三跳微波电路电波衰落调研报告
微波传输系统中多径衰落建模及信号恢复研究
微波传输系统中多径衰落建模及信号恢复研究引言:微波传输系统是现代通信网络中不可或缺的一部分,它在高速、大容量的数据传输方面发挥着重要作用。
然而,微波传输系统在传送信号过程中会遇到多径衰落的问题,这会导致信号质量下降,提高误码率,并可能导致数据丢失。
因此,研究微波传输系统中多径衰落的建模及信号恢复方法对于提高传输质量具有重要意义。
一、多径衰落建模1. 微波传输中的多径衰落现象多径衰落是指信号在传输过程中经过多条不同的传播路径,由于路径长度和传播介质差异引起的相位差,而导致信号叠加时形成干涉现象。
这种现象会使得信号的幅度和相位发生变化,进而影响信号的质量。
2. 多径衰落建模方法(1)统计方法:统计方法通过对多个实验样本进行观测并分析,得到了多径衰落的统计特性。
其中最常用的方法是雷丁莱能诺(Rice-Laplacian)模型和纽维斯滤波器(Newvissian filter)模型。
(2)物理模型:物理模型从传播特性的角度出发,通过解析或仿真计算得到多径衰落的数学表达式。
常见的物理模型有雷丁莱衰落模型和瑞利衰落模型。
二、信号恢复研究1. 信号恢复的重要性多径衰落导致信号受到干扰和失真,因此在接收端对受损的信号进行恢复非常重要。
信号恢复的目标是尽可能减小多径衰落引起的影响,使接收到的信号质量达到足够的水平。
2. 信号恢复方法(1)均衡技术:均衡技术通过引入均衡器来对接收到的信号进行处理,以消除多径衰落引起的干扰和失真。
常用的均衡方法有线性均衡和非线性均衡。
(2)去除多余路径:去除多余路径的方法通过进行信号处理,选择合适的路径进行信号接收。
这可以通过最佳路径选择算法和自适应滤波器实现。
(3)前向纠错编码:前向纠错编码技术将冗余信息添加到原始信号中,以提高对多径传播中的错误恢复能力。
常见的前向纠错编码方法有海明码和佩尔逊码。
三、研究进展1. 多径衰落建模研究进展目前,多径衰落建模的研究主要集中在统计方法和物理模型上。
微波传输系统的信号损耗与衰减分析
微波传输系统的信号损耗与衰减分析随着移动通信技术的不断发展,微波传输系统在网络运营中扮演着越来越重要的角色。
而在微波传输系统中,信号的损耗和衰减是不可避免的现象,因此对信号的损耗与衰减进行深入的分析,可以有效地提高系统的稳定性和可靠性。
一、微波传输系统信号的传播原理微波传输系统是指利用微波信号来进行长距离的信号传输和通信。
微波信号的频率一般在1GHz ~ 100GHz的范围内,其传播距离在数十公里或者数百公里。
其传播的原理主要有直射传输、绕射传输、反射传输和散射传输等。
二、微波传输系统信号的损耗1.自由空间损耗自由空间损耗是指微波传输系统中,由于空气等介质中的吸收和衍射等因素导致的信号损失。
自由空间损耗与传输距离的平方成正比,与频率的平方成反比。
2.大气衰减大气衰减是指由于空气分子和水汽的作用导致的信号衰减,主要包括云层、雾气和降雨等因素。
大气衰减与距离成正比,与频率成反比。
3.天线损耗天线损耗是指在微波传输系统中,由于天线本身的阻抗不匹配等因素导致的信号损失。
天线损耗一般在2% ~ 5%之间。
三、微波传输系统信号的衰减1.空气吸收衰减空气吸收衰减是指由于空气分子对微波信号的吸收作用导致的信号衰减。
在2GHz ~ 60GHz的频率范围内,空气吸收衰减主要集中在22GHz处,衰减值可达到5dB/km。
2.雨衰减雨衰减是指在微波传输系统中,由于降雨对微波信号的吸收和散射效应导致的信号衰减。
在降雨量较大时,雨衰减的值可达到10dB/km 以上。
3.建筑物衰减建筑物衰减是指在微波传输系统中,由于建筑物对微波信号的吸收和反射效应导致的信号衰减。
在信号穿过建筑物时,建筑物衰减的值可达到10dB ~ 60dB。
综上所述,微波传输系统的信号损耗与衰减是影响系统性能的主要因素。
对信号的损耗与衰减进行深入的分析,可以有效地提高系统的稳定性和可靠性,从而保证通信质量的稳定性和安全性。
三跳微波电路电波衰落调研报告【共7页】
三跳微波电路电波衰落调研报告三跳微波电路电波衰落调研报告【内容摘要】一、**—**微波干线简介,**—**微波系统是**局防汛和日常工作中最重要的微波干线,也是海委直管大型水库**水库对外唯一通信电路,该干线自建成使用以来,在**局的防汛和日常工作中发挥着重要作用,尤其在“96、8”洪水中发挥了不可替代的作用,为抗洪救灾取得胜利提供了可靠保障,并得到部委的表扬,系统建成投入使用后,运行基本稳定,更高的传输带宽为**局的语音、数据、视频等各项业务的开展提供了极大的便利,二、衰落的定义及分类,微波在空间传输中将受到大气效应和地面效应的影响,导致接收机接收的电平随着时间的变化而不断起伏变化,这种现象就是衰落,无线信道中电波的传播不是单一路径,而是直射波和许多路径来的众多反射波的合成,衰落根据其频率特性又可以分为二类,衰落影响。
