數(shù)字微波傳輸與模擬微波傳輸?shù)谋容^及改造

樊 鵬

（山西廣播電視無線管理中心 1125臺(tái)，山西 太原 030001）

數(shù)字微波傳輸與模擬微波傳輸?shù)谋容^及改造

樊 鵬

（山西廣播電視無線管理中心 1125臺(tái)，山西 太原 030001）

將數(shù)字化應(yīng)用到廣播電視的生產(chǎn)中，對(duì)節(jié)目數(shù)量、圖像的傳輸質(zhì)量以及圖像清晰度等的提升具有關(guān)鍵的作用。值得一提的是，它還可以構(gòu)建起一體的綜合網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，其中涵蓋音頻、文字、視頻、圖像以及數(shù)據(jù)等方面，最終完成多媒體綜合信息服務(wù)。

數(shù)字微波；模擬微波；比較；改造

廣播電視的數(shù)字化一般情況下，涵蓋數(shù)字信息傳輸設(shè)備以及數(shù)字終端設(shè)備，而其中的MMDS由于具備見效快、投入小等優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)階段多應(yīng)用于縣級(jí)臺(tái)的過渡傳輸上?，F(xiàn)階段，傳輸距離、加擾手段、頻率資源以及圖像質(zhì)量等，都已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的廣播電視遠(yuǎn)距離傳輸、大容量以及高清晰度的需求，但是數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)為有線電視打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。所以，當(dāng)前的微波設(shè)備對(duì)于數(shù)字化的影響已經(jīng)成為其發(fā)展中必須考慮的因素。

一、關(guān)于數(shù)字載波調(diào)制方法的對(duì)比分析

64QAM、QPSK這兩類都?xì)w屬于數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制方法。一般的數(shù)字載波調(diào)制方法可以歸結(jié)為三類，即相位鍵控、振幅鍵控以及頻率鍵控，而QPSK可以歸結(jié)為相移鍵控，也可以稱之為“四相調(diào)制”或是“正交移相鍵控”，64QAM可以歸結(jié)到振幅相位聯(lián)合鍵控，其也被稱為“多電平正交振幅調(diào)制”。通過切實(shí)的理論探究可以對(duì)其進(jìn)行充分的總結(jié)，在抗噪聲的優(yōu)勢(shì)上，相位鍵控是性能最佳的，其次是頻率鍵控，最后是振幅鍵控。而從占據(jù)頻譜的寬度角度來講，頻率鍵控以及振幅鍵控的性能基本是一致的，值得一提的是，頻率鍵控可以較之振幅鍵控的優(yōu)勢(shì)高幾倍不止。

通過專業(yè)的分析與比較之后，將其歸結(jié)為：以控噪聲以及信道寬帶的利用率的相關(guān)角度來講，從幾類中的對(duì)比來看，相移鍵控當(dāng)屬數(shù)字載波調(diào)制方法里最佳的一個(gè)。而從省干線的角度來分析，多跳調(diào)頻模擬微波進(jìn)行改造時(shí)，QPSK移相鍵控的調(diào)制方法最為適宜。

二、關(guān)于干線微波的數(shù)字改造分析

（一）對(duì)調(diào)頻模擬微波以及數(shù)字微波收發(fā)信號(hào)的對(duì)比探究以及分析

在傳輸寬帶基本一致的情形下所進(jìn)行的改造分析?，F(xiàn)階段，模擬微波傳輸在電視節(jié)目中的運(yùn)行所占據(jù)的寬帶是fO±12MHz，其小容量的數(shù)字微波進(jìn)行的信號(hào)傳輸則是在34Mbit/s速率的情形下來實(shí)現(xiàn)的。而中頻的運(yùn)行所采用的是QPSK的調(diào)制方法時(shí)，其對(duì)于微波通道的要求而實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)膶拵?shí)則也是fO±12MHz。通過上述筆者的分析，這兩類的傳輸帶寬的要求當(dāng)屬于一類。

在工作原理的運(yùn)行狀態(tài)處于一致的情況下，筆者對(duì)其進(jìn)行改造并分析，模擬與數(shù)字微波都要在70MHz的中頻調(diào)制器的狀態(tài)下完成改造，以至于形成從上變頻到微波頻率的狀態(tài)，而后再通過微波的傳輸作用后，使微波的相關(guān)設(shè)備在實(shí)現(xiàn)調(diào)制時(shí)處于中頻的狀態(tài)下，而后在一級(jí)限幅的中放過程中得以實(shí)現(xiàn)。而數(shù)字微波在運(yùn)行的過程中則不將其處在一種中放之中，但是其他的部分、環(huán)節(jié)都要處于一致性的工作原理的狀態(tài)中。

