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1.2通信原理
微波信号在空间传输与光波特性比较类以,以直线方式向前运行,如果碰到阻挡物就会发生发射或阻断,所以,该种通信方式为视距通信,视距通信受到地面因素影响比较大,电波在自由空间传输的损耗计算公式为,式中d是信号源至宿间距离,单位为m,f是电波发射频率,单位为Hz,C为光速,LS是空间损耗,单位为dB,如果距离单位为km,运行频率单位为GHz,可以将公式简化为LS=92.4+20logd+20logf,所以,传输损耗是由宿间距离与发射频率来决定。自由空间下的接收电平计算公式为Pro=Pt+(Gt+Gr)-(Lt+Lr)-LS,Pt是发信机输出机功率,Gt、Gr、Lt、Lr是分收发馈线损耗,LS为自由空间损耗。微波在空间传播还会受到地球曲面及空间传输产生衰减,如果想要达到远距离通信的要求,需要通过中继方式来实现,也就是使信号频率进行调整和放大,避免传输到对象的信号变弱而无法识别,这就是地面数字微波进行中续传输模式。微波信号的终端站点为通信线路两个端部,中继站为数字微波传输线路设置最多的站点,需要每间隔50公里左右就设置一个中继站点,为完成有效的信号传输,站点数量需要多大数十个。中继站点可以获取数字信号,通过滤波和放大再发送给后面的中继站,可以更好地保证数字信号的传输质量,该种微波传输方式也可以被称作接力传输模式。为实现长距离数字微波广播电视信号传输,可以通过多达数十次的中继,这样就可以将信号传送到几千公里,还可以实现较高质量的传输。广播电视信号数字微波多采用8GHz来实现信号传输,通过微波中继来保证信号传输,可以避免受到自然灾害影响,是地面有线广播电视信号传输的更有效保障手段。
1.3数字微波通信技术在广播电视信号传输中的运用
数字微波通信技术为地面条件下,进行广播电视信号传输应用最为广泛的技术手段,是通过微波信道来完成数字信号的传输,这就要求基带信号采用数字信号,建立起完善的数字微波通信系统。在进行微波数字信号传输过程中,有用数字技术对信号进行处理,可以保证很高的传输制裁量,还可以抵抗外界信号干扰,达到较长的信号传输距离。广播电视台大多采用多路数字传输终端,该终端设备有发送和接收端接口,可以为微波机与光端机进行很好的技术对接,发送端可以把传输来的模拟信号通过模数转换转变为数字信号,也可以把数字节目源样点信号等转变了串行通信的数字序列,通过对信号进行纠错编码,将各自的信号输送给微波调制机等进行信号传送,再经过微波调制机进行功率放大,然后利用天线将信号发送出去。接收端将获取到的码流完成信道解码,解析出来的信号再进行交织、纠错来形成样点信号、独立数据信号,再经过每路接口电路恢复成模拟信号或数字信号。广播电视信号,通过播控系统主控机房对数字信号进行矩阵切换,再将不同的电台节目信号发送到微波信号输入端,再采用数字微波终端对信号进行传送。信号传输线路两端都有用数字微波传输处理设备,一端安装于广播电视台,另一端安装到信号接收方。例如,四川宜宾数字微波通信系统设计,采用二级微波干线,信号传输速率为34Mb/s,为一用一备的传输线路,为解决基带信号超长距离传输问题,对备用微波通信线路进行了模拟,测试传输特性和误码性能,根据测试结果对选择通信路径,确定频率配置和极化,并对通信性能进行评估,再对微波干扰源进行分析,制定对抗干扰办法,最后对通信设备进行调试,达到理想的通信效果。
二、卫星数字通信技术
2.1功能与特征
卫星数字通信技术是由航天技术不断发展而来的,是将电子技术与航天技术进行结合的产物,具有空间通信诸多特点,不会受到地面条件的影响。将地球卫星作为是数字通信的中继站点,地面站点作为信号接受终端,地面站点可以通过地球通信卫星实现长距离、大容量的通信,通信卫星位于距离地球赤道3.6万里上空,运行速度与地球自转速度保持同步,为静止通信卫星,地面站点与卫星通讯就变得更为容易。随着数字通信技术的不断发展,卫星数字传输技术优势变得更为明显,可以实现在更为广泛的覆盖面,投资建设成本更低,可以达到更高的传输质量,比模拟信号卫星更节省频率资源,运行成本与维护费用更低,数字信号更容易处理,可以与计算机技术进行结合,便于地面站点的后续接收与调制。
2.2通信原理
卫星广播电视传输系统为地面卫星接收站、上行信号发射站、测控站点和星载转发器构成,广播电视通信卫星上安装C波段、Ku波段信号转发系统,通过上行站点将广播电视台传输过来的数字信号、模拟信号等进行处理、调制,调整上行信号频率,通过大功率放大利用定向天线对通信卫生发射C波段、Ku波段信号,也可以获取到通信卫星下行微波信号,可以对通信卫星转播节目质量星检验。星载转发器可以获取到地面站点发送的上行微波信号,再对信号进行放大、改变运行频率、再放大,再将信号发送到地面信号通信服务区域,所以,星载转发器也就是在地球空间中作为中继站,更好地降低附加噪声及失真,更好地保证广播电视传播质量。广播电视台节目信号利用通信卫星将其传送到世界各地,上行站点系统是保证传输质量的关键部分,对信号上行站点有着更高的安全要求,需要每台设备都具有较高的稳定性、可靠性。当上行站点设备存在运行故障,则会引起广播电视信号中断传送,容易引起不良的社会影响。地面上行站点频率采用S、C、Ku和Ka波段,通信卫星下行频率比上行增加L波段,上行发射站点可以对通信卫生发送一路或多路信号,转发器设置有C、Ku波段信号发转系统,可以获取到地面上行发射站点节目信号,对通信卫星地面接收站点发送下行信号。上行站点通信设备中有调制解调器、高功率放大器、监控系统、天线分系统、上下行变频器等构成。天线分系统为地面上行站点重要通信设备,会地上行信号质量造成很大的影响,天线可以把上行站点发送功率转变为电磁波,并对通信卫星定点发射信号,把地球空间通信卫生发射出的微弱信号进行转换处理,再将同频信号发送给接收机。高功率放大装置可以把地面上行站点发射信号进行最后放大,低噪接收设备对上行站信号进行首级放大,上下变频器可以将信号在射频和中频相互间实现频谱搬移,调制解调器可把广播电视台机房信号进行调制处理,并向地球空间传输微波信号,可以进一步提升微号信号传输信噪比和抗电磁干扰能力。地面上行站点还需要配置监控设备,可以对站点内的通信设备进行监控,可以实时了解通信设备运行状态。星载转发器为通信卫星关键构成部分,可以使通信卫星发挥出到信号中继作用,转发性能会对卫星通信质量产生很大的影响。需要转发器具备很小的附加噪声和失真,这样才能更好地对接收到的地面上行站点信号行放大和转发。转发器运行噪声为热噪声、非线性噪声,热噪声为转发器内部运行噪声、信号天线外部噪声,非性能噪声为电路或电子元件非线性特点引起的。处理转发器获取到地面站点的信号,再进行前置放大、变频,对中频数字信号进行解调处理、纠错编码处理。再通过信号发射单元进行数字调制、变频和放大,再将其发回到地面站点,应用处理转发器可以去除掉噪声积累,在保证信号通信质量的前提下,降低转发器发射功率。上、下行通信线路还可以选择不同的信号调制模式,可以达到理想的传输效果,并对基带信号信号进行多种处理,可以在通信卫星上完成数字交换,卫生通信原理框见图1所示。2.3卫星数字通信在广播传输中的运用广播电视通信卫星必须要与地球赤道保持相对静止,具有精准位置和姿态,这样就不再别外设置跟踪卫生及具有定功能的接收天线。广播卫星还应该具有足够大的辐射功率,这样就可以使地面微波信号接收设备得到简化,还要求卫星有着较长的使用寿命,较高的稳定性、可靠性,这样可以有效降低节目信号停播率,也可以防止更换通信卫星所带来的资金浪费。一颗广播电视通信卫星信号可以将地面30%覆盖,如果地球赤道空间间隔120°放置三颗通信卫星,就可以将广播电视信号传送给全世界绝大部分区域,建立起全球性的广播电视通讯网。将广播电视节目通过数字矩阵切换送送到卫星地面站,备路信号被输送给微波端机,通过微波通信技术传送给赤道上的卫星。卫星转播车、现场直播车可以将实时发生新闻事件进行直播,通过高质量的无线数字传输来解决应急制作和节目传播的需要,该技术节目采集、制作、传输集于一体,可以作为独立的体系来实现节目直播、传送,是一种功能强大的移动微波通信技术。
