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数字通信技术精选(九篇)

数字通信技术

第1篇:数字通信技术范文

[关键词]宽带卫星通信;数字信道化

中图分类号:TN927.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)15-0065-01

目前来说,透明弯管有效载荷仍为大多数的卫星通信系统提供技术保障,它所具有的灵活性和对物理层不具有很固定的依赖关系是人们选择使用它的一个很大的技术优势。但是迄今为止,只有少数的卫星通信系统采用了再生有效负荷,原因是卫星制造商和运营商承担的造价和风险太高。因此,研发出具有透明有效载荷的灵活性和再生有效载荷的高容量双重特性的卫星有效载荷就显得很有必要。在发展期间,我们发现数字信道化有效载荷可以利用数字信道化技术在数字域中实现信道复用、信道交换等功能,以此达到任意子信道从任意输入波束到任意输出波束的路由过程,或者是跨频段路由的目的。所以我们可以做一个大胆的猜想,数字信道化有效载荷将会成为下一代卫星通信的有效载荷,而数字信道化技术也将成为下一代卫星通信星载交换的关键技术。

1 数字信道化通信卫星的发展现状

数字信道化卫星有效载荷具有的灵活性和可以提高系统容量的特点使它成为了新一代的卫星有效载荷。而在一些商用和军事卫星通信系统中,也大多采用数字信道化技术,而且也掌握了卫星有效载荷设计中的关键和核心技术。在数字信道化技术中,不但有灵活的交换功能,还可以提高卫星通信系统的容量。但是随着科技的发展和时代的进步,人们对于数字信道化通信卫星的要求也越来越高,由此提出了一种“非均匀带宽”的概念来构建相应的数字信道化器结构。在卫星通信系统中,数字信道化技术通过运用数字信号处理方法实现了在传统透明转发方式下用模拟滤波器和中频交换矩阵实现信号交换的目的,是一种面向物理连接的新型星载交换技术。

1.1 非均匀带宽数字信道化技术

在许多采用数字信道化技术的卫星通信系统中,各窄宽用户信号带宽都是相同的。在我们平时进行应用时,人们打破了“均匀宽带”的束缚,让卫星上行信道中的各用户占用带宽可以进行随意的配置。在非均匀带宽数字信道化方法中,非均匀调制滤波器组的设计、信号的精确提取、准确的频谱搬移和低复杂度这几个方面是相互关联的,而这几个方面也是非均匀带宽数字信道化的重要组成部分。在调制滤波器中,它是以一种具有某种特性的滤波器为原型的,并且按照某种规律变化它的中心频率,以此得到一组滤波器,再采用复指调制的方法,得到精确重构复指数调制滤波器组,再进行子信道的分离和合成,通过这种方式的处理,它的精准率就得到了保障,信号恢复的精确度也就非常高了。在实际应用中,多相分解可以简化理论表述也可以降低实现过程中计算的复杂程度。而我们通过使用改变采样率则可以达到所有数字载波可以比较精确地去掉各子信道信号的载波,可以让后续的交换更加的方便。但是值得我们注意的是,数字信道化的内在特质决定了它的信号交换粒度不可能像再生交换方式那样达到比特级。

1.2 数字信道化卫星通信系统的链路可支持性

在传统的透明有效载荷中,高功能HPA的非线性效应严重阻碍了系统容量的提高,系统对频率资源和功率资源不能够很好地进行利用。与传统的透明有效载荷相比,数字信道化的有效载荷在结构上有了重大的变革,就是提高了系统的容量。这种结果的出现,我们可以看出数字信道化有效载荷的逐信道增益控制功能和备用信道的抑制功能起到了不可磨灭的作用。在卫星通信系统中,如果我们能够有效利用转发器,那么我们就可以为系统争取更多的链路余量,这样就提高了系统对频率资源的利用率。在逐信道增益控制中,为了解决大载波对小载波的抑制,扩大系统的容量,并且解决备用信道或者是空闲信道的抑制问题,在信道分离成为一个个互不相干的数字信道以后,可以分别被一定范围的数字增益作用。而所有的这些方法,在采用之后,就可以让系统获得更高的通信容量。

1.3 设计精确的重构原型滤波器

在运用调制滤波器组的信道化方法中,精确重构或者有关于精确重构滤波器的设计和相关研究是一个非常重要的内容及步骤,对于整个信道化方法的性能也起着不可或缺的作用,在很多时候甚至起到了决定性的作用。在平时的设计中,我们可以很容易地设计出没有阻带衰减、过渡带等的满足精确重构属性的过滤器,然而对于我们来说,设计出这样的滤波器虽然容易,但是对于我们平常的使用中,却没有太大的实用价值。在平常的实际使用中,我们对于需要设计的滤波器提出了高要求,要求我们设计的滤波器需要具有比较高的阻带衰减,或者是要有比较窄的过渡带宽。在一般情况下,我们会优先选择设计一个非线性非凸规划来表征精确重构滤波器。而设计这样的一个滤波器,最重要的则是侧重于优化问题的求解方法。在最近几年的发展中,我们综合了几种组合优化和全局优化的问题,并对此提出了一种类随机搜索启发式的计算方法。采用这种计算方法,我们可以得到较为精确的近似解,这样可以很大限度地解决滤波器的优化问题,更好地解决不能设计出精确的重构原型滤波器的问题。

2 总结

在宽带卫星通信系统中,如果我们很好地运用精确重构调制滤波器、滤波器多相分解的理论知识,并在此基础上,有效运用好精确重构调制滤波的数字信道方法。我们就可以突破传统滤波器的束缚,适应非均匀带宽信号的交换,也可以适应均匀带宽信号交换的应用场景。除此之外,我们还可以很明显地感受到它的优势:与传统的数字信道方法相比,新的方法具有涵盖信号分离、信号交换和信号合成的完整处理过程,使得新的方法能够更加全面地反应当下人们的需求,也更能够适应现有的用户的要求。另外,由于我们采用了多相分解技术,新的方法也更加的简单,降低了运用的难度,从而提高了带宽数字信道化器的性能,提高了宽带卫星通信数字信道的技术。

参考文献

第2篇:数字通信技术范文

关键词:数字广播系统;光纤;通信技术

随着社会经济的发展,光纤通信技术被广泛的运用于各个领域。数字广播系统作为新技术发展的产物,其必然是光纤通信技术运用的重点。而光纤通信技术是一门发展的技术,其在不同的领域有着不同的运用,甚至在不同领域中的运用能被广泛的借鉴。本文就光纤通信技术进行简要的分析,探讨数字广播系统中光纤通信技术的具体应用和由此带来的发展变革。本文分成三部分,一是关于光纤通信技术的概述,这是运用光纤通信技术的前提;二是关于光纤通信技术的发展现状;三是数字广播系统中光纤通信技术的运用。

1光纤通信技术的概述

1.1光纤通信技术简介。光纤通信是指以光波作为传递信息的载体,以光纤作为传递媒介的通信方式。其主要核心是光纤这种传输信息的玻璃材料。光纤通信需要一系列的条件,如光纤光源和光检测器。光纤光源是光纤通信传输的前提,而光检测器则是光纤的接受的前提。处于其中的则是光纤这种介质。作为一种介质,光纤有专用和通用的划分。而光纤通信按照不同的分类方法可进行不同的分类,这里我们按用途进行划分。一是通信用的光纤,二是传感用光纤。光纤通信和传统通信相比,其具有玻璃特性,其是绝缘体,并且低损耗,通信容量比微波通信容量要大,此外,光纤通信保密性强,占地空间小。

1.2光纤的特点。光纤有很多的特点,其发明发现曾一度震惊世界。本文主要从两个方面简要分析:一是光纤的损耗低,其在在零下25度到零下35度之间的附加损耗为0.03dB/km~0.04dB/km,在零下40度时,其附加损耗为006dB/km~0.08dB/km。因此,可以说光纤的损耗是非常低的。二是光纤有多种色散模式。色散是指在输入信号后,不同频率的光或不同模式的光的传播速度不同,因此没有同时到达输出端时的现象。这为波分复用技术的发展提供条件。