一、**—**微波干线简介 **—**微波系统是**局防汛和日常工作中最重要的微波干线,也是海委直管大型水库**水库对外唯一通信电路。
该系统于1995年由中日两国政府合作建设完成,站点包括**、祝官屯、临清、馆陶、**县、**、**、**8个站(其中前三个站位于**省,后5个站位于河北省),干线全长288公里。
以该干线为传输中枢,建立起了漳河、卫运河流域较为完善的防汛通信系统。
下图为该干线的地理位置图:该干线自建成使用以来,在**局的防汛和日常工作中发挥着重要作用,尤其在“96、8”洪水中发挥了不可替代的作用,为抗洪救灾取得胜利提供了可靠保障,并得到部委的表扬。
事实证明,该干线已经成为**局防汛抢险的神经线。
根据原信息产业部《关于调整1-30GHz数字微波接力通信系统容量系列及射频波道配置的通知》(信部无[2000]705号)规定,该系统使用频段已收回另行分配,自xx年1月1日起将失去干扰保护,并且不得对新业务台站产生干扰。
因此,**局自2004年12月起对该干线分期进行了改造。
微波电路传输通道衰落的分析及对抗措施
山
图 2 地 形 路 径 断 面
随 着城 市 化 进 程快 速 发 展 , 越 来 越 多 的城 市 改
微波 的视 距 、 直线 、 接力 传输 特性 决 定 了两个 微
波站 之 间的传 输距 离 不 能很 远 , 一般在 5 0 k n 左右 , i
造进 展迅 速 , 高楼 大厦 越来 越 多 , 微 波 接 力 通 信 空 间
收 稿 日期 : 2 0 1 2—1 1 —2 8 作者简介 : 张伍才 ( 1 9 5 8一) , 男, 高级 工程师 , 现从 事微 波传输工作。
王英 ( 1 9 6 5一) , 男, 高级 工程师 , 现从 事微 波传输工作 。
“ 雪花 ” 点 会 把 电视 信 号 整 个 淹 没 , 无 法 正 常 接 收 。 在 数 字微波通信 系统 中 , 表 现为 : 电视 画 面 中 出 现 “马 赛 克 ”, 重 时甚至 出现黑屏 , 使 信 号 完 全 中 断 。所 以衰 落
现象 在数字微 波通信 中的影响更 为严重 。
提 出了解决 的措施 。
关键 词 : 衰落; 对抗 措 施 ; 分集 ; 自动 发 信 功 率 控 制 中图5 - > 类号 : T N9 1 5 . 1 1 文献标 识 码 : A 文章 编 号 : 1 0 0 7 - - - 6 9 2 1 ( 2 0 1 3 ) o 3 —0 0 8 3 一 _ 0 2
响 、 从 而造 成 信 号 的衰 落 和失 真 , 甚 至 中断 。因 此 , 掌握 微波 传输 过程 中受 到 的影 响 、 探 索 微 波 发 展 中
H2
所面 临 的挑 战是保 障微 波 信 号 可 靠 传 输 、 促 进 微 波
微波传输中信号衰落问题的分析与解决
关键词 :微 波传 输;衰落;分 集;环路 自愈 网
老 白山微波 站是 大连 广播 电视 台广 播 引起 的干涉 型衰落 ,是 由于直射 波与 乎 没有 明显 的衰落现 象。另 外三 个方 向 播 电视信 号传 输 网的一 个重 要 中继 站 , 地面反射 波 ( 或在一定 条件 下的绕射波 ) 分别是 A方 向 ,传输距离 6 5 k m,传输 路 担 负着五个 方 向 的多路广 播与 电视信 号 到达接 收点 时 由于相位 不 同相互 干涉所 径 主要 以丘 陵为 主 ;B方 向 ,传 输 距 离 的传 输任 务 。本 站 的微 波 收发信 设备 均 造成的衰落 。其干涉 的程 度与行程差 8 r 5 0 k m,传 输路 径过 半 为海 洋 ;c方 向 , 已实 现数 字化 ,在实 际运 行 中 ,本站微 有关 ,而在对 流层 中 ,行程差 8 r 是随 K 传输距 离 6 0 k m,传 输路径 以平原为 主。 波传输 系统 可 以 比较 好地保 证广 播与 电 值的变化 而变化 的, 所 以称为 K型衰落。 在实 际工作 中,比较 明显 的 衰落 主要 出 视信 号的安全优质传输 。 这种衰 落在传 输路 径通过 水 面或平滑 地 现 在 后 两个 方 向上 。
大容量数字微波电路电波衰落现象成因及应对措施
文章编号: 1 0 0 4 — 6 4 2 9 ( 2 0 1 3 ) 0 5 — 0 0 4 0 — 0 3
S H A N X I S C I E N C E A N D r E C H N 0 L 0 G Y
2 0 13 — 0 5 — 1 4
一 直射波与反射波的振幅 比; . r ( £ ) ~ 反射波相对于直射波的相 移
1 多径 传播 的产 生
微波通信作为一种点对点无线传 输手段 , 在一 个中继段 , 收 信点 除可 以接收到发射点发 出的直射波外 ,还会收到来 自路径
1 9 9 0 , 9 ( 2 ) : 5 4 — 5 5 .