关键词:数字电视技术;有线电视网络;传输;网络电视
引言
有线电视自出现以来就受到了人们的喜爱和追捧,即使是在网络盛行的今天,有线电视还是绝大部分家庭不可缺少的一部分。数字电视技术指的是,电视节目在录制、制作、播出和传输的过程中运用的都是数字化技术,让画面更清晰、信号更加稳定。现在全国已经普及数字有线电视的发展,成为了现代有线电视的主流。
1数字电视技术的涵义
数字电视技术是将数字化电视与网络化相结合产生的一种新技术。数字电视技术指的是,把录制的声音和图像通过电子设备将这些数字信号进行压缩和后期处理转码,再经过存储和传输让用户接收,最后可以播放的电视技术,全部采用的都是数字流的信号。现在数字电视技术已经逐渐取代了传统模拟信号的传输技术,数字通信技术成为了有线电视的主流技术。数字电视技术发展有以下几个方面的优势,首先就是信号稳定并且可靠;数字电视技术的关键点就是信源解码技术突破了传统信号的速度,已达到900Mbit/s,还能够借助一些视频解码的软件帮助图像和视频进行压缩处理,这样减少传输中画面失真的状况;设备智能化可以独立完成简单的故障调整;数字技术可以完美接受多种类型的信号;数字电视技术让用户播放更加符合个人要求;拥有更好的用户体验,可以和网络连接互通使用;能在有线电视的基础上实现分级和扩张等功能。数字电视有很多优势并且解决了很多过去看电视存在的问题,不仅让画质得到保证,还能使操作变得更加简单和快捷,只需要用户安装一个机顶盒就可以收看电视了,很容易被推广[1]。
2有线电视网络概述
有线电视网络是为人们提供快捷讯息的综合性的平台,有线电视网络技术是依靠着信息化技术的发展,支持大量信息互通往来,还能给人们提供多项服务。在使用有线电视网络的过程中可以投入很小的成本,就能保证接收到的信息质量很高,并且还能同时实现多种业务并存。随着信息技术的发展,我国的数字电视发展快速的同时,伴随着很多增值业务。数字电视具有点播功能,数字电视画面又非常清晰,承载的数据量大且稳定。有线电视网还有一些收费的增值业务,但这些也是国家发展有线电视网络的主要经济来源。
3数字通信技术在有线电视产业中的应用
前端系统、网络系统和用户终端3部分构成了现在的有线电视系统。这3部分都有各自的编码和信道,当数据在传输的过程中,可以减少传输的差错和漏洞,并且还能对简单的错误进行检查和纠正。数字电视机顶盒作为有线电视网络台和用户之间的传输媒介和信号接收点,不仅能接受节目信号、广播等信息,还能将一些付费节目和点播功能有机地结合在一起,机顶盒在数字电视技术中是一个重要的存在。数字电视技术主要采用的是SDL技术[2],SDL技术可以应对数据传输中的一些复杂问题,并且拥有非常好的兼容性,尤其是面对IPX、ATM信号会有很明显的提升效果。SDL技术具有很强的灵活性,对于提高数字电视技术的转化和电视信号的安全有很高的保护性,并且也能降低别的干扰器对SDL的破坏。未来网络电视将是数字电视的核心,让数字电视技术更加多元化是未来的发展目标,让用户可以在有线电视上看到更加多元化的节目,增强有线电视的互动性,提升节目的灵活性。具有让节目随时进行回放、录播等功能,并且播放的时间更加灵活。同时让计算机的无线数字化技术应用到数字通信技术中,可以让信号传输更加稳定和高速,以此满足广大用户对于高清节目的要求[3]。
4结束语
综上所述,我国的有线电视在数字通信技术的推动发展下,普及数字电视技术已经成功的在全国范围内进行了,满足了我国用户日益增长的需求,比如追求高质量的画面、效率快的技术服务等。数字电视不仅为用户带来高清的电视画面,还能给人们带来更多的增值服务,相信未来数字电视技术能够将数据传输做得更好,不断推动我国有线电视事业的发展和进步。
参考文献:
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[2]阮超豪,贾振雷,潘劲勇.关于数字电视技术在有线电视网络中的应用与发展探析[J].中国传媒科技,2013,(02):160-161.
【关键词】ISP技术 数字通信系统 同步电路
同步电路是数字通信系统中的重要部分,其运行状态将会直接影响到系统的实际工作效率和性能发挥。通过同步电路,能够确保分路的准确无误。而在传统的数字通信系统中,同步电路的设计通常都是采用传统标准逻辑器件的方法设计的,因此往往存在着可靠性低、功耗大、逻辑规模小等问题。而通过对ISP技术的应用,能够从顶到底进行系统设计,更好的满足用户的实际需求,从而完成验证、描述、集成、仿真等工作,得到符合用户需求的器件。在实际设计中,可以在ISP芯片上集成相应的程序,从而提升了数字通信系统的效率和性能。
1 同步电路的工作原理
通过位同步信号和数字基带信号,能够得到帧同步信号。在这一过程中,主要包括同步保护器、巴克码识别器、分频器等部分。其中,巴克码识别器中包含了相加判决器、移位寄存器等部分,分频器则包含了一个二十四计数器,其它的部分则发挥了同步保护的作用。如果没有输入基带信号,或是基带信号不符合识别器的输出要求,识别器的输出即为0。或门、与门和识别器相互连接,后方保护期对分频器的输出信号进行处理,从而将状态触发器置为0。这样,输出端口的与门将会被关闭,同步电路中没有信号输出。再通过高电平将判决门置为7,并将或门关闭,将连接识别器的与门打开,此时的同步电路则处于捕捉状态下。如果识别器将两个GAL信号相隔二十四TS进行输出,此时的GAL信号不但会将分频器置为0,并且进行脉冲输出,后方保护也会进行脉冲信号的输出,从而将状态触发器置为1。这样,输出端口的与门将会打开,输出帧的同步信号为FS-OUT。在这种状态下,判决门将会置为6,此时同步器会进入维持状态。在这种状态下,判决门具有较低的限比,因此会降低识别器漏识别的几率,同时会提升其假识别的几率。不过,由于假识别的信号不和分频器输出信号同步,因此,连接识别器的与门不会对假识别信号进行输出。这样,假识别信号就不会对分频器的工作状态造成影响。而此时所输出的同步信号,能够确保为正确的信号。对于同步器状态的判断,可以通过判决门的限TH来实现。如果其处于低电平,则说明其处于维持状态。而如果其处于高电平,则说明其处于捕捉状态。