2光纤通信技术的发展现状

光纤通信技术在各个领域都有广泛的运用,并且根据光缆的不同,其应用有着不同的特点,如普通光纤,核心网光缆和接入网光纤。本文主要从光纤通信技术的发展现状进行分析,如波分复用技术,如光纤接入技术,如在社会中的整体发展情况,等等。

2.1波分复用技术。波分复用(WDM)技术是指利用光纤的低损耗,谋求宽带资源的最大化的一种技术。其具体工作原理是这样的,在发射端根据各个光波的不同波长进行逐一分类,在利用光波传递信息时,将这些被分类的光波运用波分复用技术合并,一起传输。在接收端,在信息传递到达时,重新运用波分复用技术将合并在一起的各种光波进行分类,分类依据与之前一样,按波长进行划分。这样,一根光纤可以实现多个传输,提高了光纤通信效率。

2.2光纤接入技术。而光纤通信技术是指在光纤最大传播效率的前提下,实现信息最大化的输送,即使人们在光纤通信技术下享受光纤所带带来的大容量和高效率的信息传输。如果说波分复用(WDM)技术是在主干道上的光纤技术,那么光纤接入技术就是在接受末端的技术。波分复用(WDM)技术是一个运输的过程,而只有在接收端被良好的接收,我们的大数据生活才能成为可能。光纤接入技术在目前而言,分类较多,有FTTB/FTTC/FRRCAB以及FTTH等,其中应用最广泛的是FTTH技术,即光纤到户技术。在我国,FTTH技术发展最广泛,不论是政府还是企业,甚至网吧,都制定了相关的建设标准。而所谓的FTTH,其主要是点到点技术和点到多点技术,点到点技术就是所谓的P2P,又称有源接入技术。而点到多点是XPON,即光纤无源接入技术。一般而言,XPON比P2P技术更受人欢迎。

2.3光纤通信的应用。在前文我们阐述了光纤通信技术主要的技术现状,而在具体的应用现状中,其主要是表现在应用范围上,应用方式上,以及应用作用上。光纤通信技术应用范围十分广泛,不仅是商业,军事、航天中都有使用光纤通信技术。而光纤通信的应用方式则是多种多样,但其本质是通信,即网络连接和局域网或互联网之间的链接。光纤通信的作用则是一个相当宽泛的概念,如企业中的信息传递和数据管理,如个人的图片音频传递。可以说光纤通信的作用也正在进一步扩大,直到涵盖我们生活的各个领域和各个方面。

3数字广播系统中的光纤通信技术

数字广播系统的本质是一个传输系统,而光纤通信技术的运用是对传统传输系统的强化和更新。因此,本文从实际出发,从光纤的传输系统和数字广播系统两个系统出发,探讨光纤通信技术在数字广播系统中的运用。

3.1数字光纤传输系统。图1是一个数字光纤的传输系统,我们可以发现,光纤通信技术在数字广播系统的运用主要集中在光端机、光源和电端机等环节,其信息传递的本质是数字和符号,只是传播手段的不同。根据光纤通信技术所需要的各种条件和设备,对传统通信技术进行了改造。因此,光纤的传播是一个信息的传递过程,其改变了数字广播系统的传播方式和硬件设备,改变了数字广播的传播速度和效率。

3.2数字广播系统。广播系统是一个制作与传播与接收的过程,我们发现广播系统的传输系统有三种传输方式,而光纤通信技术的运用,则是强化了这一传输系统。光纤通信在数字广播系统中的运用主要是在于信息的传递,保持大容量和高效率的传播方式,改变数字广播的传播范围,促使数字广播紧跟时代的步伐,而不至于被淘汰。

3.3SDH传输技术。光纤通信技术在数字广播系统的运用当然远远不仅仅是关于传播方式和输送方式的改变,在一定程度上来说,光纤通信技术提供一种新的传播介质,但更重要的是为新的传播方式和新数字广播的制作方式提供了可能,为新的技术开辟了道路。本文重点集中在SDH传输技术。如果说数字光纤传输系统和数字广播系统只是在宏观上运用了光纤通信技术,那么SDH传输技术则是在微观上改造了数字广播系统。SDH传输技术是指同步数字系列技术,或者说同步传输体制。SDH传输体制是由SDH终端复用器TM和分插复用设备ADM以及相关的数字交叉连接设备等组成,其主要是实现数据传输和交叉复用。SDH传输技术全球高速发展的产物。其良好的同步性为数字广播系统的发展带来了新的生命力,改变了传统广播系统时滞的缺点,极大地促进了数字广播系统网络化建设的进程。

4结论

总而言之,光纤通信技术一项正在高速发展的新技术,其应用范围涉及到了方方面面。而数字广播系统的发展离不开时代的支持,在数字广播系统中运用光纤通信技术是时展的要求,也是数字广播系统优化的必然选择。新的传输手段,必然会带来整个系统的改进与创新。

参考文献

[1]刘玉京.论光纤通信技术的现状及发展[J].电子技术与软件工程,2014,20:47.

[2]王树占,李娟艳,王佳敏.光纤通信技术的现状及发展趋势[J].电子制作,2015,16:149.

[3]吴宏民.浅谈光纤通信技术在铁路通信系统中的应用[J].电子制作,2015,16:157.

第3篇:数字通信技术范文

关键词:数字化;变电站;通信技术

中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)26-0085-01

由于我国的电力发展建设加快,对于变电站的建设与应用也在不断地进步,科学技术的应用在变电站中得到了快速的发展,数字化变电站能够最大程度的将电力开发和运输的各项流程都控制起来,提高其运行效率。笔者将根据所学,翻阅相关的数字和资料并结合多年的电力系统实际工作经验,分析和探讨关于数字化变电站通信技术应用的问题。

1 数字化变电站的主要技术特征

1.1 结构紧凑化

结构紧凑化是指在数字化变电站的技术应用中紧凑型的电力设备按照自动化设计理念进行安装和应用。在我国现阶段的电力事业发展过程中,现代化的技术不断地在变电站中出现,比如,变电站的智能开关,或是变电站的光电式互感器,它们都为变电站的技术化,数字化做出了巨大的贡献。结构紧凑化是数字化变电站的主要技术特征,是新时代下,电力企业在发展中呈现出的新式的特点。

1.2 模型标准化

模型标准化是数字化变电站的又一技术特征,对于变电站技术中模型的标准化,能够促进电力企业的信息资源共享,提高变电站内的电力运输效率,完善电力运输情况。另外,模型标准化是将站内的设备与技术进行有效地融合,搭建统一的标准化平台,协调各个工作流程间的配合与合作,促进变电站的数字化。

1.3 通信网络化

通信网络化具有可靠、开放、实时、安全的巨大优势。具体来讲,首先,通信网络化就是将变电站的相关设备信息进行联网,实现变电系统网络化,它借助了智能技术的优势,具有可靠性;其次,通信网络化具有开放性,数字化的技术不仅应用于变电站内部,还将用电客户群纳入到变电系统的整体之中;最后,通信网络化的实时性和安全性,通信技术快速的信息传播以及防火墙的设定都对变电站有巨大影响和促进。

2 变电站通信技术实施的思路与应用

2.1 变电站通信技术实施的基本思路

①变电站实现光纤网络化通信。变电站实现光纤网络化通信是指在变电站内的各个电力流程设备,比如电气量采集,电力设备故障报警系统以及变压器等设备中,采用数字化的智能传输。加强变电站的科学技能性,提高技术应用效率,降低工作人员的实际工作率,这样不仅能够促进电力事业的智能化,标准化发展,还能够提高变电站内的总体运行效率。