AB S T RAC T : T a k i n g t h e d i r e d s k u l l w e i g h t a s t h e i n d i c a t o r o f c l a s s i f y i n g t h e p o p u l a t i o n a g e o f C h i n e s e z o k o r( E o s p a l a x f o n t a n i e r i i ) , t h i s p a p e r s t u d i e s s o m e C h i n e s e z o k o r s c a p t u r e d i n t h e c u l t i v a t e d l a n d o f L o u f a n C o u n t y , l o c a t e d i n t h e mi d d l e
图 1 两条射线信道的等效 网络 从图 1 可以看到 ,由于接收端接 收的是 由直射波 和反射 波 组成 的合成波 , 所 以其振 幅特性 和时延特性是 随时间而变化 的 ,
三跳微波电路电波衰落调研报告
三跳微波电路电波衰落调研报告三跳微波电路电波衰降调研报告一、**—**微波干线简介**—**微波系统是**局防汛和日常工作中最重要的微波干线,也是海委直管大型水库**水库对外唯一通信电路。
该系统于1995年由中日两国政府合作建设完成,站点包括**、祝官屯、临清、馆陶、**县、**、**、**8个站(其中前三个站位于**省,后5个站位于河北省),干线全长288公里。
以该干线为传输中枢,建立起了漳河、卫运河流域较为完善的防汛通信系统。
下图为该干线的地理位置图:该干线自建成使用以来,在**局的防汛和日常工作中发挥着重要作用,尤其在“96.8”洪水中发挥了别可替代的作用,为抗洪救灾取得胜利提供了可靠保障,并得到部委的表扬。
事实证明,该干线差不多成为**局防汛抢险的神经线。
依照原信息产业部《对于调整1-30ghz数字微波接力通信系统容量系列及射频波道配置的通知》(信部无[20xx]705号)规定,该系统使用频段已收回另行分配,自20xx年1月1日起将失去干扰爱护,同时别得对新业务台站产生干扰。
所以,**局自20xx年12月起对该干线分期进行了改造。
改造后的微波工作频段为8g,容量为155m, **—祝官屯—临清—馆陶—**县4跳微波采纳1+1设备配置,天线采纳空间分集;**县—**—**及**—**三跳微波由于资金限制,采纳1+0配置,天线未采纳空间分集。
系统建成投入使用后,运行基本稳定,更高的传输带宽为**局的语音、数据、视频等各项业务的开展提供了极大的便利。
但依照几年来的实际运行效果来看,**县—**—**及**—**三跳微波线路中断率明显较多,对**水库、**局及漳河上游治理局的专通信有较大妨碍。
所以,有必要对这三跳微波电路的电波衰降事情进行调查,对引起电路中断的各种原因进行分析,以期寻出相应的对策。
二、衰降的定义及分类微波在空间传输中将受到大气效应和地面效应的妨碍,导致接收机接收的电平随着时刻的变化而别断起伏变化,这种现象算是衰降。
电波传播中信号衰减的影响因素研究
电波传播中信号衰减的影响因素研究关键信息项:1、研究目的:明确电波传播中信号衰减影响因素的研究目标和期望成果。
2、研究范围:界定电波传播的场景、频段等范围。
3、研究方法:确定采用的理论分析、实验测量等方法。
4、数据采集与处理:描述数据的来源、采集方式及处理流程。
5、成果形式:如研究报告、论文等。
6、时间安排:包括各阶段的时间节点。
7、责任与义务:参与方在研究中的具体职责。
8、知识产权归属:明确研究成果的知识产权归属问题。
1、引言11 电波传播在现代通信中的重要性12 信号衰减对通信质量的影响2、研究背景21 现有关于电波传播中信号衰减的研究概述22 尚未解决的问题和研究的必要性3、研究目的与意义31 明确本次研究的具体目标32 阐述研究成果对相关领域的理论和实践意义4、研究范围41 确定电波传播的环境范围,如城市、乡村、山区等42 设定研究涉及的电波频段范围43 明确研究的信号类型,如模拟信号、数字信号5、研究方法51 理论分析方法511 基于电磁波传播理论的推导和计算512 建立数学模型描述信号衰减与各因素的关系52 实验测量方法521 实验设备和仪器的选择与配置522 实验场地的选择和布置523 实验数据的采集方案和频率53 仿真模拟方法531 选用的仿真软件和工具532 仿真模型的建立和参数设置533 仿真结果的验证和可靠性分析6、数据采集与处理61 数据来源611 实际测量数据的获取途径612 相关文献和数据库中的数据收集62 数据采集方式621 测量仪器的操作规范和注意事项622 数据采集的时间和空间分布要求63 数据处理流程631 数据筛选和清洗的标准和方法632 数据分析所采用的统计方法和工具633 数据可视化的方式和要求7、成果形式71 研究报告711 报告的结构和内容要求712 报告的格式和排版规范72 学术论文721 论文的选题和研究重点722 论文的投稿目标和要求73 专利申请(如有)731 可申请专利的技术和创新点732 专利申请的流程和策略8、时间安排81 研究的总体时间进度规划811 各阶段的起止时间和主要任务82 关键节点的设定和检查821 中期检查的时间和内容822 最终成果验收的时间和标准83 时间进度调整的原则和流程9、责任与义务91 研究团队成员的责任分工911 项目负责人的职责和权限912 各研究人员的具体工作任务和质量要求92 合作单位(如有)的责任和义务921 提供的资源和支持922 参与研究的方式和程度93 研究过程中的沟通与协调机制931 定期会议的安排和组织932 问题反馈和解决的流程10、知识产权归属101 研究成果的知识产权界定1011 专利、著作权等的归属方102 成果的使用和授权许可1021 内部使用和对外推广的权限和方式1022 合作单位使用成果的限制和条件11、保密条款111 研究过程中涉及的保密信息范围112 保密措施和责任追究12、协议变更与终止121 协议变更的条件和流程122 协议终止的情形和处理方式13、争议解决131 争议的解决途径和方式132 法律适用和管辖法院14、其他条款141 未尽事宜的处理方式142 协议的生效条件和时间以上协议内容仅供参考,您可根据实际情况进行修改和完善。
