数字微波
数字微波通信系统的组成
数字微波通信系统的组成数字微波通信系统是一种高速、高质量、可靠的通信系统，由多个部分组成。
这篇文章将从以下几个方面介绍数字微波通信系统的组成。
一、数字微波通信系统的基本概念数字微波通信系统是指利用无线电波进行数字信息传输的通信系统。
它包括发射机、接收机和传输介质三部分。
二、数字微波通信系统的组成1. 发射机发射机是数字微波通信系统中非常重要的一个部分，它主要由以下几个部分组成：（1）调制器：调制器是将需要传输的信息转换为无线电频率上的模拟信号，常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
（2）功率放大器：功率放大器将低功率模拟信号转换为高功率模拟信号，以便能够在传输过程中保持稳定的信号强度。
（3）频率合成器：频率合成器可以产生所需的无线电频率，并将其输出到天线上进行发射。
2. 传输介质在数字微波通信系统中，传输介质主要指天线和空气。
天线是将无线电信号从发射机传输到接收机的介质，而空气则是天线所在的媒介。
3. 接收机接收机是数字微波通信系统中另一个非常重要的部分，它主要由以下几个部分组成：（1）天线：天线将从发射机传输过来的无线电信号接收下来，并将其转换为电信号。
（2）低噪声放大器：低噪声放大器将接收到的低功率电信号转换为高功率电信号。
（3）解调器：解调器将接收到的模拟信号转换为数字信号，以便能够进行后续处理和应用。
4. 控制系统控制系统是数字微波通信系统中一个非常重要的组成部分，它主要用于控制和监测整个通信系统的运行状态。
控制系统包括以下几个部分：（1）时钟和定时器：时钟和定时器用于同步整个通信系统中各个部件之间的工作状态。
（2）故障检测和报警装置：故障检测和报警装置可以及时检测出通信系统中出现的故障，并向操作人员发出相应的警报信息。
（3）远程监控装置：远程监控装置可以通过网络远程监控整个数字微波通信系统的运行状态，并进行相应的调整和控制。
三、数字微波通信系统的应用数字微波通信系统在现代社会中得到了广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 电视广播数字微波通信系统可以将电视信号传输到各个地方，以便人们观看不同的电视节目。
数字微波通信概述
第一章数字微波通信概述本章主要内容：➢微波和微波通信的概念➢微波通信的常用频段➢数字微波通信的特点➢微波通信的分类➢微波通信的应用➢微波站的分类➢数字微波的中继方式➢数字微波通信系统的组成➢数字微波通信系统的技术指标重点：➢什么是微波和微波通信？➢微波通信的分类➢微波站的作用➢中继方式➢数字微波通信系统的组成1.1 数字微波通信的概念本节需要掌握的内容：➢微波通信的概念➢微波通信的频段➢微波的视距传播特性➢微波通信的分类一、微波与微波通信什么是微波？频率在300MHz到300GHz（波长为1m到1mm）范围内的电磁波。
什么是微波通信？利用微波作为载波来携带信息并通过电波空间进行传输的一种无线通信方式。
模拟微波通信和数字微波通信。
与其他通信系统一样，都由模拟微波通信发展为数字微波通信。
微波通信的起源和发展。
微波技术是第二次世界大战期间围绕着雷达的需要发展起来的，由于具有通信容量大而投资费用省、建设速度快、安装方便和相对成本低、抗灾能力强等优点而得到迅速的发展。
20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽，性能较稳定的模拟微波通信，成为长距离大容量地面干线无线传输的主要手段，其传输容量高达2700路，而后逐步进入中容量乃至大容量数字微波传输。
80年代中期以来，随着同步数字序列（SDH）在传输系统中的推广使用，数字微波通信进入了重要的发展时期。
目前，单波道传输速率可达300Mbit/s以上，为了进一步提高数字微波系统的频谱利用率，使用了交叉极化传输、无损伤切换、分集接收、高速多状态的自适应编码调制解调等技术，这些新技术的使用将进一步推动数字微波通信系统的发展。
因此，数字微波通信和光纤通信、卫星通信一起被称为现代通信传输的三大支柱。
我国第一条微波中继通信线路是60年代初开始建立的。
目前已试制成功2，4，6，8，11GHz等多个频段的各种容量的微波通信设备，并正在向数字化、智能化、综合化方向迅速发展。
