不能消除 噪声积累。
第20章 数字微波中继通信技术
2.中频转接方式 如图20―4（b），中间站把来自某一通信方向载 频为f1旳接受信号经相应中继机（微波收发信机）旳天 馈系统，将发信端输出旳微波信号经过高频馈线送至 天线，经天线变换为无线电波朝通信方向发射出去， 再经微波低噪声放大器后，与该中继机接受机本振信 号混频，混频输出信号经中放后转接到该中间站旳另 一中继机旳发信机功率中放，
图20―4 微波中继转接方式
第20章 数字微波中继通信技术
1.基带转接方式 中间站把来自某一通信方向载频为f1旳接受信号经 相应中继机（微波收发信机）旳天馈系统（天线馈线 系统），传送到收信机。再经微波低噪声放大器后， 与该中继机旳接受机本振信号混频，混频输出信号经 中放后送到解调器解调并输出基带信号，对基带信号 进行判决再生，再生后旳信码序列进行中频数字载波 调制（图20―4（a）只示出了前一种情况）。
第20章 数字微波中继通信技术
C B
中继站 中继站
A 终端站
终端站
图20―1 微波中继通信示意图
第20章 数字微波中继通信技术
可能有人会问：“为何要采用中继通信方式呢？” 对于地面上旳远距离微波通信，采用中继方式旳直接 原因有两个：一是微波传播具有视距传播特征，即电 磁波是沿直线传播旳，而地球表面是个曲面，所以若 通信两地之间距离较长，且天线所架高度有限，则发 信端发出旳电磁波就会受到地面旳阻挡，而无法到达 收信端。所以，为了延长通信距离，需要在通信两地 之间设置若干中继站，进行电磁波转接；另一种原因 就是微波在传播过程中有损耗，在远距离通信时有必 要采用中继方式对信号逐段接受、放大和发送。
微波通信系统的优点和挑战
微波通信系统的优点和挑战作者：韩钧来源：《中国新通信》 2020年第15期韩钧辽宁省广播电视沈阳辽中转播站【摘要】微波指的是频率在300MHZ至300GHZ范围内的电磁波。
依靠空间电磁波来传递信息的一种通信方式。
微波是卫星，光纤，微波，电缆几大传输方式之一。
数字微波通信指的是利用微波携带一定的数字信息，而后可以通过电波空间，传送若干信息，进行再生中继的通信方式。
在终端设备中将各种信号先转换为数字信号，然后合并成基带信号，再将基带信号的频谱搬移到微波频段，最后以接力的形式进行传输的一种通信方式。
通过地面多座中继站建立通信线路，相邻的中继站叫做视距，视距约为50KM。
通过这种方式把信号一段一段的往前传达。
【关键词】微波通信基带信号微波频段韩钧，女，汉族，籍贯：辽宁辽中，单位：辽宁省广播电视沈阳辽中转播站，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：微波传输系统。
引言：我国是在20世纪60年代开始一系列微波的研究工作，经过长时间的发展，取得了一定的研究成果。
微波通信系统有很多的优点，其优点是，具有快速安装的能力，容易穿越复杂地形的能力。
自然灾害后快速恢复通信的能力，不易受自然灾害影响的能力。
一、微波传输的优点微波传输使得通信的灵活性较大。
在很多地区，在建设数字节点和分配网络时，数字微波是常常是和电缆相较的一种可行方案，因为埋设地下电缆发热费用非常昂贵，而且在市区中挖管道常常会对城市破坏严重，影响城市交通秩序，往往都是难以得到批准。
在欧美发达国家，目前还是大部分都采用数字微波系统。
微波链路接力传输也是非常重要的大容量传输媒介，在千里林区，山地，草原，沙漠，等困难地区显现的更为明显。
微波电路另一方面的优点即是不易受到大自然的灾害影响，同时也不易受到人为的破坏。
能很好的应对突发情况，抵御自然灾害的能力强。
由于微波传输没有固定的介质，铺设简单，突发情况中可以迅速铺设开来，保证两地正常通信。
在唐山大地震，20世纪90年代的特大洪水中，当其他手段均失效后，微波传输都能及时保证各路通信的畅通，在出现山洪，地震或者战争等不可避免的灾难时，微波抵御自然灾害的能力就会很强，可以在突发情况中保障正常的通信，满足信息沟通渠道顺畅运行。
第3章数字微波通信系统
1、直接中继（微波转接）