电波多径传播及衰落的分析与研究
北京联合大学电波多径传播及衰落的分析与研究学院:信息学院姓名:班级:2011年11月1日电波多径传播及衰落的分析与研究摘要:随着无线通信的迅速发展,无线通信在日常生活中的地位越来越重要,无线通信的电波传输是一个非常复杂的问题,在通信系统中,由于通信地面站天线波束较宽,受地物、地貌和海况等诸多因素的影响,使接收机收到经折射、反射和直射等几条路径到达的电磁波,电波在传播信道中的多径传输就会引起干涉延时效应,产生多径效应。
这些不同路径到达的电磁波射线相位不一致且具有时变性,导致接收信号呈衰落状态;这些电磁波射线到达的时延不同,又导致码间干扰。
若多射线强度较大,且时延差不能忽略,则会产生误码,这种误码靠增加发射功率是不能消除的,即多径衰落,它也是产生码间干扰的根源。
关键字:无线通信;反射;折射;多径效应;多径衰落Abstract:These different paths to reach the phase of the electromagnetic radiation possessed sometimes inconsistent variability, resulting in the received signal was fading state; these different electromagnetic radiation to reach the delay, but also lead to inter-symbol interference. If the multi-ray intensity is greater and the time delay difference can not be ignored, it will produce error, this error by increasing the transmit power can not be eliminated, and the resulting decline of multi-path effects have called multipath fading, it is also produced inter-symbol interference source. Key words:Wireless communication;reflection refraction;multipatheffect;multipath fading一、多径传播:多径传播是指无线电波在传播时通过了两个以上不同长度的路径到达接收点,接收天线检测的信号是几个不同路径传来的电场强度之和。
电波传播中的频率选择性衰落研究
电波传播中的频率选择性衰落研究在我们日常生活中,无论是使用手机进行通话、通过无线网络浏览网页,还是收看电视节目,电波都在无形之中发挥着关键作用。
然而,电波在传播过程中并非总是一帆风顺,常常会遭遇各种干扰和衰落现象,其中频率选择性衰落就是一个较为复杂且具有重要影响的问题。
要理解频率选择性衰落,首先得从电波的传播特性说起。
电波在空间中传播时,会遇到各种各样的障碍物和环境变化。
比如,建筑物、山脉、植被等都会对电波产生反射、折射和散射等作用。
当这些多径信号到达接收端时,如果它们的传播路径长度存在明显差异,就会导致不同频率的分量经历不同的相移和衰减,从而引发频率选择性衰落。
想象一下,电波就像是一群奔跑在不同赛道上的运动员。
有的赛道平坦笔直,运动员能快速且稳定地到达终点;而有的赛道曲折崎岖,运动员的速度和状态就会受到影响。
在电波传播中,不同频率的电波就相当于这些在不同赛道上的运动员。
某些频率的电波可能能够较为顺利地传播,而另一些频率的电波则可能会因为传播路径的差异而受到较大的干扰和衰减。
频率选择性衰落会给通信系统带来诸多不良影响。
其中最显著的就是信号失真。
原本清晰、准确的信号在经过频率选择性衰落的影响后,可能会出现幅度和相位的扭曲,导致接收端难以正确解读信息。
这就好比我们在听一段音乐,如果声音在传播过程中出现了失真,原本优美的旋律可能就会变得杂乱无章。
此外,频率选择性衰落还会导致误码率的增加。
在数字通信中,误码率是衡量通信质量的重要指标。
当衰落严重时,接收端接收到的信号可能与发送端发送的信号相差甚远,从而增加了误码的可能性。
这就像是在传递一封重要的信件,途中信件的内容被篡改,导致接收方无法理解真实的意思。
为了应对频率选择性衰落,通信领域的专家们采取了一系列的技术手段。
均衡技术就是其中之一。
简单来说,均衡技术就像是一个“校正器”,它能够对接收端接收到的信号进行补偿和调整,以减少频率选择性衰落带来的影响。
通过对信号的幅度和相位进行校正,使得信号尽可能地恢复到原始状态。
微波传输中的信号衰落问题与解决措施
《中国有线电视》2016(10)CHINA DIGITAL CABLE TV·技术交流·中图分类号:TN925文献标识码:B文章编号:1007-7022(2016)10-1161-02作者简介:褚丽蓉(1981-),女,工程师,研究方向为广播电视工程,E-mail :626378020@qq.com 。
微波传输中的信号衰落问题与解决措施□褚丽蓉(山西广播电视无线管理中心,山西太原030001)摘要:微波传输系统担负着安全传输广播电视信号的任务,但在实际传输中会出现信号衰落的问题,据此,详细阐述了微波传输中信号衰落的主要原因及解决措施。
关键词:微波传输;信号;衰落;措施Analysis of Signal Fading in Microwave Transmission and Its Solutions□ZHU Lirong(Shanxi Radio and TV Administration Center ,Taiyuan 030001,China )Abstract :The microwave transmission system bears the task of the safe transmission of broadcast TV signals.However ,there are signal fading problems in real transmission.Thus ,this paper discusses the main causes of and solutions to signal fading in microwave transmission.Key words :microwave transmission ;signal ;fading ;measures由于数字信号的峭壁效应使微波传输中信号衰落到一定程度时会导致信号完全中断,这在广播电视信号的传输中是绝不容许的。