②统一的标准化平台。统一的标准化平台是指将变电站内的所有设备进行现代化全自动的监控和保护。具体来讲,就是说在变电站中建立统一的高质量的信息传送,使工作人员在一台电脑上能够观察到整个变电站的电力运输情况,并且对于出现问题的电力设备及时的进行自动保护和维修,对变电站的电力信息进行资源共享。

③通信网络建设。变电站中的通信网络建设主要包括两个方面的内容,一方面是线路光缆建设,线路光缆建设应用了塔杆的优势,并结合了大量的国际先进光纤技术,比如G652D光纤标准,DWDM光纤技术等等进行线路光缆的建设。另一方面是光通信设备建设,光通信设备建设是以光纤网络为核心,在电力企业的运营过程中提高了信息传输的效率,增强了变电站的自动化技能。

2.2 变电站通信技术实施的具体应用

变电站信息技术实施的具体应用是对变电站通信技术实施具体方案的提出和使用,它主要包括两个方面。首先,星型通信系统,星型通信系统具有极强的针对性以及容易维护的优点,它主要通过光纤对变电站的开关设备进行连接。当然,星型通信系统也存在着一定的缺陷,主要就是连接缆线的实际施工难度过大,不容易广泛的应用,并且其实际效用还有待提高。其次,总线性通信系统,总线性通信系统的应用范围较广,应用的规模较大,在变电站的实际应用中,总线性通信系统会通过一条统一的总线,将站内的保护设备与监控设备进行连接,实现变电站的通信串联。对于变电站通信技术实施的具体应用,能够提高变电站内的工作效率,促进变电站的标准化,自动化和数字化的进步和发展。

3 数字化变电站通信技术的自动化

3.1 数字化变电站通信技术自动化的优势

数字化变电站通信技术自动化的优势主要有两点:第一,提高变电站的工作效率。变电站的自动化程度主要是依靠先进的科学技术以及有品质保障的配电设备。第二,实现变电站局部向整体的转化。

3.2 数字化变电站通信技术自动化的发展

数字化变电站通信技术自动化的发展是一个渐变的过程,反映了我国经济水平的提升以及科学技术的进步。在变电站的发展起步阶段,电力的运输是依靠变电器等必要的运输设备以及大量的电力技术人员来运作维持的。但是,伴随着电力事业的不断发展,变电站的操作和运行也发生着改变。现阶段,我国在自动化的技术控制方面已经有了很大的提高,变电站正朝着技术化,标准化,智能化和全自动化的方向发展。从发展趋势上来看,将来的测控设备还将和变电站中的电力一次设备完全融合,即实现所谓的智能一次设备,每个对象均含有保护、监控、计费、操作、闭锁等一系列功能及信息库,面向自动化的仅是一对通信双绞线。而变电站的整体工作都由少量的技术人员在电脑上进行操作,这不仅提高变电站的电力运输工作效率,保障供电的质量,促进我国电力事业又好又快的发展。

4 结 语

综上所述,对于变电站通信技术实施的思路主要包括三个方面:第一,就是变电站实现光纤网络化通信,光纤网络化通信能够促进各个电力工作流程间的数字化传输;第二,统一的标准化平台,统一的标准化平台是将变电站内的各个细节,包括电力监视,电力保护等囊括在统一的平台之中,促进其标准化的发展;第三,变电站的通信网络建设,通信网络建设包括光缆建设和光通信网络设备建设两个方面。而在变电站通信技术的实施应用上,主要需要注意的是星型通信系统的方案和总线型通信系统的方案。本文对数字化变电站通信技术应用进行了相关分析和探讨,也许存在不足之处,希望在以后的经济发展和科学技术进步的过程中,相关问题能够得到解决和完善。

参考文献:

第4篇:数字通信技术范文

随着我国网络通信技术和数字信息技术的不断发展,电子互感器在数字化变电站中的应用也日益广泛。不仅具有良好的绝缘性,而且便于携带,有着非常显著的优势。本文首先对电子式互感器进行了介绍,然后对数字通信技术和数字同步技术在电子式互感器中的应用进行了分析和探讨。

关键词:

电子式互感器;数字同步;数字通信

在数字化变电站运行过程中,电子式互感器在电力测量和电力保护方面发挥着非常重要的作用。在实际应用过程中,数字同步技术和数字通信技术是非常重要的部分,直接影响着电子式互感器的性能。通过应用数字同步技术和数字通信技术,可以将已有的信息成果转化成准确性、可靠性更高的生产力投入电力系统中,可以显著降低电力系统运营成本,促进电力行业的持续化发展。

1电子式互感器介绍

1.1电子互感器的基本概念

在进行电子式互感器结构设计时,需要借助采集器来完成高精度采集模拟电信号的工作,这样才能确保电信号进行正常的传递,完成工作。在电子式互感器中,最为重要的内容是外部接口数字化和传感原理新型化。在光源无源电子传感器中,使用光学器件来进行信号的传输和采集,这样才能提高信号的传递功能。除此之外,还存在一种非光学有源电子式互感器,借助高压测电子回路来对高精度的电子信号进行采集,使用罗氏线圈等方式来对数据进行应用,并且传输信号给低压电位[1]。

1.2电子互感器的主要特点

随着社会的不断发展,科学技术也在快速的发展过程中。在电力系统中,数字化和智能化也在快速的普及,电子式互感器能够充分的满足实际的需求,并且其具备较高的精确度,设备在不同的运行状态下都可以进行很好的测量。与此同时,电子式互感器具有良好的绝缘性,操作起来也十分安全,并不会存在短路或者开路的现象。在电子式互感器中,不存在铁芯,所以不会出现铁磁谐振的现象,并且便于携带、轻便。

1.3电子互感器的配置原则

处于110千伏以上的电压环境中,需要对资金的投入量和技术问题进行全面的考虑,可以使用常规互感器和电子式互感器来进行配置;处于66千伏以下的电压环境中,以配置敞开配电装置为基础,再使用常规传感器和电子式传感器。

2电子式互感器的整体框架

如下图1所示为电子式互感器的整体框架图。其中,高压测信号采集器的功能是对电信号进行模拟,并且在高精准度下对信号进行采集和上传[2]。因此,将电子式互感器的采用机制下移至MU,省去了信号采集器向脉冲传递的操作,大大简化的信号传递系统。多个路线在信号采集结束之后,在MU处进行汇合打包,使用通信协议栈向以太网来进行采样测量值数据包的发送,这一操作过程也直接决定了MU的特点即功能:多任务性和时效性。但是,从另一方面进行分析,由于IEC61850标准的具备更强的灵活性和互操作性等特点,使得MU的时效性大大减弱,并且使得通信协议栈更加的复杂化。为了有效的解决上述问题,降低任务实现的难度,制定出最新的标准即,IEC61850-9-2LE。制定的该项新标准在数据采用控制方面进行了调整,选择特地通信服务反映到以太网的链路层,仅仅对协议集的测量值发送服务进行保留,从而大大降低了互操作性,对电子式互感器进行了简化。由于需要对采用测量值进行保护,则在PHY将原有的保护通道扩展为8个,采用点对点的方式来对其进行保护。