识别器即使处于维持状态下,也可能会发生漏识别的现象。不过,此时只有比较小的几率可能会发生漏识别的情况,而连续出现几帧的漏识别情况更是微乎其微。因此,如果识别器不会连续发生三次或以上的漏识别情况,前方保护就不会进行脉冲信号的输出,系统就能够保持在维持状态。只有当识别器连续出现了三次或以上的漏识别情况时,前方保护才会进行脉冲信号的输出,改变维持状态看,使其变为捕捉状态,可对帧同步码进行重新捕捉。
2 基于ISP技术的同步电路设计
2.1 识别器
识别器主要是对数字基带信号进行检测,判断是否有七位巴克码存在其中。如果监测结果在判决门限以内,就需要输出识别信号。如果识别器判决门限为7,则只有当七位巴克码完全正确,才会输出识别信号。而如果识别器判决门限为6,则在七位巴克码当中,允许出现一位错误。
2.2 分频器
分频器会对位同步信号进行分频处理,从而得到相应的帧同步信号。对位同步信号进行二十四分频,具有相同与帧同步信号的周期。不过,不一定具有符合要求的相位。如果识别器将一个GAL信号输出,在同步保护器的保护下,会将分频器置为0,这样,分频器就会进行脉冲输出。
2.3 状态触发器
如果状态触发器处于1的状态,同步电路则处于维持状态。此时连接输出端口的与门会打开,并且会输出信号,识别器判决门限为6。如果状态触发器处于0的状态,同步电路则处于捕捉状态,此时连接输出端口的与门会关闭,并且没有信号输出,识别器判决门限为7。
2.4 前方保护电路
前方保护电路的主要作用,是当同步电路处于维持状态的时候,在识别器连续三次或以上出现了漏识别情况的时候,前方保护电路就会将状态触发器置为0。同步电路此时改变维持状态,进入捕捉状态,识别器判决门限会提高。
2.5 后方保护电路
后方保护电路主要是对识别信号GAL进行延时一帧的处理,然后再相与GAL信号。在这种情况下,只有对两组同相位并且同步正确的连续信号完成捕捉,状态触发器才会置为1,同时同步电路更改捕捉状态,进入维持状态,并且识别器判决门限会降低。当同步电路处于维持状态的时候,后方电路也会正常的运行,但是并不会对整个同步电路的状态产生任何影响。
3 结论
同步电路是数字通信系统当中的一个重要的部分,在同步电路的良好运行之下,数字通信系统才能够发挥出良好的状态与性能。因此在数字通信系统当中,同步电路具有十分重要的意义和作用。在实际应用中,为了提高同步电路的设计效果和性能,可基于ISP技术进行数字信息系统同步电路的设计。结合同步电路的工作和运行原理,对各个应用模块进行设计,从而确保同步电路能够发挥出良好的作用,确保数字通信系统的正常运行。
参考文献
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作者简介
过梦旦(1977-),女, 江苏省无锡市人。硕士研究生学历。现为苏州工业园区职业技术学院讲师。研究方向为电子与通信。
随着多业务传输平台技术(mstp)逐步成熟并在城域网中得到推广,我国的“三网合一”通信网络的建设已提上日程。目前数字通信网络技术可概括为两类:移动通信技术和永久链路通信网络技术。在光纤端口不能与终端设备实现连接的前提下,通信电缆将承担着支持上述通信技术的综合业务。采用屏蔽技术的数字通信电缆凭借对电磁场的优化,可以支持0—65ghz频段的通信,使通信电缆在“光进铜退”的时代背景下依然应用于大容量、高频率、高速率的下一代通信网络。
一、屏蔽技术及应用原理
屏蔽可有效地抵制以场的形式造成的干扰。屏蔽的原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,而这些作用是与屏蔽结构表面上和屏蔽体内感生的电荷、电流和极化现象密切相关。
按屏蔽的作用原理,电缆屏蔽可分为静电屏蔽、静磁屏蔽和电磁屏蔽等三种形式。静电屏蔽的作用是使电场终止于屏蔽的金属表面,并将电荷送人大地;静磁屏蔽的作用是使磁场限于屏蔽体内;电磁屏蔽的作用原理是电磁波在屏蔽体表面上的反射现象,以及屏蔽金属厚度内高频能量的衰减。
二、各种屏蔽结构的优缺点
(1) 单层铜丝编织。采用这种结构的电缆柔软性好,但抗干扰能力较差,生产效率低,用铜量高,导致成本也高。
(2) 铝塑复合薄膜和单层铜丝编织。其优点是电缆抗干扰能力强,柔软性好;但缺点是编织速度慢、生产效率低用铜量高,成本高,而且电缆单位长度的重量重,不利于安装施工。
(3) 一层铝塑复合薄膜和一根排流铜导线。其优点是电缆轻,柔软,安装方便。但屏蔽性能还不太理想,尤其随着时间推移或其他原因,由于排流导线与铝层接触电阻变化或铝塑复合薄膜定型不理想,往往会引起屏蔽效能的下降。故长期本文由收集整理使用可靠性差。
(4) 单层铝塑复合薄膜和稀疏编织铜编织层。相对于上述第2种结构(编织密度高编织层)而言,其优点是生产率可成倍提高,生产成本可大幅度下降,生产过程易控制,具有较好的屏蔽效能(相对于第1、第3种结构)。
三、分析影响屏蔽电缆的选择和应用的各种因素
(一)频率范围
频率范围是设计电缆屏蔽时首先考虑的参数。频率范围关系到电缆及其连接器采用高频屏蔽还是低频屏蔽。在音频系统中,在50~60hz频段需要对用电设备屏蔽。对于射频或静电放电,则在几十兆甚至更高的频率范围内都要求设计良好的屏蔽系统。
(二)电路阻抗
低阻抗工作电路意味着存在大电流,而大电流本身会产生较强的磁场(电感较高);高阻抗工作电路意味着存在小电流,小电流本身会产生较强的电场(电容较高)。电路阻抗是选用屏蔽材料的另一个主要因素。
(三)电缆长度
电缆工作时最高传输频率的波长称为电缆传输波长。若在最高频率阶段,电缆的长度少于传输波长的二十分之一时采用低频屏蔽,但是若电缆长度大十传输波长的二十分之一,就需要采用高频屏蔽。可见,电缆在什么样的环境中以及如何接地都要受到电缆长度的影响。
四、数字通信电缆屏蔽技术的应用
(一)网状编织屏蔽
网状编织屏蔽在保持良好的柔韧性和抗挠寿命的同时,提供了超群的结构整体性。这种屏蔽对于降低低频电磁干扰是理想的选择。比起箔层屏蔽来说,网状编织屏蔽降低了环路阻抗。网状编织屏蔽在音频以及低频范围(0.03~10mhz)非常有效。通常,网状编织屏蔽覆盖越密,屏蔽效果就越好。
(二)组合屏蔽
组合屏蔽就是指采用多种屏蔽材料和屏蔽工艺的多层屏蔽。它们能够在整个频段实现最完善的屏蔽效果。箔层/网状编织屏蔽结合了箔层屏蔽磁场全覆盖与网状屏蔽整体性好、阻抗低等优点。组合屏蔽还有各种材料的箔层/网状/箔层、网状/网状或网状/螺旋等结构。
(三)接地保护
线路接地防护的目的是将过电压、电流的能量旁路入地,达到保护设备的效果。因此防护成功与否,还要看泻流是否有效,而泻流的成败,除了对防护器件的要求外,还要看接地系统的能力,所以接地也是电磁防护的重要内容。
为了提供能够长期保持低阻抗对地排流,地下部分接地体的设置应当考虑以下因素:土壤条件、接地体与土壤的接触面、接地信号的特性、接地体的长期效果。对于地上部分,应当考虑所设计的接地系统是固定的、连续的;所设计的载流量,应当满足所可能遭受的任何电流量;所设计的阻抗数值,应将地面上的建筑物或设备的电位,限定在规定的范围内。
(四)低频磁场