微波传输中的信号衰落与控制策略探讨
微波传输中的信号衰落与控制策略探讨赵永发(作者单位:海南省昌江微波站)摘 要:随着信息化时代的来临,微波传输技术逐渐引起人们的重视,该技术的应用有效提高了信号传输效率、丰富了信号传输途径,但由于当前的技术水平限制,微波传输过程中还存在一些质量通病问题亟待解决与优化。
其中,信号衰是比较常见的问题之一,本文简要阐述了微波传输技术下信号衰落的几种类型,并就造成衰落的原因和衰落控制工作中的不足之处进行分析,最后提出几项衰落控制对策,以期为相关行业工作者提供参考。
关键词:微波传输;信号衰落;类型新时期背景下,城市信息化建设步伐越来越快,人们对于通信事业的要求越来越复杂化、多样化,而微波信号传播作为一种成本低、适用范围广且实现方法比较灵活的通信方式,在我国通信领域中应用广泛。
但随着使用周期的延长,人们也逐渐发现该技术模式下,信号传播也存在一定的不利因素,这在一定程度上降低了通信信号的传输质量,如何采取积极有效的措施降低微波信号传输的衰落程度,已经成为当前该行业工作者重点考量的问题。
1 微波传输中信号的衰落的类型微波信号传输因为具有较为灵活的性能优势,所以在通信领域的应用范围比较广泛,如广播电视行业、网络监控行业等,都有微波信号传输应用的影子。
但在实际应用过程中,这种信号传输方式也会受到多种因素影响,导致信号质量出现衰落现象,比如:最为常见的地面建筑物遮挡以及山峰、水汽等自然物质的影响,都会在一定程度上削弱信号强度,严重时甚至会直接导致信号中断,影响人们的使用体验。
而且,不同的介质影响下,微波传输信号的衰落会呈现出差异化的衰落形式,因此,针对不同的影响因素,工作人员需要采取不同的优化改进对策进行防范和处理,这样才能取得理想的控制效果。
具体而言,微波传输信号衰落的类型主要包括以下几种:(1)K型信号衰落。
这种微波传输信号衰落类型较为常见,主要是由于多径传播而引发的干涉型衰落。
处于特殊条件下的绕射波或者地面反射波和直射波在到达接收点位置时,因为相位不同而产生相互干涉,最终形成信号衰落。
电波传播特性与信号衰减研究
电波传播特性与信号衰减研究在我们的日常生活中,从手机通信到广播电视,从卫星导航到无线网络,电波无处不在,为我们的信息交流和生活带来了极大的便利。
然而,要实现稳定、高效的通信,就必须深入了解电波传播的特性以及信号在传播过程中的衰减情况。
电波,作为一种电磁能量的传输形式,其传播特性受到多种因素的影响。
首先,传播环境是一个关键因素。
在城市环境中,高楼大厦林立,电波会在建筑物之间反射、折射和散射,导致多径传播现象。
这就好比我们在一个充满镜子的房间里说话,声音会从不同的方向反射回来,使得声音变得复杂和混乱。
同样,多径传播会使接收端接收到多个经过不同路径到达的信号,这些信号可能相互叠加或抵消,从而影响信号的质量和强度。
在开阔的平原地区,电波传播相对较为简单,主要以直射波的形式传播。
但随着传播距离的增加,信号强度会因为扩散而逐渐减弱,这被称为自由空间衰减。
自由空间衰减遵循着特定的规律,可以通过数学公式进行计算和预测。
除了传播环境,电波的频率也是影响其传播特性的重要因素。
一般来说,频率越高的电波,其穿透能力越弱,但方向性更强。
例如,高频的毫米波在穿过障碍物时容易被衰减,但可以实现更窄的波束和更高的数据传输速率。
相反,低频电波的穿透能力较强,但传输速率相对较低。
电波在传播过程中还会受到气候条件的影响。
例如,雨天时,空气中的水汽会吸收电波的能量,导致信号衰减增加。
在雾天,电波的散射现象会更加明显,也会影响信号的传播。
了解了电波的传播特性,我们再来看看信号衰减的问题。
信号衰减可以分为大尺度衰减和小尺度衰减。
大尺度衰减主要包括路径损耗和阴影衰落。
路径损耗就是前面提到的随着传播距离增加而导致的信号强度减弱。
阴影衰落则是由于障碍物的遮挡,使得信号在局部区域出现大幅度的衰减。
小尺度衰减主要是由多径传播引起的,包括频率选择性衰落和时间选择性衰落。
频率选择性衰落是由于不同频率的电波在多径传播中经历不同的相移和衰减,导致接收信号的频谱发生变化。
微波传输中信号衰落问题的分析与解决
284技术与应用微波传输中信号衰落问题的分析与解决张 斌(山西广播电视无线管理中心 1125台,山西 太原 030001)摘 要:本文将微波传输的信号衰落作为研究内容,并从微波传输中的信号衰落的作用角度以及微波传输中信号衰落的相关问题进行分析和探究,提出解决相关问题的切实建议,希望对提升微波传输的速率有所帮助。
关键词:微波传输;信号衰落;问题;分析;解决中图分类号:TN943.2 文献标志码:A 文章编号:1674-8883(2016)21-0284-01现阶段,随着全球一体化经济建设的不断发展以及城市化发展步伐的不断加快,信息化与数字化的理念不断融入人们的生产生活中,并且人们对通讯行业的要求也越来越高。
作为影响通讯行业的重要环节,微波传输具备应用灵活、适应能力强以及投入较小等优势,微波传输被广泛地应用于各行各业之中。
例如,广播电视、安防控制、移动网络以及视频监控等行业,使得微波传输趋向广泛性甚至是普遍性发展。
而在其实现广泛性发展的过程中,也会出现各类亟待解决的实践应用问题。
很多时候,微波传输都要面临诸多重要的现实性问题,即大气的影响、地面建筑的阻隔影响等,这些影响就会使得微波在传输的过程中会出现绕射或是折射的现象,这样就会使得微波传输信号发生衰落的现象,乃至出现信号失真甚至中断的现象。
站在这一角度上来看,现阶段要想实现微波传输的有效发展,就要有效解决其发展中引发衰落的问题,从而为微波传输的时效性提供充足的保障。
下面为笔者在广播电视微波传输工作中的详述。
一、对于微波传输具有影响作用的诱因分析当前,微波传输信号由于受各类因素的影响很可能出现中断的问题抑或是失真的现象,这些都是引发微波传输信号出现衰落情况的具体诱因。
而总结其具体的实践因素,具体可以分为两类,一类是大气层的影响因素,另一类就是相关建筑设施对于微波传输信号的反射与影响。
以反发射波的现象对于微波传输信号的相应角度来讲,当前的城市建设抑或是乡镇的设施建设的过程中都会存在一定的反射系数且会出现相关的差异。
微波传输与抗衰落措施