當(dāng)前，對(duì)于模擬微波器件的利用，一般情況下都是以全固態(tài)的形態(tài)出現(xiàn)的，F(xiàn)ET場(chǎng)效應(yīng)器件等技術(shù)手段已經(jīng)對(duì)傳統(tǒng)的高壓盤以及行波管實(shí)現(xiàn)了完美的替代，這一替代使得模擬微波改數(shù)字微波的發(fā)展奠定了一定的基礎(chǔ)。

（二）需解決的環(huán)節(jié)闡述

第一，對(duì)于相位噪聲系列問題的探究以及分析。通過對(duì)模擬微波調(diào)頻方法的相關(guān)傳輸，其能令系統(tǒng)相位噪聲的要求在一定程度上降低。究其另一層面的條件，在數(shù)字微波對(duì)QPSK的調(diào)制施加相干解調(diào)方式時(shí)，就會(huì)使得傳輸數(shù)字壓縮出現(xiàn)電視信號(hào)。那么，要想使這一現(xiàn)象得以良好的實(shí)現(xiàn)，這時(shí)系統(tǒng)相位噪聲就要相較于-70dBc/Hz小，在這一模擬微波的系統(tǒng)作用下，即使各站的本振源均滿足了上述需求，其最終也會(huì)由于各微波站的相互轉(zhuǎn)接作用，在多次中繼后相位噪聲實(shí)現(xiàn)疊加的步驟之后，使得最終在進(jìn)行設(shè)備傳輸?shù)倪^程中相位噪聲低于-95dBc/Hz下的時(shí)候，方可使得系統(tǒng)的最終運(yùn)行與上面所述的相關(guān)需求相契合。

第二，對(duì)于頻率穩(wěn)定度的相關(guān)問題的分析和探究。變頻借助微波介質(zhì)振蕩器來實(shí)現(xiàn)本振，在外界無干擾的情況下，它可以通過中頻調(diào)制進(jìn)行數(shù)量級(jí)為10-4的運(yùn)行頻率。一般情況下，數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)會(huì)借助中頻數(shù)字調(diào)制的方式達(dá)到傳輸電視信號(hào)的目的，且在對(duì)數(shù)字進(jìn)行壓縮，諸多的電視數(shù)字信號(hào)在實(shí)現(xiàn)復(fù)接以后，還要對(duì)中頻進(jìn)行QPSK的調(diào)制，再運(yùn)用上頻至微波的頻率，最終來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。但是，此處對(duì)微波發(fā)信機(jī)線性的指標(biāo)要求相對(duì)較高，微波本振源的頻率相對(duì)來講穩(wěn)定度也較強(qiáng)，所以面對(duì)這樣的情況，要求其不低于十的負(fù)六次冪的數(shù)量級(jí)。在此種情況之下，通過采取介質(zhì)穩(wěn)頻加鎖相穩(wěn)頻的雙相技術(shù)，最終令其達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，最后達(dá)到滿足其要求的目的。

第三，對(duì)于線性功放的相關(guān)問題的分析和探究。當(dāng)調(diào)頻模擬微波的功放的實(shí)現(xiàn)作用處在非線性區(qū)時(shí)，總結(jié)早年間的發(fā)射機(jī)變頻器之前還需對(duì)其添加限幅放大器，而QPSK的微波的發(fā)射需求需要滿足三階交調(diào)抑制大于20dB。所以，滿足功能實(shí)現(xiàn)的要求是一定要滿足其是線性放大器，而非其他。

根據(jù)上述的分析可知，如果解決系統(tǒng)的相位噪聲問題、微波功放的線性度問題以及微波頻率的相關(guān)穩(wěn)定度問題，就代表著數(shù)字化的相關(guān)措施的改造處于成功的階段了。

三、結(jié)語

通過上文可以知道，對(duì)于模擬微波設(shè)備的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)改造的相關(guān)想法，不僅在理論上具有一定的可行性，在進(jìn)行實(shí)踐探究的過程中，如果對(duì)一定的環(huán)節(jié)進(jìn)行充分的把握，對(duì)于模擬微波設(shè)備的數(shù)字化改造是具備實(shí)踐可行性的。這時(shí)就需注意從筆者上述的分析與探究中，積極把握線性功放、頻率穩(wěn)定度的問題以及相位噪聲的相關(guān)問題，通過切實(shí)的分析和探究，最終通過切實(shí)的實(shí)踐模擬來完成模擬微波設(shè)備的數(shù)字化改造，從而為現(xiàn)階段的模擬微波改數(shù)字微波的實(shí)現(xiàn)打下良好的基礎(chǔ)，同時(shí)為日后的數(shù)字微波的傳輸發(fā)展提供切實(shí)的保障。

［1］ 王人磊.數(shù)字電視模擬微波傳輸系統(tǒng)數(shù)字化改造方案［J］.電子科技，2015，28（5）：187-189.

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