高导磁材料具有低磁阻,对磁通起着分路的作用,使得屏蔽体内部的磁场大为减弱。当干扰电磁波的频率较低时,可采用高导磁率的材料,从而使磁力线限制在屏蔽体外部,防止扩散到屏蔽内的空间。数据电缆屏蔽主要针对外来电磁干扰。当频率低于10 mhz时,几乎任何屏蔽编织网都能发挥很好的屏蔽作用。当频率高于10mhz时,就要选用转移阻抗低的屏蔽,且屏蔽覆盖要在95%以上,以减少电磁泄漏。
【关键词】航空电子机载;通信技术;分析
航空电子是安装在飞机中的全部电子系统的一个统称。伴随科学技术的不断发展,航空电子机载也愈来愈成熟,构成电子系统的基本部分主要有导航系统,通信系统以及显示系统等[1]。相较来说,航空电子这一概念的范畴很广,同时其包含多种用途不一的电子设备。作为飞机的一种主要的附属装备,航空电子设备在保证飞机正常运转上有重要的作用,故而,对航空电子机载设备的研究有必要引起充分的关注。当前社会里通讯技术是一种重要的技术,可以在最短的时间内实现通讯,同时,在航空电子系统内它也是一项重要的技术,且其发展也愈来愈快愈来愈高科技。
1约束航空电子机载通信技术发展的因素
在科学技术水平不断提升的大背景下,飞机发展也取得了重大的突破,最主要的体现就是飞机内部装备了各种类型的机载通讯技术系统。不过在对航空电子机载通讯技术进行研究时会受到多种因素的制约,只有充分的在进行研究时充分的考虑到这些因素并积极的克服由此产生的一系列的问题,才能够保证航空电子机载通讯技术的发展愈来愈好,愈来愈健康。
1.1集成精度的约束
对航空电子机载通讯技术研究和发展的过程中要利用到多种集成电子技术,而如何连接好诸多的电子信息技术是系统设计过程中非常重要的一个问题。线路集成问题已不仅仅是最开始的数据线和开关产量两者间的关系问题,而是转化成了更加复杂的对光线数据总线里的数据调控进行调节的问题。这也导致了对应用软件的要求愈来愈高,要求芯片的集成度也更高[2]。在集成度方面发展到今天的航空电子通讯设备已有了显著的进步,飞机工程师已能对各类集成问题进行快速解决。
1.2物理环境方面的约束
航空电子机载通讯技术内所涉及到的不同作用的各种设备需要能够在各不相同的物理环境中运行,同时对各系统健康程度也都有不同的要求,但最基本的要求是它们要能够保证可以正常的运行。需要引起注意的一点是,无论是何种类型的通讯设备都必须要特定的环境条件下进行测试,并能够达到测试的基本要求。在实际测试中,可以在各种不同的环境下对某一个系统进行测试,也能够针对性的测试某一个零件的防水性能或者盐水喷射性能等一系列的性能。不过在测试开始以前要预先对其适用的程度进行评估。
1.3系统安全性以及质量方面的约束
在航空电子机载通讯设备的系统中一个极为主要的部分就是与系统安全性相关的设备,而在对系统的安全性进行评估的时候一定要先确认它能够正常的工作和运行。安全性实际上就是我们经常提到的可靠性以及耐用性,而这些将会在较大的程度上对飞机的设计造成影响,所以处于航空电子系统内的全部软件及系统的安全性都必须经过严格的检查。航空电子设备安全性的重要程度不亚于其质量的重要程度[3],所以在实际设计中,要充分的考虑到各类硬件以及软件的作用。
2对航空电子机载通信技术的研究
航空电子机载通讯技术系统由飞机电子系统,导航系统以及通信系统和显示系统等多个系统共同构成,任何一个系统都是不可缺少的,以下主要分析通讯技术系统。
2.1基本介绍
航空电子机载通讯系统是基于航电系统而发展来的,在飞机系统内它还是联系飞机与地面间信息传输的主要媒介[4]。在科技持续进步的大环境下,涉及到飞机通讯的一系列通讯设备也得到了大力的发展,而这为飞机内的工作人员和地面就行沟通及通讯提供了可能性,从这个方面来说,对飞机机载通讯系统进行研究是非常有必要的也是特别重要的一项工作内容。2.2一般模型通讯系统最主要的作用即是进行信息的传输,这就需要具备技术设备以及能够传递信息的媒介。而在航空电子中,工作是在高空,所以有线的通讯设备无法满足工作的基本要求,必须要依靠无线系统。利用无线信息传输系统,可以把信息转化成原始的电信号,而后接受这些信号,之后把这些信号翻译成具体的信息,进而实现对信息的传递。这其中涉及到的信息进行传输的过程是十分复杂的,囊括了原始电信号以及基带信号和高通,低通等较多的概念以及传递的方式,复杂成度特别高,不过在不断地发展创新中,我国已能够熟练的掌握这些内容,而且技术也较为成熟[5]。
2.3模拟通讯系统
模拟通讯系统即是对模拟的信号进行传递的系统,还系统其是在传统通讯系统模型的基础上进行适当的调整变化形成的。而该模拟通讯系统除了运用到了调制器以及解调器两种设备,还涉及到了两种十分重要的变换:①把信息转化成电信号;②将电信号重新翻译成实际的信息。在此过程中调制过的信号又被称作调制信号[6]。调制信号最基本的特征有:能够携带消息,能够在信道中进行传输以及频谱具有带通形式。不过此过程只是放大了信号或者改善了信号的一些特性,并未发生质的变化,信号在时间上以及在幅度上仍然是连续的。
2.4数字通讯系统
实际上数字通讯系统非常类似于模拟通讯系统,区别在于数字通讯系统中传递的是单一的数字信号,而且是属于离散型的,脉冲有无得组合的形式,相较于模拟通讯系统,数字通信系统更为复杂,因其是基于模拟通讯系统的基础之上,在数字信号和信息间构建起一一对应的关系。数字通讯系统比模拟通信系统具有更强的抗干扰能力以及抗噪声能力。模拟信号在进行传输时不易和叠加的噪声分离开来,噪声会伴随信息一起进行传输,设置出现放大,极大的对通信的质量造成影响。而数字通信利用再生中继方式来传输信号,可以将噪声清除掉,而再生的数字信号与原数字信号完全相同,就可以保证信号能够持续进行传递,使通信的效果不在受到距离远近的影响,能够高质量的完成长距离信号传输。不过,在数字通讯系统内部扔有一些问题未能完全解决,例如,信道内有噪声导致发生差错,虽然利用差错控制编码就能够解决,不过需增安编码器以及解码器。再比如,接收信息的一端一定要保证和发送一端具有相同的节拍,不然差错率就会升高。但同时,这些严格的要求也从另一方面保障了通信具有更高的安全性和可靠性。
3结束语
本文先对设计航空电子机载通讯系统时需要特别注意的事项进行了分析,而后由机载通讯系统的一般模型入手,并从模拟通讯系统以及数字通信系统等几方面对航空电子机载通信技术进行了阐述和讨论,以期能够为深入层次的研究航空电子机载通信技术提供一些意见和帮助。
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【关键词】高速公路机电工程;数字信号的基带传输;机电工程;程控数字交换;模拟信号数字化
1 程控数字交换系统概述
1.1 功能要求
公路运营公司各级管理机构沿道路分布,相距颇远,为了满足日常管理需要的信息交流,设置专用电话网,除内部通信外,还须与公路行业国家管理部门——交通运输部一级卫星通信网、地区路网管理部门通信网以及与公用邮电网联接,以实现大范围的信息交流,专用话网的规模(门数)与道路里程和进出口数目有关,在话网进入综合业务数字网的时代,系统功能为:完成管理部门各单位点对点的语音、传真、图像和数据的传输;实现管理中心和下属各单位一点对多点的同时通信(如指令电话、电话会议等);与上级业务管理部门和外界社会的通信:具有对系统状态自动测试的功能。