3数字同步技术的应用

对于电力系统来讲,由于不同设备在运作过程中产生的电压信号和电流信号不同,并且需要借助公共时钟脉冲处理之后才能进行同步。现有的技术下,使用最为广泛的公共时钟脉冲为:PPS码和B码。这两种类型的公共时钟脉冲主要运用在电压和电流信号的处理过程中[3]。其主要的优势是能够以秒为单位进行同步,确保电压和电流的频率按照每秒一次的状态进行工作。以此基础所形成的以太网PTP时间计算方式能够有效的从传递时间在时钟节点运行过程中所形成的PPT报文的计算方式来进行偏差数值的获取,这样才能够有效的对数值进行调整实现同步。在数据值输送过程中,MU在对所采集到的信息进行数字化处理的过程汇总,能够有效的借助信号干预能力来对信号进行延迟处理,从而有效的解决信号在A/D转换过程中出现的延迟现象。信号在延迟过程中,借助FIR滤波器群来对延迟之后的信号进行处理,并且与MU数字化处理之后的信号进行同步延迟,借助以太网控制器来对所转换的数据信息进行发送。从这一角度进行分析,在电力系统中各种类型的设备在电压和电流信号的产生、传送、处理过程中,最为关键的部分是高阶FIR滤波器装置。假设所有数据信息采集的周期为50us,一般性64阶结构FIR滤波器装置能够起到的延时时间为1.5ms。从这个方面来进行分析,只借助传统意义上的插值运算方法是无法对设备的电流、电压信号在信号采集、传送、处理过程中所产生的延迟问题技能型补偿。因此,需要采取有针对性的方式来对其进行处理,但是,需要注意以下几方面的问题:首先,借助数字移相器来对延时的信号进行处理并且在获得相位均衡的过程中,需要借助阻容网络和运算放大器来组成的结构对移相电路进行表示,电路示意图如下图1所示。由图1可以看出,模拟移相器连续传递的数值与电路示意图1中所显示的电阻值、电容值有着直接的关系。因此,在信号传递、采集和处理过程中引入拉普拉斯变换复变量参数,能够有效的对系统的连续信号进行获取,并且有效的模拟角频率和拉普拉斯变换复变量参数将其引入到移相器中从而进行函数传递。通过对相拼特性进行分析之后发现,图1所示的整个模拟移相器在进行数据处理过程中所显示的移相数值在0-180°范围内进行变化。对模拟移相器进行校正和调节之后,能够有效的获取出方差函数最小点的参数,最终能过获得数字同步处理所需要的数值。其次,使用插值重采样操作方式能够有效的实现电子互感器中数据信息的同步传递,这也是现阶段中使用最为普遍的一种方式。MU能够有效的兼容并且借助两种不同类型的格式码。此外,在FPGA支持下的数据同步处理模块中,能够有效的将时间间隔控制在1S内,并且对同步脉冲头进行均匀的处理,从而形成多个均匀的时间切片,每一个时间切片位置都有一个独立的采样脉冲信号与其相对应。因此来讲,以数据采集和传送过程中所获得的采用脉冲信号为基础,来对数据信息进行插值处理,能够有效的实现数据信息的同步。

4数字通信技术的应用

当传感器处于高压环境中时,一般会出现一些数值较小的模拟量。在数据信号进行传递的过程中,为了有效的降低对能源的损耗,一般采用离散数据信号来进行传递。但是,在光纤通信过程中,可以将光信号转变为电信号,降低了能耗的损耗,并且完成了信号传递工作。与模拟通信进行比较,数字通信具有较高的传递质量,这也是为什么在通信系统中使用广泛的重要原因之一。在数字通信中,采用数据编码的方式来对电路中的电信号进行调制,使其转变为光信号在光纤中进行传递。借助光电转化器来对光信号进行接收,然后再将光信号转换为数字信号,从而完成信号传输的工作。数字广信通信中最为主要的信号是光源。因此来讲,选择传输码就显得极其的重要。大多数码型都可以使用在光纤通信中。但是,在实际的选择过程中,需要重点选择一些具有独立性的比特序列,这样可以大大减少获取或者接收失误码的现象。为了更好的对信号进行信息的提取,不能出现长串的1或者0,并且还需要对码速率进行有效的控制,降低码光功率的消耗。由于电子式传感器存在一定的传输距离,有可能无法及时的供应能量,因此,无法使用上述的编码方式来实现数据信号的传递。因此,借助数字传输的方式,使用数据编码、异步串行传输的方式来进行数据信号的传递,能够有效的保证数据的真实性和精确度。在光纤数字通信过程中,需要采用编码工具来对数字信号进行编码,然后再将数字信号转变为光信号在光线中进行传输。在电子式互感器中,也可以使用数字编码、信号转变的方式来进行信号的传递。通过对电子式黄安琪的特点进行分析,在数据信号传递的过程中,可以使用门电路触发器和双温触发器等。在数据开始进行编码之前,需要借助双温触发器来对数据的输出状态进行翻转,如果数据显示为0,则双温触发器的状态保持不变;如果数据显示为1,则需要再次对双温触发器进行翻转。采用这种编码方式进行数据信号处理时,为了更好的发挥其功效,需要对状态为0的编码电路进行确定,并且根据系统时钟频率的二分之一来进行数据时钟频率的确定。在低电压测,为了更好的对原始的数据信号进行解码,需要在低电压测对数据和时钟进行恢复,这样才能更好的解码数据信号。在数据通信技术的使用过程中,时钟信号的重要性不容忽视,直接对影响到电子互感器系统中信号的传递质量等。在进行时钟信号恢复过程中,主要是为了获取更加真实有效的数据信号,因此,需要将信号中存在的抖动和噪音去除,以便于更好的进行后续的工作。在这种情况下,系统才能提供更加真实有效的信号,对稳定的数据信号进行恢复,为系统的正常运行提供强有力的支持。

5结论

综上所述,电力式互感器作为电力系统运行状态控制和检测时常用的一种设备,对电力系统网络运行的稳定性优比较大的影响。随着科学技术的不断发展,数字技术在电子互感器中得到了广泛的应用,提高了电子式互感器的质量。

参考文献:

[1]杨新华,殷玉洋,韩永军.电子式互感器数字接口的研究与设计[J].工业仪表与自动化装置,2012,02:40-43+47.

[2]罗彦,段雄英,邹积岩,王宁,郑占锋.电子式互感器中数字同步和数字通信技术[J].电力系统自动化,2012,09:77-81+91.

第5篇:数字通信技术范文

任何一种产业的发展都离不开需求牵引和技术推动。没有需求牵引的技术推动必然是无的放矢,而缺乏技术推动产业将停滞不前。数字集群系统经过十多年的国内推广应用,已经具备明显的市场前景。主要表现在:

(1)人们对数字集群等应急通信在反恐、防暴、抗暴、抢险等危急状况中的作用有了更多认识;

(2)公安、交通等部门极力赞成建设抗干扰能力强、频谱利用率高、保密性好、技术先进的数字集群系统;

(3)许多大城市兴起地铁建设热潮,由于数字集群对指挥调度功能的满足性,以及兴建地铁的投资大,有条件采用先进系统设备的可能性,为数字集群推广应用带来新的商机;

(4)北京和广州两地共网建设的成功,充分体现了数字集群系统共网生存发展的可行性,为我国数字集群共网建设开辟了先河。

总的来说,数字集群系统的市场需求良好,但仍存在问题:

(1)数字集群系统的产业(包括制造业和运营业)发展不够快;

(2)构建虚拟专网(VPN)的认同性不足,VPN功能尚未规范化,技术论证不够充分,测试认证手段缺乏,这些都影响了共网的建设速度,而且使已建的数字集群共网不能迅速发挥作用;

(3)TETRA系统内部的互联互通功能还不够完善,影响系统扩容时多家供应商的竞争性;

(4)缺乏与异构系统的互联互通功能,导致TETRA系统应用局限;

(5)TETRA2技术标准的实施速度不够快,无法满足传输多媒体信息的需要。

上述问题表明,数字集群移动通信系统要取得更大发展,有赖于加大技术推动力度:对于成熟的技术,要加以肯定和推广应用;对于应用前景好但不够成熟的技术,要进行深入研究。以下就加大VPN、互联互通、多媒体通信等技术推动力度的问题,进行讨论。

2充分利用共网平台推动VPN建设

2.1共网集群系统的优点

集群系统属于专用移动通信系统,与早期的专用移动通信系统有着根本的区别。后者强调其部门的专用性,使用部门各自为政,即各自建网、各自使用频率资源、各自满足本部门的业务要求。国际上近二十年来发展起来的集群系统,优化了作为指挥调度使用的专用移动通信的基本功能,使得多个部门可以共同投资建设,共享频率资源,体现了投资费用省、频谱利用率高等优点。而这正是“集群”系统的真正含义。实例表明:在同样服务质量(相同话务量和相同呼损率)的条件下,分散建网所需的基站设备费用,以及所需信道数是共同建网的3倍。在当今建网费用并不充裕,尤其是频率资源缺乏的情况下,分散建网与共同建网区别如此巨大,应予以重视。