----把接收到的微波信号用微波放大器直接 放大。
移频：收、发的频率不一样。
微
波
移
放
频
大
微 波 放 大
16
2、外差中继（中频转接）
低
噪 声 放
混 频
大
中 放
上 变 频
功 放
----中频转接只将收到的微波信号混频（下变频） 至中频（70MHz或140MHz），经中频放大器放大后 再送到发送设备的上变频器变换为微波频率，经功 率放大后由天线发射出去。
9
3.3 微波的视距传播
1 自由空间传播损耗的计算
➢ 自由空间传播损耗通常用分贝（dB）来表示：
L 10 lg L 20 lg 4d
➢ 若距离d用km表示，频率f用MHz表示有：
LS 32.4 20 lg d (km) 20 lg f (MHz )
➢ 若距离d用km表示，频率f用GHz表示有：
CO1 Ci G1
Ci
CO2
LF
CO 2
Ci LF
CO2 Ci LF
对数（dbm、dbw）
12
Gt
LS
Gr
Lt
发信机
Pt
Lr
Pre
收信机
Gt (Gr ) : 发射(接收)天线增益
Pt : 发射功率
Lt (Lr ) : 发端(收端)馈线系统损耗 Pre : 接收功率
Pre Pt
G
的中频信号进行调制，并将70MHz已调信号 送入微波发信机。
21
（4）中频信号——微波射频信号的变换 在微波发信机，对70MHz的已调波进行混频，
即70MHz的中频信号对微波载波进行调制，将 70MHz的中频信号变为微波射频信号。 （5）微波信号的发送
第05章数字微波中继通信与卫星通信解析
第一种方法：每个地球站对其他地球 站的通信分别使用不同频率的载波，即与 几个站通信就发几个载波。 第二种方法：每个地球站把发送到其 他地球站的电话信号分别复用到基带的某 一指定频段上，而后调制到一个载频上， 每个地球站只发射一个载波，这个载波包 含了其余地球站的全部信息，因而接收端 要接收整个频带的信息，再从中取出与本 站有关的信息。
（2
经分析可得如下结论：在信噪比相同
的情况下，多相调制的相数越多，误码率
越高。对不同的调制方式，当已调波相量
点数相同时， M-QAM、M-PSK、M-ASK
误码率依次增高。
5.2 卫 星 通 信
5.2.1 卫星通信概述
卫星通信是利用地球卫星作为中继站 转发微波信号，在两个或多个地球站之间 进行通信。
（3
发射系统由大功率放大器、激励器、发射 波合成器、上变频器及自动功率控制电路 等组成。 （4 由于卫星转发器的发射功率只有几瓦 至几十瓦，卫星天线的增益小，卫星转发 的信号经下行线路约4万公里的传输，衰减 达 200dB，因此信号到达地球站时已极微 弱，只有10～17瓦或10～18瓦左右。
5.2.3
1
国际电联对卫星通信应用的各个频段 有详尽建议。 6/4GHz 频段：上行 5.925~6.425GHz, 下行 3.7~4.2GHz。
2
卫星通信的技术体制涉及以下几方面 的问题：基带信号和多路信号的复用方式、 调制方式、多址连接方式及信道分配技术。
3．频分多址（FDMA）
FDMA方式是网内各地球站共用一个 转发器，将卫星转发器的可用带宽分割成 若干互不重叠的部分，分配给各个地球站 使用。 （1）频分多路/调频/频分多址 （FDM/FM/FDMA 这种方式有两种不同的构成方法：
SDH数字微波通信关键技术及应用
探讨SDH数字微波通信的关键技术及应用摘要：本文主要介绍了sdh 数字微波通信系统的组成及其采用的关键技术，同时探讨了现代通信中数字微波的应用。
关键词：现代通信sdh数字微波关键技术一．引言sdh微波通信是新一代的数字微波传输体制。
在sdh数字微波通信中，微波只是作为一种载体，其主要任务就是传送数字信息到终端站，因其具有直线空间传输的特点，因此，sdh微波通信又称为视距数字微波中继通信。
本文主要介绍了sdh数字微波通信系统的组成及其采用的关键技术，同时探讨了现代通信中数字微波的应用。
二．sdh数字微波通信系统的组成数字微波中继通信线路示意图如图1所示，其中直线表示数字微波中继通信线路的主干线，其长可以达到几千公里；短划线表示中继线路的支线，在一条主干线上会出现若干条支线，而一条数字微波中继通信线路就是由主干线、若干支线、线路两端的终端站、大量中继站和分路站构成。