格的,改造也是成功的。
通过改造,降低了故障率,减少了维护量,整机性能、指标均有较大提高。
更重要的是,积累了经验,增长了见识,尝到科技进步带来的甜头。
我们期待着大功率电子管腔体改造技术尽快成熟,成本降低,为下一步整机改造及其他设备固态化改造打下坚实基础。
(收稿日期:2002-09-02)文章编号:1006 5628(2003)03 0037 02西部广播电视!2003年第3期微波传输与抗衰落措施蒋海鹰(广东省广播电视技术中心微波总站,广东省∀广州市∀510030)摘∀要:主要叙述微波传输特点、传输过程中所受影响,介绍了几种常见的抗衰落措施。
关键词:微波传输∀抗衰落1∀引言微波是一种频率超过1GH z的电磁波,波长范围在毫米~厘米数量级,其波长比普通无线电波更短。
微波传输类似光线直线传输,是一种视距范围内的接力传输。
在微波传输的路径上,可能会受到诸如大气、海面、地面、高大建筑物或山峰的折射和绕射等的影响,从而造成信号的衰落和失真,甚至中断。
因此,研究微波传输的特点,掌握微波传输过程中所受到的影响,并减少其衰落和失真,是微波通信所面临的一大难题。
2∀微波传输的特点2 1∀视距范围内的直线传输由于微波的波长很短,因此它不能像中波那样可以沿着地球表面传输,因为地面很快就把它吸收掉了;它也不能像短波那样可以通过电离层反射传输到地面很远的地方,因为它能够穿过电离层逸入太空。
由于地球表面是一个曲面,所以微波只能在视距范围内作直线传输,因此决定了两个微波站之间的传输距离不能很远,一般在50km左右,否则将不能获得较稳定的传输特性。
2 2∀多径传输在实际使用的微波通信线路中,总是使用方向性非常强的天线,并把收、发信天线对准,以使收信端收到较强的直射波。
但是,由于受天线的方向性所限,总会有一部分电磁波透射到地表面,经地表面反射后到达收信端的天线,或散射进入太空;其次,由于大气层中存在不均匀的气体,也会造成电磁波的折射和吸收,损失掉一部分能量;另外,由于微波无法穿过传输线路上的固体物,所以,在传输路线上的固体物,特别是高大的建筑物,就会使微波造成绕射和电平损耗。
微波信号在传输过程中的衰落及防范措施研究
微波信号在传输过程中的衰落及防范措施研究摘要:在现在社会的发展中,科学技术的也在不断的进步,微波信号的传输面临的问题越来越多。
高速信号完整传输需要的条件很多,因此在设计电路时要综合考虑各种因素,抓住主要问题,这样才能保证高速信号传输尽量完整,避免出现不必要的信号失真,影响整个系统的工作。
基于此,本文主要阐述了微波信号传输的特点、加强微波信号传输的策略、微波信号传输的应用情况分析,希望能为今后微波信号的传输带来一定帮助。
摘要:微波信号;传输;策略随着信息技术的发展,多媒体已成为信息传输的主体,这就要求传输线路具有足够的信号带宽,需要高速微波信号在介质中传输。
较中速信号可以在如双绞线和扁平双线中传输不同,高速信号的传输需要微波传输线,如波导和微带线等传输线,目前传输最快光信号采用的是光纤传输(介质波导)。
微波信号与低速信号不是由频率本身高低决定,而由传输线长度与传输信号波长的比值决定。
一般来说信号路径长度小于信号有效波长的1/6时,可以认为该传输线为微波信号传输,必须采用传输线理论(或电磁场理论)解决,否则认为低速传输,将传输线视为短路线处理。
微波信息的传输与低速信号传输有本质的不同,低速信号在传输线上电压(或电流)状态相同,分析时可将传输线集中一点(或者说传输线只是一条短路线)。
而整个电路的分析采用集总参数来描述,并由基尔霍夫方程来求解电路中各点电压或电流。
而微波信号在传输线上各点状态不同,这样就不能将传输线视为一条短路线,而是一条状态线,其传输状态不但与传输线本身材料和周围介质有关,而且也与传输的信号频率有关,这样微波信号传输就得采用电磁场理论来分析。
[1]信号完整性是指电路系统中信号不失真地从源端传到接收端,并不对其它信号产生干扰。
保证微波信号完整传输需要复杂设计,在现代印刷电路版和集成电路设计制造领域,微波信号完整性传输已经成为一个关键技术的瓶颈。
主要表现是对时序的影响、信号振铃、信号反射、近端串扰、远端串扰、开关噪声、非单调性、地弹、电源反弹、衰减、容性负载、电磁辐射和电磁干扰等。
电波传播中信号衰减的模型研究
电波传播中信号衰减的模型研究在当今的信息时代,电波作为信息传输的重要载体,其传播特性对于通信、广播、雷达等领域具有至关重要的意义。
而在电波传播的过程中,信号衰减是一个不可避免的现象,它会影响信号的质量和传输距离,从而限制了通信系统的性能。
因此,深入研究电波传播中信号衰减的模型,对于优化通信系统设计、提高信号传输质量具有重要的理论和实际价值。
一、电波传播的基本概念电波是指在空间中传播的电磁波,其频率范围非常广泛,从低频的无线电波到高频的光波都属于电波的范畴。
在通信领域中,常用的电波频段包括短波、超短波、微波等。
电波在空间中的传播方式主要有地波传播、天波传播和空间波传播三种。
地波传播是指电波沿着地球表面传播,其传播距离相对较短,但稳定性较好,适用于中低频段的通信;天波传播是指电波通过电离层反射传播,其传播距离较远,但受电离层变化的影响较大,适用于中高频段的通信;空间波传播是指电波直接从发射天线传播到接收天线,其传播距离与天线高度和发射功率等因素有关,适用于微波频段的通信。
二、信号衰减的原因电波在传播过程中,信号会发生衰减,其主要原因包括以下几个方面:1、自由空间损耗自由空间损耗是指电波在自由空间中传播时,由于能量的扩散而导致的信号强度减弱。
其大小与传播距离的平方成正比,与电波频率的平方成正比。
2、吸收损耗电波在传播过程中,会被传播介质吸收一部分能量,从而导致信号衰减。
例如,电波在穿过建筑物、树木等障碍物时,会被吸收一部分能量。
3、反射和散射损耗当电波遇到障碍物时,会发生反射和散射现象,从而导致信号的方向和强度发生变化,产生损耗。
4、多径衰落由于电波传播的多径效应,接收端会接收到多个不同路径传播的信号,这些信号之间会相互干扰,导致信号强度的起伏变化,即多径衰落。
三、信号衰减的模型为了定量地描述电波传播中信号衰减的特性,人们建立了多种信号衰减模型。
下面介绍几种常见的模型:1、自由空间传播模型自由空间传播模型是最简单的信号衰减模型,适用于理想的自由空间传播环境。
微波传输中的信号衰落与控制策略探讨
1 微波传输中信号的衰落的类型微波传输技术具备着便捷、高效、灵活、局限性较小的优势,正因此项优势,直接导致微波传输技术被我国通信单位广泛应用。