2.2虚拟专网为共网建设推波助澜

(1)传统观念的束缚

长期从事专网管理、运作的人们,总是陶醉于专网可以自成网系、得心应手,不受其它干预和影响,因此即使是建网费用不经济,频谱利用率不高,也乐于追求专网的建设。

(2)新概念的突破

虚拟专网(VPN)是利用已建设的网络基础设施公共平台,借用其网络的信道资源,为所需的业务部门构建的一种虚拟网络。这种网络虽然依托于共网平台,但在业务功能满足性、操作独立性、与外界的严格隔离性等方面和真实的专用网络完全一样。因此,依托共网平台来构建VPN,既节省投资费用、频谱利用率高,又能保持专用网独立性。

2.3VPN面临的技术挑战

VPN不同于普通的具有单呼、组呼、紧急呼叫等功能的调度台系统,它面临着许多技术挑战:

(1)VPN的独立性

VPN管理者可以根据自身确认的VPN名称及其设置的密码,向共网平台网管申请登录,完成如下VPN管理功能:新建VPN;修改VPN;删除VPN;修改其登录密码等。共网平台网管只负责将上述信息及时存放在HLR中,并只在VPN用户发起呼叫时调用这些信息。而共网平台网管和其他部门则没有新建、修改、删除VPN信息的权利,以此确保VPN不受其它干涉影响,保持独立。

(2)VPN专用性

各种虚拟专网均应保证通过公共网络平台传输信息的专用性,即除了要防止TETRA共网外部的非法用户对网络资源或私有信息访问外,还要防止未经许可的TETRA共网内部的不同VPN用户之间对网络资源或私有信息的相互访问,以确保VPN内部的封闭性。因此必须采用更加严格的多级鉴权(共网平台、VPN网络和VPN用户之间的鉴权)措施来确保其专用性。

(3)VPN安全性

TETRA系统具有双向鉴权、空中接口加密和端到端加密等较完善的安全保密功能,但对用于公安武警等领域的特种虚拟专网,确保其传输信息安全尤为重要。因此除了增强用户端对端加密功能外,还应增强必要的空中接口加密功能,防止传输信息被黑客窃取和篡改。

(4)VPN信道资源的确保性

各种虚拟专网本身并不配置固定的信道资源,而是在需要时向公共网络平台借用。为此,公共网络平台必须根据每个VPN的优先等级以及该VPN用户的优先等级等,来安排VPN用户呼叫时的信道接入和话务信道的分配。为确保VPN用户传输信息时所需信道资源,还必须对共网平台的网络资源进行科学规划,并不断及时调整、优化。

3加强互联互通互操作,提升TETRA系统信息化水平

3.1互联互通互操作的必要性

(1)网络化信息时代的需要

互联互通互操作是网络化信息时代的需求,它以系统开放性为核心,海纳百川的运作方式,确保不同类别的系统设备能互相接入,实现网络互联,信息互通。

(2)应急救援的需要

在应急救援场合,TETRA系统与某些灵活的系统(例如Mesh系统)的互联互通,更能充分利用已有网络资源,快速部署救援通信网络。

(3)克服信息孤岛的需要

综观全局,TETRA在现存的大量异构网系中,毕竟是一个小分支。而异构网系的长期共存又是不可否认的事实。因此要克服其信息孤岛的局面,TETRA必须与异构系统实现互联互通,以拓展应用领域。

3.2TETRA互联互通互操作的现状

TETRA系统采用互操作性认证来实现TETRA系统设备之间的互联互通。2006年以前,业内已有多个厂家通过终端设备的TMO(集群模式)和DMO(直通模式)的互操作性认证;2007年以后,又有部分厂家通过了SwMI(交换管理设施)等设备的ISI(系统内部接口)互操作性的认证。应该说,TETRA终端设备的TMO和DMO的互操作性认证,及其SwMI等设备的ISI互操作性认证,为TETRA系统的互操作性,迈出了可喜步伐。

目前主要问题是:

(1)ISI互操作性认证的依据还局限在MoU内部商定的规范和测试方案上,尚缺乏提升为内部接口标准(类似于空中接口标准)的支持。

(2)缺乏与异构系统的互联互通。

3.3异构网互联互通的措施

(1)IWF互联方案IWF(互通功能模块)是两个异构通信网之间实现连接的一种网关,主要功能是完成两个异构通信网之间传输的消息格式(包括信令格式和话音、数据、图像等多媒体编码格式)转换,优点是针对性强(特指的两种异构通信网络),容易实现。IWF互联示意图如图1所示。

(2)IP核心网互联方案多个异构网之间要实现互联互通的理想方案是采用全IP核心网方案,因为只要分别将异构网各自的消息格式转换为标准的IP格式,接入到全IP核心网,就可实现异构网之间的互联互通。基于IP的互联示意图如图2所示。

(3)数字集群系统与IP技术融合的优点综合接入平台作用。数字集群系统的空中接口可以做到统一标准,实现不同厂家生产的终端设备互连互通。但是其内部接口(包括基站与基站控制器、交换设备等的接口)还难以做到统一接口,也就难以实现互连互通。利用IP骨干网,不仅可以实现各厂家生产的基站设备的接入,实现更大范围的TETRA网络,而且还可以允许其他通信系统(如无线Mesh、3G等)的接入,实现各种异构系统的互连互通。传统TETRA网络为分层结构,而IP网络为全分布式结构,可以迂回路由,不会发生单点引起故障,可靠性提高。网络拓扑非常灵活,可以是网状的、星形的、环形的或者混合的。

(4)数字集群系统与IP技术融合面临的技术挑战采用IP技术引入的额外呼叫建立时间(秒级)和话音时延,要设法尽量缩短,这在应急通信中尤显重要。必须高度重视网络安全,要避免与公用Inernet互联,因为大量黑客攻击来自公用Inernet网。由于IP网络采用了“尽力而为”的运作机制,丢包现象不可避免,针对话音业务等必须采用高优先等级措施,尽量保证其QoS质量。

4实现多媒体通信,满足动态图像传输要求

我国数字集群系统是以话音为主的指挥调度系统,在公共安全和交通运输等领域的应用虽然是成功的,但在当今,要继续担负指挥调度业务,将面临着实现多媒体通信能力的严峻挑战。

十年来,人们一直为TETRA数字集群系统标准升级努力,具有HDS(高速数据业务)功能的TETRA2标准也已经,相应的试验平台在搭建,系统能力的测试工作也在进行。但是目前不少网络规划者,在规划网络(例如应急指挥平台通信网络等)时仍然把数字集群系统定位为以话音为主的指挥调度系统,而把活动图像传输业务等让位给其它系统;人们盼望数字集群系统具备多媒体通信能力的同时,也在质疑其实现多媒体通信的能力。而其实,TETRA2不仅为多媒体通信所需的传输速率创造了一定条件,还为传输多媒体信息的管理和QoS控制等采取了一定措施。

TETRE实现多媒体通信的关键是增强数据的传输速率。TETRA2采用了扩展信道带宽和多电平调制等两种方法来提升传输速率。TETRA2标准中最大的空中传输速率可达691kbit/s,但它有赖于信道带宽扩展到150kHz,并采用64QAM多电平调制。值得指出的是,这仅是理想值,因为它受到频谱连续利用的限制,以及通信范围的限制。分析表明,TETRA2在现阶段将信道带宽扩展到50kHz是比较实际的,因此实现传输4.8kbit/s~64kbit/s多媒体信息速率是可行的。而进一步提高传输多媒体信息速率和图像质量,还有待多电平调制方式和多媒体信息编码技术的改善。此外,软件无线电技术是助推实现具有多媒体通信的数字集群系统设备快速、廉价、低风险进入市场的有力工具,必须充分利用。