数字微波传输线路的组成形式也可以是一个微波枢纽站向若干方向分支。
微波站可分为数字微波终端站、数字微波中继站、数字微波分路站，但若微波站具有2个以上方向的上、下话路，则可称为数字微波枢纽站，这些都是由其工作性质的不同而分类的。
sdh 数字微波终端站具有相当多的功能，具体有：公务联络方面所具有的全线公务和选站公务2种能力；网络管理方面的网管系统配置管理及遥控、遥测指令，这个功能是通过软件将终端站设定为网管主站，然后将各站汇报过来的信息收集起来，再监视线路运行质量并执行，需要时还可通过q3接口与电信管理网（tmn）连接；另外还具有识别倒换基准、发送与接收倒换指令、启动与证实倒换动作等的备用倒换功能。
微波终端站的发送端与收信端的工作是不一致的，发送端的主要工作包括纠错编码、发信差分编码、扰码等调制工作，还包括提取旁路业务、插入微波帧开销、插入与提取sdh 开销以及变换cmi/nrz等主信号发送基带处理工作，以及放大发信混频与发信功率等。
而收信端的主要工作有含纠错译码、解扰码、收信差分译码、基带或中频时域均衡、中频频域均衡等的解调工作，完成主信号的低噪声接收（根据需要可含分集接收与分集合成），包含变换nrz/cmi、插入或提取sdh开销、插入或提取微波帧开销、提取旁路业务等处理收信基带工作。
通信技术概论第五章数字微波通信系统
5.2 微波的视距传播特性
发射天线
h1
d
d1
hc d 2
d
R 1
接收天线
h2
d’——直视距离 hc——余隙 d ——最大通信距离（最 大视距传播距离或最大 传播距离）
发射天线
接收天线
d
hc
h1
h2
d
（a）实际
（b）简化
5.2.1 视距与天线高度的关系
5.2 微波的视距传播特性
图5.2.1中，发射天线和接收天线之间的连线表示它们之 间的直视路径，其长度为直视距离（d ）；
波段名称 K V Q M E N D
频率范围（GHz） 18~26.5 26.5~40 33~50 50~75 60~90 90~136 137~143
5.1 数字微波通信概述
5.1.3 微波通信的概念
♣ 微波通信（microwave communication ）：是一种利用 微波作为载波传送信息的通信手段，即载波频率是微波。也可 以说，凡是利用微波传播进行的通信均为微波通信。
5.1 数字微波通信概述
♣ 我国微波通信的发展 我国第一条微波中继通信（试验）电路是北京－方庄－ 杨村－天津，该电路于1960年4月开通。 1976年，我国以北京为中心连通全国20多个省市建成了 大规模的微波通信干线。 20世纪80年代，随着数字信号处理技术和大规模集成 电路的发展，微波通信系统得到迅速发展。 20世纪90年代后出现了容量更大的数字微波通信系统
5.1.2 微波的概念
♣ 微波（microwave）：微波是一种电磁波，是全部电 磁波频谱的一个有限频段。即波长介于1毫米到1米，或频率 介于300MHz~300GHz之间的电磁波。
【注】“微”，就是该无线电波的波长相对于周围物体的 几何尺小很小的意思。
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填空：
1、分集技术是指通过两条或两条以上的途径传输同一信息，以减轻衰落的技术措施。
2、微波中继通信最基本的特点是：微波、多路、接力。
3、微波频率波段频率为300M~300GHZ，波长为1mm~1m范围的电磁波。
4、SDH三大核心特点是：同步复用、标准的光接口、强大的网络管理能力。
5、基带传输系统频带利用率的最大值，也就是说任何基带传输系统在单位频带最多每秒钟
传输2个码元，不管二元还是多元码。
6、数字微波中继通信线路是由终端站、中继站、枢纽站、分路站等组成。
7、在传输线路上以1000bit/s的速率传输数据，经测试1小时内共有50bit的误码，则该系
统的误比特率为50X100%
1000X3600
选择：