比如:电台直播,微波传输、电话等等,都在运用到微波传输技术。
但是,在实际运用过程当中,此项技术的各种问题便不断出现,从而导致通信质量较差等现象的发生。
比如:高层建筑遮挡信号、山区遮挡信号,周边环境影响信号等。
这些因素都会直接导致通讯信号较差等现象的发生,严重时还会直接导致通讯中断等现象发生。
严重影响到我国人民群众通信的质量。
并且,随着各种条件相继影响的因素,就会直接导致微波传输慢慢以下降的趋势发展。
因此,为解决这此项问题,相关的工作人员需要做好全面性的优化及预防措施,从而让微波传输技术的优化处理能够达到预期的标准。
具体来说,微波传输技术衰弱的主要分类具体如下:(1)K 型衰落,此项信号衰弱问题在当前比较常见,而造成此项问题的主要因素就是传播途径过多所导致的信号衰落现象的发生。
比如:在特殊条件下,绕射波或者地面反射波和直射波在到达接收点位置时,三者出现了相互排除干涉的现象,从而出现信号衰落现象的发生。
而在实际干涉过程当中,信号传输的衰弱情况,主要与形成差起到至关重要的作用,如果K 值发生了一定的变化,各项环节及因素等也会发生一定的变化,从而导致通讯信号不断衰落等现象的发生。
此种现象也被业内称为K 型衰落。
最后,如果传输途径恶劣环境当中,也会导致信号质量不断下降现象的发生。
(2)波导型信号衰落:此类通信讯号衰弱问题也是发生比较频繁的一种问题,此类问题主要是由外界因素影响所导致问题的发生。
具体来说,由于外界因素影响较大,结构较为负杂,从而导致大气层出现不均匀现象的发生,从而导致超折射现象。
并且,当现场当中电磁波穿过大气层时,波导层外部就会出现收发现象,从而导致信号衰弱现象的发生。
(3)雨雾衰减型信号衰落:这种问题是由于外界天气因素所导致的,其主要是由雨雾对电波能量的传输所导致最终能量传输工作受到一定的质量问题,严重时也会导致信号出现中断现象的发生。
微波通信中“近区场衰落”现象分析概要
欢迎访问Freekaoyan论文站微波通信中“近区场衰落”现象分析欢迎访问Freekaoyan论文站关键词:微波通信场衰落场干涉路径空隙惠更斯—费涅尔原理笔者在从事MMDS 微波发射的实际工作中发现,在其有效覆盖场的近区(即发射源或天线附近大约5km 的范围内)有一种比较特别的“场衰落”现象,直接影响到正常接收。
这种现象具有一些特征:是随机的,且发生频繁,持续时间也较长;有明显的区域性,也就是说只发生在近区的某一范围内,呈扇形分布,而且分界比较明显,有时隔开一条路或一栋建筑这种现象就消失了,说明与特殊地形有关;有频率选择性,从频谱仪上可清楚地看到,这种衰落只对某一频段而不是整个频带有影响。
大家都知道,微波通信是采用空间波传输,在传输过程中必然会出现场衰落,这也是在设计微波覆盖或链路时必须考虑的一个重要因素。
但在近区发生场衰落以致严重影响到正常的接收,则出乎设计者的意料,因为近区属于正常接收的范围。
根据电磁场理论,场结果或者说接收点的电平受很多因素(比如地理、气候)的影响,这就是通常所说的边界条件。
有些边界条件是随时间不断变化的,对场的分析比较复杂且很难精确量化,在实际工作中须反复调试才行。
根据无线电传输理论,场衰落就是微波在空间传输中受到大气效应和地面效应的影响,导致接收机接收电平随着时间的变化而不断变化。
包括衰减型和干涉型两种衰落。
根据惠更斯—费涅尔原理,在覆盖范围内任何一处的接收场强都是多径传输后到达该点迭加的结果。
电磁波具有跟光波相同的特性,符合波动学说,在传输过程中会受到折射、反射、绕射的影响。
由于多径的原因而产生相位差,于是在接收点的场强就会产生正向或反相迭加,这就是场干涉。
在实际中,干涉型衰落会产生两种结果:一种是接收点场强处于相对稳定,能够保证正常接收;另一种是接收点的场强相对不稳定,也就是说不能正常接收。
衰减型衰落为传输过程中自然分布型衰落,它对电波的影响一般是固定的。
本文重点讨论干涉型衰落的第二种情况。
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三跳微波电路电波衰落调研
报告
一、__—__微波干线简介
__—__微波系统是__局防汛和日常工作中最重要的微波干线,也是海委直管大型水库__水库对外唯一通信电路。
该系统于19XX 年由中日两国政府合作建设完成,站点包括__、祝官屯、临清、馆陶、__县、__、__、__8个站(其中前三个站位于__省,后5个站位于河北省),干线全长288公里。
以该干线为传输中枢,建立起了漳河、卫运河流域较为完善的防汛通信系统。
下图为该干线的地理位置图:
该干线自建成使用以来,在__局的防汛和日常工作中发挥着重要作用,尤其在“96.8”洪水中发挥了不可替代的作用,为抗洪救灾取得胜利提供了可靠保障,并得到部委的表扬。
事实证明,该干线已经成为__局防汛抢险的神经线。
根据原信息产业部《关于调整1-30ghz数字微波接力通信系统容量系列及射频波道配置的通知》(信部无[20__]XXX号)规定,该系统使用频段已收回另行分配,自20__年1月1日起将失去干扰保护,并且不得对新业务台站产生干扰。
因此,__局自20__年12月起对该干线分期进行了改造。
改造后的微波工作频段为8g,容量为155m, __—祝官屯—临清—馆陶—__县4跳微波采用1+1
设备配置,天线采用空间分集;__县—__—__及__—__三跳微波由于资金限制,采用1+0配置,天线未采用空间分集。
系统建成投入使用后,运行基本稳定,更高的传输带宽为__
局的语音、数据、视频等各项业务的开展提供了极大的便利。
但根据几年来的实际运行效果来看,__县—__—__及__—__三跳微波线路中断率明显较多,对__水库、__局及漳河上游管理局的专网通信有较大影响。
因此,有必要对这三跳微波电路的电波衰落情况进行调查,对引起电路中断的各种原因进行分析,以期找出相应的对策。
二、衰落的定义及分类
微波在空间传输中将受到大气效应和地面效应的影响,导致接收机接收的电平随着时间的变化而不断起伏变化,这种现象就是衰落。
无线信道中电波的传播不是单一路径,而是直射波和许多路径来的众多反射波的合成。
由于电波通过各个路径的距离不同,因而各个路径来的反射波到达时间不同,也就是各信号的时延不同,相位也就不同。
不同相位的多个信号在接收端迭加,有时迭加而加强(方向相同),有时迭加而减弱(方向相反)。
这样,接收信号的幅度将急剧变化。
这种衰落是由多种路径引起的,所以称为多径衰落。