第6篇:数字通信技术范文

摘要:集群通信从模拟升级到数字、数字集群产业的国产化等问题已经成为业界的热门话题。无线集群通信领域的市场需求在不断发生变化,用户希望享受到更加融合的集群通信业务和更丰富的集群服务。文章主要简单的介绍了数字集群移动通信的网络运行体制。

引言

集群通信系统在中国的发展走过了二十多年,从市场应用的角度看,二十多年足足是一个新的技术起步,成熟,甚至被取代的周期。近几年来针对集群通信方面进行多个专题的讨论,从模拟到数字,从共用专网到专用专网,从体制标准到技术创新,从企业研发到市场应用,从社会需求到应急联动通信等,本论文拟对于数字集群移动通信网络体制进行一些粗浅的探讨。

一、集群通信网络的概念

集群通信系统是共享资源、分担费用、向用户提供优良服务的多用途、高效能而又廉价的先进无线调度指挥系统。对于指挥调度功能要求较高的企、事业、工矿、油田、农场、公安、武警以及军队等部门都十分适用,集群通信采用单工或半双工方式,要求接续时间小于500毫秒,具有调度级别控制等。同时对于集群通信还提出了传输集群、准传输集群和信息集群的定义。

随着集群通信的发展和用户的需求,集群通信也从原来的模拟集群向数字集群过渡。但这种过度并不是简单的将原来的模拟话音转换为数字话音和提供数据传输功能就可以称为数字集群了。其实,综观国际上提出的数字集群来看,数字集群的标准都是围绕着用户的需求而发展起来和提出的。

二、数字集群移动通信网络的运行

数字集群通信是继手机、小灵通之后的第三大战场,正在成为电信领域开发的新重点,运营商、设备商正在展开一场新的角逐。在设计中针对了专业无线用户的需求,特别适合在政府和商业领域的专网使用。

2.1数字集群通信的标准

TETRA(陆地集群无线电)系统在指挥调度方面应用的比较多,可完成话音、电路数据、短数据消息、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式,并可支持多种附加业务。在大区制条件下最大覆盖半径56公里。TETRA扩容可以逐步增加模块化,适用于小、中、大型调度系统;设计组网灵活,既适应于专用调度网,也适应于共用调度网。TETRA话音编码方式采用代数结构码本激励线性预测编码,具有良好的话音质量,即使在强背景噪声干扰下也可听清,话音质量并不像调频系统那样随场强减弱而降低。大量实验证明,TETRA系统的话音质量比GSM系统好。因此,大量应用于应急、调度、指挥等专网应用系统。

iDEN(集成数字增强型网络)系统是基于TDMA多址方式的调度通信/蜂窝双工电话组合系统。它在传统大区制调度通信基础上,大量吸收数字蜂窝通信系统的优点,如采用双模手机方式,增强了电话互联功能;采用小区复用蜂窝结构,提高了网络覆盖能力。选用这种编码是先进的,但技术公开性不好,价格较贵。但通话质量和保密性都较好。

2.2数字集群系统设备安全

设备是网络的基础,设备的安全是保障网络安全的基础,只有保证网络的物理可靠性,才能保证网络功能、信息的安全性,因此基础设备的可靠性至关重要。

对于交换机,硬件上应实现关键部件的热备份。软件上,关键的用户数据、配置数据应当及时、定期进行备份。对于基站系统要考虑其抗外界干扰的能力,如射频干扰、雷击、抗震性能等。基站系统的备用电源应根据基站覆盖区的重要程度适当配备,以应变突发事件。系统主备用倒换能力是系统可靠性的一个重要指标,如倒换时间、倒换过程对正在进行的业务的影响等。完善的监控告警机制可大大提高网络的可靠性,如系统部件可自我诊断和修复、系统可隔离故障模块、及时产生告警信息。此外,调度台、终端存储了用户的重要信息,这些设备由用户控制,应由专人维护,以保证相关用户信息不被外界窃取。数字集群通信系统是一种特殊的专用通信系统,在应对突发事件时,对社会稳定和人民生命财产的安全起着及其重要的作用,因此数字集群通信系统的安全要求要大大高于公众移动通信系统,所以数字集群通信系统运营者必须从各方面考虑如何增强系统的抗灾变能力,如何使系统更安全可靠的传递信息。只有全面的重视数字集群通信系统的安全问题,才能使数字集群系统发挥其应有的作用。

三、未来数字集群通信技术发展方向

3.1高安全性

数字集群在基站与手机之间,信息完全依靠无线电波的传输,很容易被人们从空中拦截,在通话状态、待机状态都会泄密,即使关闭电台,利用现代高科技,仍可遥控打开,继续窃听,从中截取、破坏、调换、假冒和盗用通信信息。

3.2高抗毁性

专业移动通信在使用过程可能遇到恶意破坏的人为因素或雨雪灾害的自然因素等影响,导致网络不能正常工作,因此,未来PPDT系统要求可靠、准确地提供业务,具有高的抗毁性和可用性。通常情况下,系统以集群方式工作;在遭遇危害的极端情况下,系统以故障弱化方式或直通方式工作,保证系统能满足基本的集群业务需求。

3.3高环境适应性

专业移动通信由于它是用于全球的表层和空间,会遇到各种恶劣的气候、地形和环境;因此,要求通信装备必须能抗拒酷暑、严寒、狂风、暴雨等恶劣气候条件;必须适应山岳、丛林、沙漠、河海、高空等三维空间的不同地形环境条件;既可车载船装,又能背负手持,要经得起各种移动体的安装机械条件;在嘈杂的噪声环境,要具有背景噪声滤除功能,使通话对方听不见噪声干扰,话音清晰;在高速行驶时,通信不能中断,质量不能下降,可支持500km/h的高速运行。

四、结论

集群共网毕竟具有它自身的缺陷,那就是这些共网往往是调度功能要相对弱一些,即使是利用与专网相同的系统来组建的共网,也同样会相对使得调度功能减弱。那些在公网基础上发展起来的调度系统由于是在原来的系统协议和结构上增加了调度功能,由于原来的体制、协议和系统结构是以公网的电话业务为主而建立的,要想完全能够符合专业用户对专网的需求,应该讲目前还是达不到的。

参考文献:

郑祖辉.数字集群通信漫谈[J].电子世界,2003,(12).

第7篇:数字通信技术范文

【关键词】同步数字体系;交通系统;同步数字体系

随着现代通信的不断发展,要求传送的信息不仅是话音,还有文字、数据、图像、视频等。加之数字通信和计算机技术的发展,人们希望现在信息传输网络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务。在上世纪70-80年代陆续出现的网络技术,由于其业务的单调性、扩展的复杂性、带宽的局限性,仅在原有框架内修改或完善已无济于事。同步数字体系应用在接入网中,可以将该技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域,充分利用同步数字体系同步复用,标准化的光接口,强大的网管能力,灵活的网络拓补能力和高可靠性所带来的好处,将在接入网的建设发展中长期受益。

1.同步数字体系技术简介

该技术是一种光纤传输体制,它以同步传送模块(STM-1,155Mbit/s)为基本概念,其模块由信息净负荷(payload)、段开销(SOH)、管理单元指针(AU)构成,其突出特点是利用虚容器方式兼容各种PDH体系。同步数字体系传输网具有智能化的路由配置能力、方便维护监控管理能力强、光接口标准统一等优点。同步数字体系的技术特点主要有:

(1)同步数字体系传输系统在国际上有统一的帧结构,数字传输标准速率和标准的光路接口,使网管系统互通,因此有很好的横向兼容性,它能与现有的PDH完全兼容,并容纳各种新的业务信号,形成了全球统一的数字传输体制标准,提高了网络的可靠性。

(2)同步数字体系接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律,而净负荷与网络是同步的,它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号,实现了一次复用的特性,克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程,由于大大简化了DXC,减少了背靠背的接口复用设备,改善了网络的业务传送透明性。