1.2 程控电话系统通话过程
以A地用户a与B地用户:的通话过程为例说明程控交换系统的工作,两地用户不可能建立一一对应的通话线路,必须在两地设立交换机,汇接当地的用户线,并以少量中继线与另一地区的变换机连接,当某对用户有通话需求时,为他们接续通话线路,A地用户摘下话机表示有通话需要,交换机A通过快速巡回扫描,检测出话机a的需求状态,立即返回一个拨号音,表示已为用户做好服务准备,用户听到拨号音后,会拨出通话对象z的电话号码,交换机作出判别,查明号码所属的交换机号,接续与交换机B的线路,并将号码转送给B。
B检测话机z的状态,如z机正与他人通话,处于忙碌状态,则向a机发回忙音:如z处于空闲状态,则接续与话机z的线路,发出振铃信号,将回铃音经A机传送给话机a,并持续监视z的状态,当测出z机摘机出现应答信号,即将此信号转送给a机,a与z通话开始,此时,A、B两机均须继续保持对已接续话路状态的监测,当通话双方任一端出现挂机状态时即表示通话结束,待测出双方均挂机后,原来建立通话线路的交换机立即拆除路,并由未拆线端的交换机予以证实,此次通话过程才算完全结束。
1.3 程控数字交换系统
程控数字交换系统为实现多个用户能在同一时间成对地可靠通话,需将语音信号变换为数字信号,编辑成二进制代码,用时分多路复用技术,将多路话音按序以一定规格编排,沿一条线路顺序传送给交换机,交换机根据用户的通话要求,分别接续各自的线路,让顺序排列的各路话音对号进人,并将数字代码恢复为原有的模拟语音信号,让接收端能正确理解。
程控数字交换系统是以程控数字交换机为核心的通信网,在技术上实现传输和交换的数字化,从发展看它应该将话音与非话音(电报、传真、数据、图像等)业务综合进网,根据公路专用通信的现有业务,程控交换类型基本上为集中控制和分级控制两种。
公路专用电话网一般采用一个汇接局和若干个端局组成复合星形或环形数字通信网,各局交换机间中继线使用数字光缆,话机则以模拟机为主,各局数字交换机通过用户线接口电路,进行数模转换后用双绞线(模拟信号)连接话机,对于某些远端用户,也可用数字线或数字环路载渡设备延伸其传输距离,数字通信网传输的是离散脉冲,为了减少误码率,网中各单元应该使用共同的基准时钟频率,新建公路通信网大都为数字同步网。
2 模拟信号数字化
2.1 量化
量化是将一定区间连续多个数值用一个固定值近似代替它,以减少数字的取值范围和简化编码,量化区间大小相等,称为均匀量化,如用统一的四舍五入取整,此方法的量化误差为±0,5,通信中此种误差表现为量化噪声,噪声将降低信号信噪比,这种固定量化误差对大信号样值可以接受,为实现此目标,采用压缩扩张法,先对样值中的小信号放大,对大信号压缩,然后作均匀量化:接收端对解码后的信号作反变换,即对小信号压缩,对大信号扩张,如此一来,减少了小信号的量化误差,量化值更接近于原有样值。
2.2 编码和解码
编码是将抽样后的量化值转换为组二进制码元,称为模数变换:解码是编码的逆变换,它将一组二进码元还原成相应幅度的量化值,也称数模转换。
脉冲编码技术(PCM)使任何模拟信号都可由一组时间数字序列近似表示,序列的时间间隔由信号本身确定,序列的每一个值由8位一进码元(脉冲)表示,每个脉冲占用的时间长度希望越小越好,但是,脉冲周期受芯片编码速度(硬件技术)限制。
3 多路复用、复接技术
3.1 频分多路复用FDM
将各终端基带信号调制到宽带信道的不同载波频率,然后将它们经一个信道同时传送出去,再经检波解调恢复原信号面貌,话音传输曾广泛使用此法,频分多路大都用于模拟通信。
3.2 时分多路复用ITM
时分多路把时间划分成均匀时隙,将各路信号的传输时间分配在不同的时隙,做到互相分开,互不干扰,各路电话信号经低通滤波器将频带限制在3 400Hz以下;送到快速电子分配器K,K依次接通各路信号,进行信号抽样:分配器K不停地匀速旋转,每隔时间T对各路信号抽样一次,依次送入量化编码器进行量化和编码,然后再将数字码元送往信道,收信终端将送来的各路信码依次解码,还原后的PCM信号由收端分配器K2依次接通每一路信号;重建话音。
3.3 数字复接
光纤和数字微波信道允许速度极高的数字信号通过,将各种低速数字信号复接成高数码率信号,让更多的话路语音信号从一条线路中传输,成为技术发展的需求,数字信号时分复用也称复接,参与复接的信号称支路信号,复接后的信号称合路信号,从合路信号中将各个支路的数字信号一一分离开来称为分接,由一个主振器提供时钟以确定脉冲频率和相位的各路数字信号称同源信号,它的数字复接称同步复接,由不同时钟产生的数字信号称异源信号,异步复接易产生数码的重叠和错位,其根本原因是各支路信号时钟频率并不相同,瞬时数码速率也不相等,而是在标称值上下一定偏差范围内波动,将数个低次群接成高次群时,必须采取恰当措施,使低次群的数码率同步。
4 程控数字交换机基本构成
4.1 中继线接口电路
公路程控电话系统普遍采用数字中继线,接口有出电路和入电路两种,用于实现中继线与数字交换网络间的接口,它通过信号帧的有关时隙传送中继线信令,完成帧同步、时钟恢复、码型变换、指令提取、告警处理等功能,解决信号传送、同步和信令配合三方面的连接。
4.2 数字交换网络
交换网络是交换机实现用户线接续的关键部件,主要功能是根据用户的呼叫,由软件下达接续命令,硬件执行,建立主叫与被叫用户间的连接通路,根据交换网络结构和工作方式的不同,可分为空分接续网络、时分接续网络和时分、空分组合接续网络等型式,公路电话大量使用的小容量数字交换机大都采用前两种。
4.3 信号部件
信号部件有按钮双频信号接收器、多频接收器、多频发送器和信号音发书器,按钮双频信号和多频信号都是在数字化后,由相应的时隙话路传送,信号音发生器用来产生数字化的信号音,如拨号音和忙音等,通过数字交换网传送给对应的用户。
4.4 控制设备
数字程控交换机的核心是控制设备,其主要任务是根据用户和系统内部维护管理的要求执行存储程序和各种指令,控制相应的硬件实现交换和管理功能,控制设备的主体是微处理机,按其配置与工作方式的不同,可分为集中控制和分散控制两类;目前发展趋势是由分级控制到全分散群控,公路专用程控系统目前大都采用分级控制。
【关键词】城市信息化 数字城市 城市应急通信 数字集群通信
1 引言
当前,城市信息化和构筑数字城市已经成为提升城市综合竞争力的重要途径,国内外数字城市建设的热潮方兴未艾,我国以“数字城市”为代表的城市信息化建设也正在加快推进,“城市信息化”与“数字城市”问题渐成热点,也将对人们的生活方式、社会文化习俗等产生巨大的影响。数字城市将促进城市规划手段的全面革新,城市管理手段的现代化,使城市信息数字化,为公众搭建一个“一站式”的城市信息化服务平台,对城市的可持续发展、规划建设、电子政务、电子商务、信息化社区、防灾救灾、环境治理、智能交通、公共安全、远程医疗与教育、公众信息服务等方面将会产生巨大的作用,具有积极的意义。
另一方面,有效应对频发的突发事件,在自然灾害、事故灾难、恐怖袭击等事件发生时尽可能保障人们的生命和财产安全、减少损失,已成为全球共同面临和关注的焦点问题,日渐受到世界各国政府的重视。在中国,基于近年来所发生的水灾、冰雪暴灾害、四川汶川特大地震等突发事件,尽快建设完善的城市应急通信系统,快速、有效地应对这类破坏能力特强、破坏面积特大、破坏速度特快的突发事件是一个严峻的挑战。城市应急通信系统作为应对各种突发事件的必备通信手段,已经成为当前政府刻不容缓的工作之一。
