[通信工程电子信息工程信息工程论文]微波中继通信系统中继方式研究

[通信工程电子信息工程信息工程论文]微波中继通信系统中继方式研究内容摘要：

连串的收发设备（接力站）组成，它们相互间的分布距离在视距范围内，并保证相邻的接力站之间有稳定的通信。 从使用的观点看，这种线路十分类似电缆线路，因此，历史上称之为“无线电缆”，其方框图如图3所示。 我们可以把整个接力线路中的接力站分为两类，终端站和中间站。 AB终端机信道机信道机信道机信道机终端机终端机终端机用户用户图3 微波接力通信线路组成用户 终端站 终端站转发（枢纽）站通常人们把设置在线路两端的站称为终端站（开端站和末端站），把设置在线路中间的站称为中间站（转发站或分向站）。 根据终端站和中间站所在线路上的位置和所起的作用不同，它们所配置的设备也不同。 终端站只有一个方向的收发双工工作，故只用一端信道机（包括收信机和发信机）和一端终端机。 终端的用户可以通过交换机，也可以直接与终端机连接，同时发话和收听。 终端机将多路信号处理后，变为合路的总信码，送入发信机调制器去调制高频信号（或调制中频信号，然后再经过混频变为高频信号），已调高频信号由馈线发至天线转换成高频电磁波发射给第一个中间站，这就是终端站的发送过程。 接收过程与其相反，从天线接收来的已调高频信号，经接收机解调后还原成合路的基带信号送入终端机，终端机对这个合路的基带信号进行分路处理后送给交换机或直接送给用户。 中间站按其功用分又可分为转发站（又称中继站）和枢纽站（又称中继分向站）。 转发站（中继站）的功用仅为转发信号，即将双向接收到的信号转发出去。 转发站（中继站）只有两端信道机，而无终端机，但是在信道机中需设置中继设备。 中间站的转发方式有音频、数字、中频、及高频四种，不同设备可采用不同的转发方式。 枢纽站（中继分向站）的作用是即能转发信号，又能分出或插入任意话路，最为极端的情况是把所有的话路分出再插入新的话路，此时，无线电接力线路实际上已分成两段独立的线路。 由于话路的分出和插入都是在终端机中完成的，因此，枢纽站的设备应有两端信道机和两端终端机。 如线路图中所示，A向天线接收到的高频信号，经A向接收机解调后得到基带信号送往A向终端机，A向终端机对基带信号分出或直通处理。 分出话路直接送给用户或交换机，直通话路送给B向终端机。 插入话路从用户或交换机进入B向终端机处理后，与A向机送来的直通话路合路成总信号进入B向发射机调制器，产生已调高频信号发往下一个接力站，这就是A向到B向的分出、插入和直通的转发过程。 反之亦然。 应当指出的是，在大容量的接力线路中，因为经济的原因，确实是根据不同性质和功能的接力站，设计和配备不同的设备。 但是在一些轻型战术接力线路上，为简化装备种类，便于供应补给和机动使用，往往把各终端站和中间站的设备统一起来，形成“中继－终端”通用接力站。 这样各个接力站均有两端终端机和两端信道机，两付天线及馈电设备，此时，枢纽站使用了全部设备，终端站空出一端信道机和一端终端机，转发站空出两端终端机。 接力线路上各站之间的勤务通信也是多种多样的，在容量较大的线路中，多设有专用的勤务话路；在容量较小的线路中，多与用户话路合用；在容量极大的接力线路中，还可能用一条专门的接力线路或电缆线路保证勤务通信。 在设计或评述通信系统时，往往要涉及到通信系统的主要性能指标，否则就无法衡量其质量的优劣。 性能指标也称质量指标，它是对整个系统综合提出或规定的。 通信系统的性能指标及其有效性、可靠性、适应性、标准性和经济性等，其中传输信息的有效性和可靠性是通信系统最主要的质量指标。 微波通信是在数字通信和模拟微波通信基础上发展起来的一种先进的通信传输手段，所以它兼有数字通信和微波通信的特点。 对于数字微波中继通信系统而言，传输性能指标主要包括以下几个方面。 ．码元速率（RB）码元速率RB也称为传码率或符号传输速率等。 它定义为每秒钟传输码元的数目，单位为波特（Baud），简记为B。 虽然数字信号有二进制和多进制的区分，但码元速率与信号的进制无关，只与单个码元占有之间Tb有关，即RB=1/Tb。 图4分别给出了二进制和四进制码元序列，图4（a）是二进制序列，图4（b）是四进制序列，从图中可以看出，它们的码元宽度均为Tb，故这两种码元序列的码元速率相同，均为RB=1/Tb，显然Tb越小码元速率RB就越高。 Tb2Tb3TbTb1211032Tb3Tb0111100幅度0幅度t/st/s（a）二进制（b）四进制图4 二进制与四进制码元序列．信息速率（Rb）在讨论信息速率之前，首先简单介绍一下信息量的概念。 图4给出的两个码元序列，虽然码元速率相同，但其每个码元携带的信息量是不同的。 这里不妨举一个简单的例子来说明，假设有四种等概率出现的离散信息“红”、“黄”、“蓝”、“绿”要传输，如果用二进制码元表示，可用00、011分别表示四种不同的颜色，即两个二进制码元表示一种颜色。 如果用四进制码元表示，可用0、3分别表示四种不同的颜色，可见，只要一个码元就可以表示一种颜色。 显然，四进制信号的一个码元含有二进制信号两个码元具有的信息量。 衡量各种不同消息中包含信息多少的物理量称为信息量。 信息量的单位为比特，符号为bit。 对于二进制数字信号，当0等概率出现时，一个码元包含的信息量为1bit。 一个N进制数字信号，各种码元等概率出现时，一个码元含有的信息量为log2N bit。 信息速率（Rb）又称为传信率，它是指每秒传输的信息量，单位为bit/s（比特/秒），简记为b/s。 对于传输二进制信号，信息速率Rb与码元速率RB在数值上相等；对于传输N进制数字信号，有Rb=RBNlog2N，式中RBN为N进制数字信号的码元速率。 例如，一个数字通信系统每秒种传输600个二进制码元（0等概出现），则它的信息速率Rb=600b/s。 若系统每秒传输600个八进制码元（各种码元等概出现），则其信息速率Rb=600log28=1800b/s。 ．频带利用率。