(3)由于采用了较先进的分插复用器(ADM)、数字交叉连接(DXC)、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大,具有较强的生存率。因同步数字体系帧结构中安排了信号的5%开销比特,它的网管功能显得特别强大,并能统一形成网络管理系统,为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用。

(4)由于同步数字体系有多种网络拓扑结构,它所组成的网络非常灵活,它能增强网监、运行管理和自动配置功能,优化了网络性能,同时也使网络运行灵活、安全、可靠,使网络的功能非常齐全和多样化。

(5)同步数字体系有传输和交换的性能,它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合,实现了不同层次和各种拓扑结构的网络,十分灵活。

(6)同步数字体系并不专属于某种传输介质,它可用于双绞线、同轴电缆,但同步数字体系用于传输高数据率则需用光纤。这一特点表明,同步数字体系既适合用作干线通道,也可作支线通道。例如,我国的各级电信网,国家与省级有线电视干线网就是采用同步数字体系,而且它也便于与光纤电缆混合网(HFC)相兼容。

(7)从OSI模型的观点来看,同步数字体系属于其最底层的物理层,并未对其高层有严格的限制,便于在同步数字体系上采用各种网络技术,支持ATM或IP传输。

(8)同步数字体系是严格同步的,从而保证了整个网络稳定可靠,误码少,且便于复用和调整。

(9)标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现横向兼容,降低了联网成本。

2.同步数字体系的传输原理

同步数字体系采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport,N=1,4,16,64),最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,16个STM-1或四个STM-4同步复用构成STM-16;定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程,它通过支路单元指针(TUPTR)或管理单元指针(AUPTR)的功能来实现;复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道层或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。

3.SHD技术在交通系统通信中的应用

3.1网络架构设计

交通通信网的网架结构,决定了交通通信网分级、分层、分区的传输网络拓补结构。国调中心至各大区调度中心的交通通信为一级传输网,大区调度中心至各省级调度中心的交通通信为二级传输网,省级调度中心至各地区级调度中心的为三级传输网,地区级调度中心至各县级调度所为四级传输网,各县级调度网就是五级交通传输网了,交通系统通信网的业务流向比较特殊,是从低级向高级的流向,因此网络的结构、容量也必须符合这一要求,在实际建设过程中,还需要根据实际情况,考虑网络建设和管理的复杂度,确定网络的层次架构。

3.2同步数字体系用户接入设备的布置

省级调度中心配置一套同步数字体系用户接入设备,将各地区通信网至省调及上级调度的主通道业务信号进行分叉/复接,实现业务重组:地区级调度中心配置一套同步数字体系用户接入设备,实现业务重组。同步数字体系用户接入设备,其基本平台是一套高性能的STM-1同步数字体系传输设备,多台同步数字体系用户接入设备能够组成STM-1的同步数字体系网,也能够接入到STM-4或STM-16的网络中组成同步数字体系子网,同步数字体系传输与复用部分应符合ITU建议G.782,G.707,G.826,G.813。

3.3业务实现过程

考虑将来的业务扩展,根据业务需要分配带宽颗粒,在传输系统中,一次分配4个左右2M,二次分配3个左右2M,局间提供分组交换所需的2M。综合业务接入网设备需满足如下业务需求:2/4线音频专线接入、Z接口延伸业务、热线电话、以太网等。

3.4保护方式的选择分析

同步数字体系的特点是其光环自愈功能,在光纤被切割等故障发生时仍能在很短的时间内恢复通信,这在保证整个通信系统的可靠性方面起了重要作用。在实际设计过程中需要结合节点的分布、格局、不同的保护方式,主要有两种不同的网络配置方案:(1)自愈环保护,较适应于环网结构,对网络通信容量较大,结构简单的大型网络更为实用,(2)SNC(子网连接保护),较适应于网孔型网络结构,对于交通通信网通信容量较小,分支较多更为适用,该配置方案可靠性强,投资小,公共点仅需一套设备,时延短。

4.结语

同步数字体系已经是一套在电信网中成熟应用的技术,而结合交通系统发展现状、交通系统通信业务特点、系统特征等多个方面的需求,本文阐述了同步数字体系技术的普遍性和应用于交通通信网络区别于其他通信系统的特殊性,为交通基础设施建设提供一些方案参考。 [科]

【参考文献】

[1]赵新丽.《电子技术基础》教学改革的探索[J].巴音郭楞职业技术学院学报,2011,(04).

第8篇:数字通信技术范文

20世纪80年代以来,全球范围内移动无线通信得到了前所未有的发展,与第三代移动通信系统(3g)相比,未来移动通信系统的目标是,能在任何时间、任何地点、向任何人提供快速可靠的通信服务。因此,未来无线移动通信系统应具有高的数据传输速度、高的频谱利用率、低功耗、灵活的业务支撑能力等。但无线通信是基于电磁波在自由空间的传播来实现传输的。信号在无线信道中传输时,无线频率资源受限、传输衰减、多径传播引起的频域选择性衰落、多普勒频移引起的时间选择性衰落以及角度扩展引起的空间选择性衰落等都使得无线链路的传输性能差。和有线通信相比,无线通信主要由两个新的问题。一是通信行道经常是随时间变化的,二是多个用户之间常常存在干扰。无线通信技术还需要克服时变性和干扰。由于这个原因,无线通信中的信道建模以及调制编码方式都有所不同。

1.无线数字通信中盲源分离技术分析

盲源分离(bss:blind source separation),是信号处理中一个传统而又极具挑战性的问题,bss指仅从若干观测到的混合信号中恢复出无法直接观测的各个原始信号的过程,这里的“盲”,指源信号不可测,混合系统特性事先未知这两个方面。在研究和工程应用中,很多观测信号都可以看成是多个源信号的混合,所谓“鸡尾酒会”问题就是个典型的例子。其中独立分量分析ica(independent component analysis)是一种盲源信号分离方法,它已成为阵列信号处理和数据分析的有力工具,而bss比ica适用范围更宽。目前国内对盲信号分离问题的研究,在理论和应用方面取得了很大的进步,但是还有很多的问题有待进一步研究和解决。盲源分离是指在信号的理论模型和源信号无法精确获知的情况下,如何从混迭信号(观测信号)中分离出各源信号的过程。盲源分离和盲辨识是盲信号处理的两大类型。盲源分离的目的是求得源信号的最佳估计,盲辨识的目的是求得传输通道混合矩阵。盲源信号分离是一种功能强大的信号处理方法,在医学信号处理,阵列信号处理,语音信号识别,图像处理及移动通信等领域得到了广泛的应用。

根据源信号在传输信道中的混合方式不同,盲源分离算法分为以下三种模型:线性瞬时混合模型、线性卷积混合模型以及非线性混合模型。

1.1 线性瞬时混合盲源分离

线性瞬时混合盲源分离技术是一项产生、研究最早,最为简单,理论较为完善,算法种类多的一种盲源分离技术,该技术的分离效果、分离性能会受到信噪比的影响。盲源分离理论是由鸡尾酒会效应而被人们提出的,鸡尾酒会效应指的是鸡尾酒会上,有声、谈话声、脚步 声、酒杯餐具的碰撞声等,当某人的注意集中于欣赏音乐或别人的谈话,对周围的嘈杂声音充耳不闻时,若在另一处有人提到他的名字,他会立即有所反应,或者朝 说话人望去,或者注意说话人下面说的话等。该效应实际上是听觉系统的一种适应能力。当盲源分离理论提出后很快就形成了线性瞬时混合模型。线性瞬时混合盲源分离技术是对线性无记忆系统的反应,它是将n个源信号在线性瞬时取值混合后,由多个传感器进行接收的分离模型。