二、微波通信的常用频段微波既是一个很高的频率，同时也是一个很宽的频段，在微波通信中所使用的频率范围一般在1GHz～40GHz，具体来讲，主要有以下几个频段：L波段 1.0——2.0GHz C波段 4.0——8.0GHzS波段 2.0——4.0GHz x波段8.0——12.4GHzKu波段12.4——18GHz K波段18——26.5GHz三、微波的传播特性微波除了具有电磁波的一般特性外，还具有一些自身的特性，主要有：1.视距传播特性微波的特点和光有些相似。
数字微波原理
随着传输速率的提升，数字微波设备在信号处理、调制解 调等方面面临技术挑战。解决方案包括采用先进的信号处 理算法和优化硬件架构。
多径衰落的挑战
在复杂环境中，多径衰落成为影响数字微波传输性能的关 键因素。解决方案包括采用先进的信号合成技术和动态信 道分配策略。
高成本与设备尺寸的挑战
随着技术的进步，数字微波设备正朝着更小尺寸、更低成 本的方向发展，以满足大规模部署的需求。
低功耗设计
在节能减排的背景下，数字微波设备的低功耗设计成为重要的发展 趋势，通过优化硬件架构和采用先进的制程技术来实现。
智能化处理
借助人工智能和大数据技术，数字微波系统将实现智能化信号处理， 自动优化传输性能，提高网络可靠性。
数字微波技术在5G网络中的应用
01
5G回传
数字微波技术作为5G回传的重要手段，能够提供大带宽、高速率的传
02
数字微波收发信机通常由调制解调器、中频处理单元、射频收发单元和电源等 部分组成。
03
调制解调器负责对数字信号进行调制和解调，中频处理单元负责对信号进行变 频和滤波等处理，射频收发单元负责信号的发送和接收，电源提供设备所需的 电能。
数字微波中继站
数字微波中继站是数字微波通信系统中的重要组成部分，它负责将数字信号从一个站点传输到另一个 站点。
解码
在接收端，数字微波信号需要通过相应的解码方式还原为原 始数据。解码过程与编码过程相反，需要根据不同的编码方 式采用相应的解码算法，如相干检测、非相干检测等。
数字微波信号的频谱压缩与展宽
频谱压缩
为了提高数字微波信号的传输效率，可以采用频谱压缩技术。频谱压缩技术通 过改变信号的调制方式和编码方式，将信号的频谱压缩，从而在相同的带宽内 传输更多的数据。
IP(PTN)数字微波介绍
关于IP（PTN）数字微波ASB设备说明上海贝尔阿尔卡特是全系列通信产品供应商，和中国的多家运营商有着长期的友好合作，提供包括无线、交换及传输在内的多种产品。
不同于其他专业的微波小厂家，上海贝尔阿尔卡特可为用户提供端到端的解决方案，及完善的服务；ALCATEL-LUCENT拥有业界最全的微波产品线，涵盖所有频段和容量，可提供9400AWY PDH微波系列；9500MXC SDH微波系列；9600LSY长距SDH 微波系列，以及最新的基于Packet的9500MPR微波系列。
同时ALU是业界第一个推出真正基于Packet的微波专业厂家。
9500MPR基于Packet的微波特性如下：●机械结构室内室外型●频率范围 6 GHz 到38 GHz●调制模式 4 QAM /16 QAM /32 QAM /64 QAM /128 QAM /256QAM；支持自适应调节●接口10/100/1000 Ethernet, E1, ATM最多192 E1, 5个嵌入GE端口, 最多53 GE端口●吞吐量每个无线载波容量高达350 Mb/s2Gb/s 无线容量10 GB/s 交换容量●配置1+0, 1+1 HSB, 频率分集, 空间分集,节点配置，每子框多至6个无线方向●特性完全设备保护, 无任何故障点基于VLAN的内部包交叉连接电路仿真和ATM 伪线数据包业务同步分配LTE Ready (支持1Gbs E-Band radio, Synch-E)9500 MRP IP微波传输系统技术优势●多业务汇聚平台●业务识别●10Gbps的分组节点●根据业务需求的自适应调制●通用ODU- 9500MXC与9500MPR采用同样的ODU支持TDM至分组网络的平滑过渡，充分保护已有投资●内置分组交换节点- 基于自适应调制的分组传输- 所有业务会聚到Ethernet●高灵活性:- 模块化设计降低初期投资- 全IP节点优化网络运营●统一的网元管理系统- 可集成到光传输网络1350 OMS- 可集成到数据网络5620 SAM关于业界其他IP微波的一点说明业界一些微波厂家将带有以太接口的PDH微波或者SDH微波称作IP微波，其实这是在偷换概念。
第3章数字微波通信系统
1、直接中继（微波转接）
----把接收到的微波信号用微波放大器直接 放大。