2 数字城市与城市应急通信概述
2.1 数字城市
1997年,在全球经济向一体化的方向发展、信息高速公路得到快速发展的背景下,美国副总统戈尔从战略高度提出了认识21世纪我们这颗星球――数字地球的概念。数字城市作为“数字地球”概念的引申,是数字地球的一部分,也是伴随信息化时代的到来和城市问题的加剧而衍生出的新概念,目前正日益受到政府、企业和专家学者的重视。
数字城市是指将有关城市的信息,包括城市自然资源、社会资源、基础设施、人文、经济等各方面,以数字形式进行获取、存储、管理和再现,通过对城市信息的综合分析和有效利用,为提高城市管理效率、节约资源、保护环境和可持续发展提供决策支持,以有效促进城市系统各要素间和谐相处。数字城市是城市现代化建设的主要内容,能为城市可持续发展提供不竭动力,是城市现代化的必由之路。
数字城市具有双重含义:一方面是指城市信息化,通过建设宽带多媒体信息网络,搭建地理信息系统等城市信息基础设施平台,把整个城市的经济、政治和文化等方面的信息资源有机地开发、整合、利用起来,实现城市的经济、社会、生态各个运作层面的智能化、网络化和数字化;另一方面可理解为城市规划、建设和管理的信息化,采用数字化、网络化、信息化的手段,以遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、数据自动采取系统、地理信息系统(GIS)和海量数据处理、虚拟现实(VR)等技术为主要手段,建立数字城市基础数据平台及其应用体系,提高城市动态、模拟、实时监测与调控管理的能力,实现城市规划、建设与管理工作的信息共享与业务应用,增强城市管理和服务功能,全面提高城市规划、建设和管理、交通、资源、环保和绿化、防灾抗灾以及社会治安等领域的综合管理水平。
2.2 城市应急通信
应急通信是在出现突发紧急情况时,综合利用有线、无线、卫星等多种通信资源,保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法,是一种具有暂时性的特殊通信机制。应急通信具有随机性、不确定性、紧急性、灵活性、安全性等特点。
应急通信包括多个通信系统,如有线通信系统、计算机网络通信系统、卫星通信系统、集群通信系统、公众移动通信系统及其他专用通信系统等。每种类型的通信系统都各有其不同的特点,适用于特定的应用领域和对象,如:
有线通信系统能够提供高速、稳定和宽带的通信信道,可以适时传递大量数据。但是也有其不足之处,如受到线缆的限制,并不能在任何地点都可以使用。
卫星通信不受地面条件的限制,通信距离远。其灵活机动的独特优势,能够实现在地面传输手段无法满足的地点之间的通信,非常适合应急通信的需求。特别在面积大、地面通信线路不发达的地区,卫星通信手段更能提供性价比最优的解决方案。
集群通信系统可实现组呼、单呼、广播以及短数据和分组数据传输业务,适用于应急指挥调度。数字集群通信系统作为专业的调度指挥系统在应急通信系统中占有重要地位。对于快速调度、安全及应急需求的增加,数字集群功能应用的重要性日益凸显。特别是四川大地震中,公众通信系统因拥堵而瘫痪,更反映出专用的指挥调度通信系统的重要性与必要性。
近年来,在世界各地出现过各种紧急突发事件,包括自然灾害和大型公共安全事件,如“911恐怖袭击”、“SARS”、印度洋海啸、汶川大地震等。在这些事件中,既考验了各国政府的应急响应能力,同时也考验了通信网络的应急通信保障能力,彰显了在公共通信网络被严重破坏的状况下,应急通信系统所发挥的极端重要性。因此,城市应急通信系统作为应对各种突发事件的必备通信手段,加快其建设已经成为当前各级政府刻不容缓的任务之一。当前,我国已经成为世界最大的通信市场,公共通信网络规模与实际使用人口均高居世界前列,但重大灾害与公共事件发生时所产生的巨大通信需求与公共通信网络指挥调度能力的不足已经成为突出矛盾,建设中国城市应急通信系统成为当务之急。
3 数字城市与城市应急通信的关系
“数字城市”是一个城市公共服务和管理信息化的宽带基础设施平台,无线数字城市是目前的建设发展方向。现阶段,我国无线数字城市的建设重点主要放在3G网络+WLAN的建设上。
在数字城市与城市应急通信系统都在如火如荼建设的同时,很多人会思考这样的问题:数字城市与城市应急通信系统能否相互代替?也就是说,我们能否只建设一个通信网络,既满足数字城市的需求,又能满足城市应急通信的需求?让我们回顾集群通信系统的发展历程。集群通信是目前城市应急通信的主要实现手段,在其发展历史上,也曾经出现过集群专用通信能否和公众移动通信相互取代的探索,但实践已经证明,两者各有非常明显的特点和应用定位,是不能相互替代的。同样,数字城市与城市应急通信两者也是不能相互代替的,主要体现在:
(1)数字城市主要应用于城市交通的智能管理与控制、城市资源的监测与可持续利用、城市环境治理与保护、城市通讯的建设与管理、城市人口、经济、环境的可持续发展决策制定、城市生活的网络化和智能化等领域。数字城市具有使城市地理、资源、生态环境、人口、经济、社会等复杂系统数字化、网络化、虚拟仿真、优化决策支持和实现可视化表现等强大功能。它有利于提高政府决策的科学性、规范化和民主化水平,使城市规划具有更高的效率、更高的分析能力和准确性,更具前瞻性、科学性和及时性。它具备普遍性和公众性的特点。
(2)城市应急通信系统则需要独立于公众网络之外,需要具备应急指挥调度、视频监控、救援通信、救援指挥、信息处理等功能,是信息高速公路上的应急专用车道。在灾难发生时,尤其是自然灾害发生时,一些传统的通信设施很容易遭到破坏,如果应急通信系统完全依赖于传统的一种或几种通信系统,则应急通信系统也会因为灾难而一起被毁坏。因此,城市应急通信系统要满足专用性、随机性、不确定性、紧急性、灵活性、安全性等特殊的应用需求。
因此,数字城市和城市应急通信系统在本质上有很大的不同,分别适用于不同的目标用户群,以不同的方式向用户提供服务,二者不可等同和相互替代。但是,如同集群通信和公众移动通信两种通信技术一样,在其发展过程中都是不断相互汲取和借鉴对方的经验以完善自身发展的,数字城市和城市应急通信系统两者也完全能够做到共存和协调发展,相互融合。
4 数字城市与城市应急通信的融合发展
城市信息化意义上的无线数字城市与城市应急通信系统的建设密切关联,必须协同、融合发展、互为补充,实现两者的优势互补。
数字城市的无线宽带通信系统可以为城市应急通信系统提供强有力的宽带数据传输支撑功能。在构建良好的城市应急通信系统时,需要实现对无线数字通信的指挥和调度功能,同时也需要保证应急指挥中心在一定范围内及时获得现场人员的一些数据信息,包括视频、语音和其他数据等。以数字集群通信系统为例,现有的系统只能提供非常有限的数据传输能力。因此,在城市应急通信系统的带宽有限不能满足突发事件发生时,对宽带数据传输的需求可以借助数字城市的无线宽带通信系统如3G、WiFi等来实现动态视频的宽带数据传输,使得城市应急指挥调度中心可以及时地了解和分析现场情况,有利于实现快速、有效的指挥调度行动。在突发事件面前,公用通信网可以首先转变为“最大的应急通信网”,为指挥救援提供力所能及的支持。