20世纪八、九十年代是盲源技术迅猛发展的时期,在1986年由法国和美国学者共同完了将两个相互独立的源信号进行混合后实现盲源分离的工作,这一工作的成功开启了盲源分离技术的发展和完善。在随后的数十年里对盲源技术的研究和创新不断加深,在基础理论的下不断有新的算法被提出和运用,但先前的算法不能够完成对两个以上源信号的分离;之后在1991年,法国学者首次将神经网络技术应用到盲源分离问题当中,为盲源分离提出了一个比较完整的框架。到了1995年在神经网络技术基础上盲源分离技术有了突破性的进展,一种最大化的随机梯度学习算法可以做到同时分辨出10人的语音,大大推动了盲源分离技术的发展进程。

1.2 线性卷积混合盲源分离

相比瞬时混合盲源分离模型来说,卷积混合盲源分离模型更加复杂。在线性瞬时混合盲源分离技术不断发展应用的同时,应用中也有无法准确估计源信号的问题出现。常见的是在通信系统中的问题,通信系统中由于移动客户在使用过程中具有移动性,移动用户周围散射体会发生相对运动,或是交通工具发生的运动都会使得源信号在通信环境中出现时间延迟的现象,同时还造成信号叠加,产生多径传输。正是因为这样问题的出现,使得观测信号成为源信号与系统冲激响应的卷积,所以研究学者将信道环境抽象成为线性卷积混合盲源分离模型。线性卷积混合盲源分离模型按照其信号处理空间域的不同可分为时域、频域和子空间方法。

1.3 非线性混合盲源分离

非线性混合盲源分离技术是盲源分离技术中发展、研究最晚的一项,许多理论和算法都还不算成熟和完善。在卫星移动通信系统中或是麦克风录音时,都会由于乘性噪声、放大器饱和等因素的影响造成非线性失真。为此,就要考虑非线性混合盲源分离模型。非线性混合模型按照混合形式的不同可分为交叉非线性混合、卷积后非线性混合和线性后非线性混合模型三种类型。在最近几年里非线性混合盲源分离技术受到社会各界的广泛关注,特别是后非线性混合模型。目前后非线性混合盲源分离算法中主要有参数化方法、非参数化方法、高斯化方法来抵消和补偿非线性特征。

2.无线通信技术中的盲源分离技术

在无线通信系统中通信信号的信号特性参数复杂多变,实现盲源分离算法主要要依据高阶累积量和峭度两类参数。如图一所示,这是几个常见的通信信号高阶累积量。

在所有的通信系统中,接收设备处总是会出现白色或是有色的高斯噪声,以高阶累积量为准则的盲源分离技术在处理这一问题时稳定性较强,更重要的是对不可忽略的加性高斯白噪声分离算法同时适用。因此,由高阶累积量为准则的盲源分离算法在通信系统中优势明显。

分离的另一个判据就是峭度,它是反映某个信号概率密度函数分布情况与高斯分布的偏离程度的函数。峭度是由信号的高阶累积量定义而来的,是度量信号概率密度分布非高斯性大小的量值。

第9篇:数字通信技术范文

关键词:数字电子技术 通信网络 应用 基于 研究

中图分类号:TN915.0 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)08-0025-01

数字电子技术和通信网络的迅猛发展,使之成为最受人们关注的技术内容,与人们的生活产生了不可分割的关系,这两种技术的相互结合,极大地方便了人们之间的交流,缩短了交流的空间距离,提升了人们获取信息的速度和效率,将人们的生活与外界世界紧密地联系在一起,改变了人们接受信息和交流沟通的方式,使得基于数字电子技术的通信网络成为了社会生活中必不可少的技术手段。

1 关于数字电子技术

1.1 含义

数字电子技术所研究的技术内容多、范围广,并且随着计算机网络技术的迅猛发展,用数字电路来处理通信的信号,具有明显的优势。它可以便捷地将模拟信号转换成数字信号,再将其送回数字电路,进行数字化的处理,然后将处理的结果根据实际的需要,转换并输出为相应的模拟信号,这个过程充分地显示出了数字电路在信号处理方面的强大功能。因此,数字电子技术应用在通信中,极大地提高了通信信号的质量和速度。

1.2 重要意义

首先,数字信号所具有的优点,决定了数字电子技术在人们中占据着重要的地位。数字信号的抗干扰能力极强,因此,它一般没有噪声,能够保证信号的质量。并且数字信号可以极容易地实现加密和解密处理,便于对数据信息进行存储、处理和交换,而通过设备的集成化和微型化,可以形成综合性的数字网。此外,二进制代码的使用,可以很容易地实现数字信号同计算机之间的联网,便于计算机对数字化信号进行存储和处理工作,进而提高了通信网络的自动化和智能化。

此外,数字电子技术与通信网络技术的完美结合,在处理信息方面具有大容量和高速度的优势,使得它成为现代社会的重要办公手段,因此,在数字电子技术的影响下,社会对于人才提出了更为明确的要求,对于人们信息化技术的掌握水平以及应用网络的能力提出了更高的要求,使得数字电子技术成为现代人应对竞争和挑战的必备素质。

2 通信网络的优势

网络通过在虚拟的环境中,对信息进行传输、接收以及共享,实现了信息资源及时、广泛地传播,具有信息传播的极大优势。

首先,通过网络,人们可以更加便捷地搜索和接收信息。人们可以利用网络浏览器来浏览自己感兴趣的信息;能够利用电子邮件来快速发送和接受异地信息;可以利用论坛等,自由地发表对事物和新闻的看法,并与别人形成热烈的讨论和交流。通信网络的这些优势,使得人与人之间的交流打破了时间和地域的限制,具有明显的积极作用。

此外,网络信息还具有容量大、时效性强等特点,这也是其他通信方式所不具备的。网络上的信息具有极大的开放性,人们可以通过网络,迅速了解发生在身边和远方的新鲜事,而不需要购买报纸,或者等待电视、报刊等的定时更新,具有高效率、低成本的优势,为人们及时了解国内外的时事新闻提供了新的便捷途径。

另外,通过网络所传播出来的信息具有综合性的特点,即所传播的信息由文字、图片、声音和视频等共同组合而成的,从而可以帮助人们更加直观、更加详细地了解所接收到的信息,能够多方面深化人们对信息的理解,有效防止对信息产生误读。

3 基于数字电子技术的通信网络的应用

数字电子技术通过对多种电路和集成器件的运用,将传输的模拟信号转化成数字信号,表现出了数字电子技术在信号处理方面所具有的巨大的优势,为通信网络提供了技术上的支持。

首先,数字电子化技术可以对通信网络的信号进行处理。通过二进制编码,将其转化为数字信号,具有受噪音的影响小和抗干扰能力强的特点,对于信号的加密、存储和处理具有重要的作用,因此,它在实践中有着广泛的应用。

此外,抽样、量化、编码是进行信号数字化的必要步骤,其整个过程被称为脉冲编码调制。具体来说,抽样即是将传输的模拟信号离散化;量化是指将模拟信号大量的连续取值,转化为有一定间隔的离散值;而编码则是指按照一定的规律,将量化后的数值用二进制法表示出来,之后再转化成多值数字信号流的过程。数字信号的传输途径很广,卫星通道、电缆、微电波等都是其重要的传输通道。而数字信号在经传输和后置滤波后,再次恢复成模拟的信号,便完成了整个数字化的过程。

4 结语

数字电子技术通过将模拟信号转变为数字信号,从而极大地提高了网络数据传输的效率和质量,有利于实现信息的高速化传输。在信息化技术高速发展、通信网络广泛建立的背景下,人们在信息的获取、思想的沟通和意见的表达等方面得到了极大的便利,体现了现代技术条件下,人们生活节奏的加快和生活方式的改善。但是,作为一门综合性的学科,它涉及到电路、集成器件等多方面技术的研究和应用。因此,数字电子技术要想在通信网络中发挥更大的作用,满足人们对于通信和交流的更大需求,就要对与数字电子技术的相关各项技术,有全面的了解和充分的利用,促进数字电子技术的不断进步,为通信网络的完善和发展提供充分的技术支持。

参考文献

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