移频：收、发的频率不一样。
微
波
移
放
频
大
微 波 放 大
16
2、外差中继（中频转接）
低
噪 声 放
混 频
大
中 放
上 变 频
功 放
----中频转接只将收到的微波信号混频（下变频） 至中频（70MHz或140MHz），经中频放大器放大后 再送到发送设备的上变频器变换为微波频率，经功 率放大后由天线发射出去。
9
3.3 微波的视距传播
1 自由空间传播损耗的计算
➢ 自由空间传播损耗通常用分贝（dB）来表示：
L 10 lg L 20 lg 4d
➢ 若距离d用km表示，频率f用MHz表示有：
LS 32.4 20 lg d (km) 20 lg f (MHz )
➢ 若距离d用km表示，频率f用GHz表示有：
CO1 Ci G1
Ci
CO2
LF
CO 2
Ci LF
CO2 Ci LF
对数（dbm、dbw）
12
Gt
LS
Gr
Lt
发信机
Pt
Lr
Pre
收信机
Gt (Gr ) : 发射(接收)天线增益
Pt : 发射功率
Lt (Lr ) : 发端(收端)馈线系统损耗 Pre : 接收功率
Pre Pt
G
的中频信号进行调制，并将70MHz已调信号 送入微波发信机。
21
（4）中频信号——微波射频信号的变换 在微波发信机，对70MHz的已调波进行混频，
即70MHz的中频信号对微波载波进行调制，将 70MHz的中频信号变为微波射频信号。 （5）微波信号的发送
数字微波设备简介1
京
信
通
信
系
统
MASELink系统设备
系统功能
强大的本机监控功能，液晶显示操作简便 通过IDU面板的LCD显示及面板简单管理操作。可 显示设置本机的工作状态和系统参数，可远距离监 视ODU 的操作，使得用户维护无需专用设备即可 判明故障。
环测功能
本地环回 本地环回主要是进行E1业务接口的环回，它将E1的输入端环 到E1的输出端。 中频环回 将IDU的发中频信号在输出端环回到收中频的输入端，主要 测IDU是否正常。 远端环回 在远端将E1的输出端环回到E1的输入端，主要测试整个链 的运行状态。不同支路可单独环回而不影响其他支路的工作
Maselink系统有无保护1+0和保护1+1两种结构。保护系统对 重要的系统单元进行备份以提高系统的性能。无保护系统的 室内单元高度为1RU，可直接安装到标准的19”机架上。保护 系统的1+1室内单元高度为3RU。
京
信
通
信
系
统
MASELink系统设备
系统功能
1＋1保护系统的室外安装方式有 两种。一种为利用RF混合电路作 分支电路的单面天线型(如右图)， 另一种为两面天线无分支单元的 结构，两面天线直接安装在室外 单元上。这两种情况下使用的室 外单元与1＋0系统时使用的室外 单元是一样的，即1＋1系统与1＋0 系统的室外单元是通用的
京
信
通
信
系
统
MASELink系统设备
系统技术指标
E1数据接口：
符合ITU-T建议 G.703、G13/T 7611-2001 输入/输出： 不平衡75欧姆（BNC） 线路码型： HDB3
散射体
(1) 直射波传播
数字微波通信设备技术交流
功能说明
显示状态
修改状态
向上翻页
改变参数
蜂鸣器提示
下键
向下翻页
改变参数
左键 右键 清除键
向左翻页 向右翻页 返回首页
左移光标 右移光标 取消修改
➢按键操作有效：蜂鸣器鸣 响1声。
➢按键操作无效：蜂鸣器鸣 响2声。
确认键 进入修改状态 确认修改
21
（1） 显示状态
设备开机时首先进入的是显示状态。在显示状态下，按上键、下键则上、下 翻屏；按左键、右键，屏幕中左、右翻屏。如操作无效，则以两声蜂鸣音提 示。在任一屏幕时按清除键，则回到首屏。
17
室内单元（IDU）
室内单元（IDU）为微波设备的中频处理部分，主要由 接口电路、分复接、调制解调、电源以及公务部分组成。 它通过中频电缆与室外单元（ODU）连接。
18
LCD面板操作
LCD操作面板由1个LCD显示屏、10个LED指示灯、6个按 键组成。显示屏可显示2行，每行16个字符。
通过LCD操作面板，可控制和监视设备的运行参数和工作 状态。
27
Local ODU RSSI - 28dBm
图示本端ODU的接收信号电平。
Local ODU SSPA + 17dBm
图示本端ODU的接收信号电平。
Local ODULockRF:L Tx:L Rx:L
图示本端ODU射频及中频本振频率锁定状态，RF为射频本振、Tx为发信中频 本振、Rx为收信中频本振。“L”表示锁定、“N”表示不锁、“X”表示读 不到ODU信息。