同时,数字集群通信系统作为城市应急通信的主要实现手段,在没有突发事件和重大灾害发生时,可以作为数字城市基础设施平台无线通信的一部分。由于数字集群通信具备3G、WiFi等无线网络所不具备的有效可靠的指挥调度功能,平时可以为数字城市服务,给公安、公共交通、电力、水力、消防等公共服务领域提供指挥调度功能,使城市应急通信网络能真正做到平时服务于政府和社会,在重大灾害等突发事件发生时能够保障国家、集体的利益,以及广大人民群众的生命与财产安全。
在数字城市与城市应急通信融合发展的过程中,需要考虑以下几个问题:
(1)安全问题。由于我国的应急通信系统主要负责一些特殊的通信,如抢险救灾、重大活动等,因此信息安全问题是我们首要考虑的问题。在两者的融合过程中,如何保证公共安全信息在3G、WiFi等网络上的高度安全可靠的传输是需要关注的关键问题之一。
(2)运营模式。不同网络的建设和融合,涉及到不同投资方和运营商的利益。因此,选择合理有效的运营模式对于数字城市和城市应急通信的融合发展将起着至关重要的作用。对于城市应急通信网络的建设,从总体趋势看,由政府主导、运营商合作及全民参与的模式为普遍看好,并较具生命力。
(3)技术标准与规划设计。数字城市的无线宽带通信和城市应急通信是一个庞大复杂的系统工程,在通信系统的技术体制、设备选型等方面,建议尽量采用统一的技术标准,这样有利于系统的互联互通、维护和升级换代,减少系统投资。同时,在系统的规划设计上需要谨慎细致,各个相关部门有机协同工作。
5 结束语
当前,城市信息化程度已成为衡量社会发展和文明程度的重要标志,而应急通信对经济发展和社会稳定有着重要意义。因此,加快我国数字城市和城市应急通信系统的建设刻不容缓。在两者的建设和使用过程中,如能充分发挥各自特点,相互协调、融合发展,必将对数字城市和城市应急通信的发展起到重要的促进作用。
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关键词:数字微波通信技术;电视直播;反向控制;中继系统;视频;音频
中图分类号:TN925 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)04-0060-03
顾名思义,数字微波通信技术是借助于微波的方式,实现对数字信息的有效传输而应用的一种现代化通信方式。在现阶段整个通信信息产业发展不断剧烈与成熟的背景作用之下,光纤数字通信技术以及卫星数字通信技术的综合应用均使得现代意义上的数字微波通信技术面临着极为深远的发展潜力。可以说,现代意义上的数字微波通信技术已自传统意义上的长距离通信应用领域逐步发展为长距离配合短距离的综合性通信应用领域,进而推动着数字微波通信技术的更深层次发展。本文试针对其在应用于电视直播过程中的相关问题做详细分析与说明。
1 数字微波通信技术的基本原理分析
微波在空气环境中的传播特性与光波在空气环境中的传播特性基本表现为同等状态,均在空气环境中呈现出直线性的前进,在其传播路径的延伸空间当中,若出现阻挡,则将导致微波发生一定程度上的反射反应,影响其传输性能的实现。从这一角度上来说,在当前技术条件支持下,数字微波通信技术最关键的方式在于:建立在视距范围之内的通信。而受到客观因素影响,如地球曲面传输以及空间传输较大的衰落问题影响,要想在不影响信号质量的前提条件下,进行远距离的通信与传输,则必须通过对传输信号进行重复性的中继转发方式,达到接力传输的重要目的。换句话来说,在应用数字微波通信技术进行视频及音频信号的传递过程当中,需要在数字微波传输线路的两端位置设置相应的终端站站点。与此同时,还需要在传输线路的延伸空间内,设置一定的中继站站点(在当前技术条件支持下,数字微波通信传输过程中所设置的中继站应当将间隔距离设定在50m单位以内)。按照上述方式,确保中继站站点能够将传输过程中流经该站点的数字信号加以有效接收及放大处理,从而实现对数字信号传输质量的有效保障。
在现阶段应用数字微波通信技术的过程中,可供选取的频段单位涉及到以下几个方面:1.4GHz、4.0GHz、7.0GHz、8.0GHz、13.0GHz、15.0GHz。特别值得注意的一点是:由于在数字微波通信技术的应用过程当中,其能够在一定程度上发挥对重大自然灾害的抵御功效,从而能够作为既有地面有线网络传输的补充与拓展性传输方式。
2 数字微波通信技术在电视直播中的应用形式分析
2.1 数字微波通信技术在无线摄像机中的应用及电视直播方式分析
在当前技术条件的支持下,最普遍,同时也是最基本的无线摄像机数字微波通信系统应用结构示意图如图1所示。在整个数字微波通信系统的应用过程当中,仅需要使用微波发射单元设备以及分集式信号接收机设备。从实践应用的角度上来说,此种数字微波通信技术方式是现阶段进行电视直播报道过程中最为常用,同时综合应用优势最为突出的方式之一。对于摄像机设备与卫星通信设备间隔距离在数千米单位以内或者是摄像机设备与卫星通信设备间隔在同一可视范围内的情况下,可通过对此项技术及系统的综合应用,实现电视直播的最终目的。以某晚会的现场电视直播事件为例,为最大限度地保障电视直播质量的有效实现,要求摄像工作人员提前将微波摄像机装置携带入晚会现场,并将其放置于晚会前台相对平坦的工作区域当中。在此基础之上,微波天线能够接收来自于摄像工作人员的所拍摄的晚会现场实际工况,并将相应的数据传输至下变频设备当中。与此同时,下变频设备能够通过与分集信号接收单元的有效联动,实现对这部分音频及视频信号的可靠性重建。在此基础之上,将经过重建处理之后的音频及视频信号按照便携式卫星站点卫星信号接收机房的方式加以传递。按照此种方式,可实现对整个晚会运行情况高效和及时地进行直播。
2.2 建立在摄像设备反向控制单元基础之上的电视直播应用方式分析
通过对摄像设备反向控制单元的有效应用,使得电视直播后方的音频及视频编辑工作人员能够轻易地实现对电视直播前方摄像设备操作人员的远程控制与远程调度。结合电视直播画面播出过程当中对于直播画面的清晰度、取景构图艺术度以及音频质量清晰度等多个方面的特殊性节目制作需求,引导电视直播前方的摄像设备操作人员能够更为系统与有效地展开各项工作。在这一过程当中,所涉及到的相关技术标准以及准则的掌控则完全交由电视直播后方机房内的相关技术工作者予以完成。从这一角度上来说,建立在摄像设备反向控制单元基础之上的整个电视直播节目制作表现出了极为突出的灵活性与机动性。与此同时,通过引入摄像设备反向控制单元的方式,能够实现电视直播后方与前方数据传输与通信的双向性。简单来说,演播室能够通过对控制面板的操作方式实现对电视直播实前方摄像机设备的远程性控制与操作。而与此同时,控制信息能够以无线数据发射机为基础,将其传送至摄像机设备当中,实现整个电视直播的反向性控制。具体而言,整个建立在摄像设备反向控制单元基础之上的数字微波通信系统应用结构示意图如图2所示:
2.3 数字微波通信技术综合信号中继系统的电视直播应用方式分析