衰落的大小与气候条件,站距的长短有关。
衰落的时间长短不一,程度不一。
衰落根据其频率特性又可以分为二类:非频率选择性衰落(又称平衰落)和频率选择性衰落。
衰落影响:接收电平降低,无法保证正常通信;接收波形畸变,产生严重的误码;传播延时变化,破坏与时延有关的同步。
从衰落的物理因素来看,可以分成以下几种类型:
(1)k 型衰落
这是由于多径传输产生的干涉型衰落,它是由直射波和反射波在到达接收端时,由于行程差,使它们的相位不一样,在叠加时产生的电波衰落。
由于这种衰落与行程差δr 有关,而δr 是随大
气的折射参数k 值的变化而变化的,故称为k 型衰落。
这种衰落
在水面,湖泊,平滑的地面时显得特别严重。
(2)波导型衰落
由于气象的影响,大气层中会形成不均匀的结构,当电磁波通过这些不均匀层时将产生超折射现象,称为大气波导传播。
若微波射线通过大气波导,而收,发两点在波导层外,则接收点的电场强度除了有直线波和地面反射波以外,还有“波导层”以外的反射波,形成严重的干扰型衰落,造成通信的中断。
一般认为k型衰落持续时间相对较短,衰落程度较浅,且变化快,很少能够中断通信;而波导型衰落持续时间长,衰落程度深,极易造成通信长时间中断。
(3)闪烁衰落
对流层中的大气湍流形成的不均匀的块式层状物使介电系数
ε与周围的不同,当微波射线射到上面时,将使电波向周围辐射,形成对流层散射。
此时接收点也可以接收到多径传来的这种散射波,
它们的振幅和相位是随机的,这就使接收点的场强的振幅发生变化,称之为闪烁衰落。
这种衰落持续时间短,电平变化小,一般不会造成通信的中断。
三、__县—__等三跳微波电路衰落调查
3.1 衰落情况测试及观察
从微波系统及语音交换机的网管系统的运行记录来看,__水库及__局交换机与__局中心交换机的2m连接有时会快速中断,然后
自行恢复,而临清局的交换机则基本无中断现象。
因此需要对各段电路的误码性能进行测试分析,找出误码率较高的传输区段。
嫌疑最大的就是那三跳无空间分集的线路。
于是,在__中心站机房架设误码仪,对__—__县段及__—__段同时进行长时间误码测试,结果表明:__—__县段传输质量非常好,而__—__段则出现了较高的误码率,这就说明了__县—__段的传输质量不太理想。
用同样的方法也证明了__县—__段存在同样问题。
因此需要对以上三跳微波电路进行进一步的误码测试。
于是把误码仪安装到__站,对__—__县、__—__、__—__三跳微波逐一进行误码测试,七天的测试结果如下:__—__县段误码测试结果
__—__段误码测试结果
__—__段误码测试结果
从以上测试结果可以看出:三跳微波传输质量皆不理想,衰落往往能导致系统中断,而尤以__—__段为甚。
通过微波网管系统得到的接收电平可以更直观地对衰落情况
进行观察。
以下就是抽取的比较典型的各段电路传输衰落时的接收电平曲线:
__—__县段衰落时的接收电平曲线图
__—__段衰落时的接收电平曲线图
__—__段衰落时的接收电平曲线图
微波系统接收机门限电平为-70dbm,从各个曲线图中可以很直观地看到系统中断的情形。
闪烁衰落的情形也有,但由于电平浮动的幅度较小,对传输质量影响不大,在此不予考虑。
3.2 实际传输路径调查
从1/50000地图可以看出:__县—__—__二传输区段的地形为平原,中间没有大的水面;而__—__段的传输断面为b型和c型,传输距离较远(36.5公里),衰落的情况也最严重,因此着重对此段传输路径进行了详细调查。
下图为该段传输路径实地勘察路线的示意图。
情况说明:
从__出发,沿电波传输路径进行勘察,路线确定的依据为
1/50000地图和gps。
从__至铁路,地形为平原,传输反射点(19.6公里处)为高速公路附近,周围没有水面,但雨后可能会有积水);离__28km
处有一孤立山丘,其海拔为XXX米,根据设计计算的余隙值(XXX
米),此山丘的高度在k值变化时不足以引入传输损耗;再往前直至__为起伏山丘。
在__站和__站的铁塔上沿传输方向用望远镜瞭望,没有发现可能的阻挡物。
四、衰落调查结论及应对措施
4.1 调查结论
三跳电路的反射点均在平原地带,在下雨及大面积灌溉时容易导致k型衰落,造成电波的深衰落。
在干旱的季节会比较稳定,这也和实际情况基本吻合。
在晚19:00至次日晨8:30,是极易形成大气波导的时段,这时容易发生衰落时间较长、幅度较大的波导型衰落。
由于本微波系统容量较大,传输信号的带宽较宽,容易导致频率选择性衰落,这时的信号电平并没有大的起伏,但信号频谱变形严重,导致误码增多,严重时也会引起传输中断。
4.2 应对措施
一般地,应对衰落的主要措施有:
(1)自适应均衡技术
所谓均衡就是接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性,用来抵消信道的时变多径传播特性引起的干扰。
这项技术在该微波系统中已应用,但不能有效抗拒程度较深的衰落。
(2)频率分集(fd)
用两个以上的频率同时传送一个信号,在接收端对不同频率的信号进行合成,利用电磁波在不同频率下的不同行程来减少或消除影响。
但由于无线电主管部门给予该微波线路仅一对频点,对于本套系统无法实施。
(3)空间分集(sd)
在接收端架几副高度不同的天线,利用电磁波到达各接收天线的不同行程来减少衰减。
下图就是__—祝官屯段的分集接收对抗衰落的曲线图:
上图可以明显看到1#和2#接收系统在衰落发生时的保护作用:1#天线接收信号衰落时,2#天线接收信号正常,反之亦然,这样通过切换装置,系统的接收信号始终在门限电平之上,维持系统运行的稳定性。
这表明空间分集接收对相位干扰型衰落是非常有效的,对于该套微波系统也是可行的。
__、__、__、__县的铁塔均在XXX米以上,高度完全可以满足分集天线的余隙要求。
根据对三跳微波电路采用空间分集后的电路传输指标计算及其他已分集区段的运行情况,可以判定:只要计算好分集天线的高差,就能够有效的消除衰落的影响,从而大大提高电路的稳定性,同时,升级后的1+1设备配置对设备故障判定和故障处理,会更加准确和容易,增加系统运行的可靠性。
总之:针对__县—__—岳成、__—__三跳微波时有中断问题,我们进行了长时间的调查分析,其中做了路由地面的调查、仪器测试、与通讯质量好的区段比较以及计算分析等方法,找准了主要原
因,同时调查分析了解决问题的主要方法。
认为:增加上述三跳站微波设备至1+1是解决问题的最好途径。