当电波的电场强度方向垂直于地面时，此电波就为垂直极性波。
在SDH微波中继通信系统中，没有上下话路功能的站是中继站。
两个以上的电台使用同一频率而产生的干扰就是同频干扰。
在天线通信系统中，很多都采用两个接收天线，以达到空间分极效果。
厘米波频率范围是3G~30GHZ
地球表面传播的无线电波称为散射波。
判断：
无线通信可以传送电报电话传真图像数据以及广播和电视节目等通信业务。
正确
无线电波的传播不受气候和环宽的影响。
错
基本同步传输模块是STU-1，其速率为155.520µb/s,STU-N是将STM-1同步复用并插入一些字节实现的。
错
由于大气折射作用实际的电波不是按直线传播，是按曲线传播的。
正确
QAM是一种调幅调制模式，不是调相调制模式。
错（既调幅又调相）
简答：
1、SDH结构图及各部位作用
1）信息净负荷（payload）是存放各种信息的负载。
2）段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常传送所必须附加的网络运行、管理和维护字节。
3）管理单元指针（AU-PTR）
AU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节的准确位置，以便接收端能进行正确分接。
各种信号装入SDH帧结构的净负荷区需经过三个步骤：映射、定位、复用。
基本网络单元有再生中继器，终端复用器，分插复用器，同步数字交叉连接设备。
44.736接口主要用来传送IP业务的数据图像业务，在STM-1中、只能映射一条140或三条34或63条2Mbit/s。
2、卡塞格伦天线的结构、特点和工作过程。
结构：主反射面、副反射面和馈源。
特点：1、天线的结构较为紧凑，制作起来也比较方便。
2、空间衰耗对馈电器辐射的影响要小，使得卡塞格伦天线的效率比标准抛物面天线要高。
工作过程：电波经馈线到达馈源，由馈源转变成球面电磁波发射出来，分别经副、主反射面反射后形成平面波射向天空。
3、收发波道的频率配置方式需要考虑哪些因素，有哪些比较好的配置方式？
考虑因素：如何防止本机的发信电平对收信电平的干扰；
波道间隔；
相邻收发间隔；
边沿保护间隔；
配置方案：交替波道配置方案；
同波道方式频带复用方案；
交插方式频带复用方案。
4、4DPSK
5、
6、无线电波传播方式：地面波、天波、散射波、视距
频段划分。
卫星通信系统概念：卫星通信是指人们利用人造地球卫星作为中间路径，转发地球上任意两个或多个地球站之间用于进行通信的无线电波。
同步通信卫星概念：在同步轨道上运行的卫星，卫星运行方向与地球自转方向相同、由西向东做圆周运动，运行周期为恒星日（23.56.04）、一般称24小时
卫星通信系统组成：发端地面站（终端设备和发射设备），收端地面站（接收设备和终端设备），上行线路，下行线路，卫星通信。
通信卫星主要由位置与姿态控制系统，天线系统，转发器系统，遥测指令系统，电源系统，温控系统、入轨和推进系统。
多址方式：是指在卫星覆盖区内的多地球站，通过一颗卫星的转发信号、建立起以地球站为站址的两址或多址间的通信。
这里的多址指的是在卫星转发器频带的射频信道的复用。
分为频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）、码分多址（CDMA）、空分多址(SDMA)。
为什么说MQAM的波形既是调幅又是调相的？
由于MQAM的信号点均匀的分布在整个平面，在信号点数相同且功率相当时，信号点之间的距离加大了。
解调时，区分相邻已调波矢量容易，故误码率低。
当把坐标原点与各矢量端点连线，可看出各已调波矢量的相位和幅度均有变化，所以说。
计算题：
1、某微波中继线路作频率f=6GHZ，微波站距50千米、试求两站中点处的第一菲涅尔半
径F1和最小菲涅尔半径F0。
2、已知微波设备发信功率为1W，数字微波通信频率为6GHZ，两站间距离45千米，收发
天线增益40dB，馈线衰减每端为1.5 dB，分路系统损耗每端为2 dB，求自由空间传播条件下，传播损耗是多少？接收机的输入电平和输出功率各为多少？。