信号中继单元与数字微波通信技术的综合使用能够实现对音频信号及视频信号传输距离的有效延长。整个建立在数字微波通信技术与信号中继系统基础之上的电视直播操作结构示意图如图3所示。从图上可以看出,电视直播前方摄像设备通过微波发射机,将视频及音频信号传送至分集式接收机设备当中。在此基础之上,将这部分信号传输至信号中继器内部。通过调制与解调的方式,输出以COFDM格式所表现的综合信号(此过程中所涉及到的信号的传输频率单位一般集中表现在1.95~2.7GHZ单位或者是3.0~5.0GHz单位范围之内)。在此种电视直播方式的作用之下,中继系统需要放置于较高且无明显遮挡物的区域内,防止中继系统的信号转发能力受到削减。在当前技术条件支持下,数字微波通信技术综合信号中继系统的电视直播应用方式主要适用于对传输距离相对较远的音频及视频现场报道当中,综合优势显著,值得特别重视。
3 结语
伴随着现代经济社会建设发展的持续开展与城市化建设规模的持续推进,社会大众持续增长的物质文化与精神文化需求同时对新时期的娱乐休闲行业发展提出了更为全面的要求。与此同时,在社会大众对于新闻时效性以及质量性要求不断提升的过程当中,电视新闻业务的制作水平只有不断发展与完善,才能够适应新闻的时效性特点,电视直播的重要性也由此得到了广泛且深入的突显。总而言之,本文针对有关数字微波通信技术在电视直播应用过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明,希望能够引起各方人员的特别关注与
重视。
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【关键词】电力系统 自动化控制 技术
进入21世纪,我国的经济社会发展速度加快,社会生产在范围和规模上都逐渐扩大,人们的生活水平大幅提高,各行各业以及居民生活对供电系统的需求也不断增多,供电系统的可靠性、安全性供电成为电力系统的重点,而在现代科学技术的促进下电力系统的自动化控制技术应用越来越广泛,本文就电力系统自动化控制技术进行了探讨。
一、电力系统自动化概述
(一)电力系统自动化的概念
电力系统自动化是通过应用多种能够实施自动检测、决策和控制的装置,通过信号系统和数据信息传输系统对电力系统的各个部分和整体进行远程监测和控制,来保证整个电力系统的安全、稳定、高效运行,提供优质的供电服务。电力系统自动化控制技术的应用主要是保证电力系统各个生产、供电环节的安全、稳定、高效,实现整个系统经济效能的增加以及生产成本的降低。现代科学技术发展最为显著的特征就是自动化技术在各个领域的应用,电力系统关乎社会生产和生活,更应当通过先进的科学技术提高自身的发展水平好发展阶段。
(二)电力系统自动化的构成
一是电力系统调度的自动化,是当前电力系统中发展最快的技术领域,这一技术主要是进行相关数据的采集和监控,为自动化实现提供基础条件,调度的自动化是为电力系统运行提供决策来实现电站的综合自动化。电力系统调动自动化是整个电力系统自动化的关键,对整个电力系统自动化的质量有着决定性的影响。
二是变电站的自动化,变电站的自动化是利用现代电子计算机和网络技术、通信技术以及信息处理技术等对传统的变电站实现二次设备,达到整个变电站的运行能够处于科学统一的协调管理之下,来保证变电站运行的安全稳定与高效,提高运营效益,提供可靠的供电服务。
二、电力系统自动化控制的要求和特点
(一)参数的收集与处理
电力系统自动化的实现需要以安全性、稳定性和可靠性为目标,所以要保证这一目标实现需要在电力系统进行供电服务的初期,组织科学的调查研究,全力收集和严格的检测电力系统各个环节、各个部件的安全运行参数,再经过科学的分析处理,为电力系统自动化控制提供数据支持。
(二)科学的进行调控
对电力系统进行调控需要参照电力自动化系统建立的相关技术标准和要求,结合可行性分析和电力系统具体的运行状态科学的进行调控,自动化控制技术的调控应当是针对不同的部件和环节进行不同的调控方法,如微观调控、宏观调控以及二者相结合的综合调控手段。
(三)总结规律特点,建立全面自动化
在经过科学的调控后,要不断发现和总结电力系统自动化运行中各个环节、部件的运行规律和特点,进行总结,按照高效节能的原则选取最为安全可靠的运行模式来促进电力系统全面自动化的建立,从而指导实践。
三、电力系统自动化技术新发展
(一)主动的面向对象数据库技术
主动的面向对象数据库技术在近几年发展的越发成熟,具有显著的开放性、继承性、共享功能和智能性,该技术在其他领域也有广泛的应用,且效果较为显著,在电力系统自动化建设上具有积极的影响作用。现代电力系统的自动化提供供电服务建立在科学的调度基础上,而调度所依据的是面向对象的数据库和以此做出决策,该技术具有传统技术不可比拟的优越性,能够利用数据库的触发子系统对电力控制进行全面的监控,使得以此为基础的数据分析和相关管理得到支持。数据库的建立和应用在提高数据存储和输出效率、提高存储的安全性和可靠性上都具有积极的意义。
(二)现场总线控制技术
现场总线是通过现场的实际测量和现场设备控制之间的数据信息传输为主控制系统,现场总线控制技术是利用现场配备的自动化智能仪表、现代化设备和控制中心的设备的连接来实现信息一体化、全方位、规范、科学的通讯与控制。该技术要求现场仪表、设备等的连接和数据通信都要按照科学的规范体系和协议,从而来实现自动化的电力系统的建立。应用现场总线控制技术建立起来的现场总线系统能够实现现场各生产设备之间、与控制系统之间的多方向、多结点的数字通信,所以现场总线技术能够广泛的应用在我国的电力系统自动化控制实践中。当前应用最为广泛、效果最为明显的就是FCS系统,该系统比过去应用的系统在性能上更加优化、稳定、安全和灵活,尤其在发生故障时,该系统能够通过上位机准确定位引起故障的环节,还能够根据出现的具体问题制定出及时有效的策略,使系统最快的恢复正常运营。
(三)模糊逻辑控制技术方面
通过模糊方法来进行控制具有简单、易于操作等优点,就家用电器方面来看,也可充分体现出其优越性。在现代控制方法中,以建立模型而达到控制的目的属于当中比较先进的一种控制方法。模糊控制理论在应用范围方面十分广泛,比如日常生活中的电器(电风扇、电热炉等)。以以模糊逻辑控制方法在改进恒温器中的应用为例,通常电热炉均是通过恒温器来维持温度,为烹饪者提供多种温度选项,模糊控制十分易于操作,通过输入2个语言变量(分别是温度、温度变化),在每一个语言论域中,以相互跨接5组语言来进行描述。
四、结语
电力系统自动化控制技术的发展使一个具有历史性特点的过程,是与时代的先进技术密不可分的,近年来随着电子计算机技术、网络技术、通信技术等日益成熟,对电力系统自动化技术产生了深刻的影响和促进作用,电力系统自动化控制技术近年来的发展速度飞快,在电力行业展现出了独特的特点。国外许多发达国家在电力系统自动化控制技术方面高度发达,我们应当不断的引进吸收,按照国际化、标准化、规范化的要求发展这一技术,来逐步实现电力系统的全面自动化,为提高我国电力系统的安全性、稳定性和高效性做出贡献。
参考文献:
[1]陈合来,冯梦皎.电力系统自动化控制技术探讨[J].北京电力高等专科学校学报:自然科学版,2010,27(12).