具有很强的抗自然灾害能力， 易于快速恢复 频率资源有限，需要申请频率 执照
传输质量受气候和地形的影响大
传输容量有限
光纤通信
通信技术概论第五章数字微波通信系统
5.2 微波的视距传播特性
发射天线
h1
d
d1
hc d 2
d
R 1
接收天线
h2
d’——直视距离 hc——余隙 d ——最大通信距离（最 大视距传播距离或最大 传播距离）
发射天线
接收天线
d
hc
h1
h2
d
（a）实际
（b）简化
5.2.1 视距与天线高度的关系
5.2 微波的视距传播特性
图5.2.1中，发射天线和接收天线之间的连线表示它们之 间的直视路径，其长度为直视距离（d ）；
波段名称 K V Q M E N D
频率范围（GHz） 18~26.5 26.5~40 33~50 50~75 60~90 90~136 137~143
5.1 数字微波通信概述
5.1.3 微波通信的概念
♣ 微波通信（microwave communication ）：是一种利用 微波作为载波传送信息的通信手段，即载波频率是微波。也可 以说，凡是利用微波传播进行的通信均为微波通信。
5.1 数字微波通信概述
♣ 我国微波通信的发展 我国第一条微波中继通信（试验）电路是北京－方庄－ 杨村－天津，该电路于1960年4月开通。 1976年，我国以北京为中心连通全国20多个省市建成了 大规模的微波通信干线。 20世纪80年代，随着数字信号处理技术和大规模集成 电路的发展，微波通信系统得到迅速发展。 20世纪90年代后出现了容量更大的数字微波通信系统
5.1.2 微波的概念
♣ 微波（microwave）：微波是一种电磁波，是全部电 磁波频谱的一个有限频段。即波长介于1毫米到1米，或频率 介于300MHz~300GHz之间的电磁波。
【注】“微”，就是该无线电波的波长相对于周围物体的 几何尺小很小的意思。
数字微波通信原理
数字微波通信原理
数字微波通信是一种利用微波频段进行数据传输的通信技术。
它通过将数据进行数字化处理，然后利用微波信号进行传输，实现远距离高速数据传输。
数字微波通信的原理主要包括数据数字化、调制解调和微波传输三个方面。
首先，数据数字化是指将传输的数据进行数字化处理，将其转换为数字信号。
这样可以减小信号的失真和干扰，提高数据的准确性和可靠性。
数字化处理通常包括采样、量化和编码等步骤。
其次，调制解调是指将数字信号转换为适合微波传输的调制信号。
调制通常采用调幅、调频或调相等技术，通过改变信号的幅度、频率或相位来传输数据。
解调则是将接收到的微波信号转换为数字信号，还原出原始数据。
最后，微波传输是指利用微波信号进行数据传输。
微波信号具有高频率、短波长、传输距离远等特点，可以实现高速传输和长距离传输。
传输过程中需要考虑信号的传播损耗、多径效应和干扰等问题，以保证数据的可靠传输。
总的来说，数字微波通信利用数字化处理、调制解调和微波传输等技术，可以实现远距离高速数据传输。
在现代通信领域中得到了广泛的应用，例如无线通信、卫星通信和雷达等领域。
IP(PTN)数字微波介绍
关于IP（PTN）数字微波ASB设备说明上海贝尔阿尔卡特是全系列通信产品供应商，和中国的多家运营商有着长期的友好合作，提供包括无线、交换及传输在内的多种产品。
不同于其他专业的微波小厂家，上海贝尔阿尔卡特可为用户提供端到端的解决方案，及完善的服务；ALCATEL-LUCENT拥有业界最全的微波产品线，涵盖所有频段和容量，可提供9400AWY PDH微波系列；9500MXC SDH微波系列；9600LSY长距SDH 微波系列，以及最新的基于Packet的9500MPR微波系列。
同时ALU是业界第一个推出真正基于Packet的微波专业厂家。
9500MPR基于Packet的微波特性如下：●机械结构室内室外型●频率范围 6 GHz 到38 GHz●调制模式 4 QAM /16 QAM /32 QAM /64 QAM /128 QAM /256QAM；支持自适应调节●接口10/100/1000 Ethernet, E1, ATM最多192 E1, 5个嵌入GE端口, 最多53 GE端口●吞吐量每个无线载波容量高达350 Mb/s2Gb/s 无线容量10 GB/s 交换容量●配置1+0, 1+1 HSB, 频率分集, 空间分集,节点配置，每子框多至6个无线方向●特性完全设备保护, 无任何故障点基于VLAN的内部包交叉连接电路仿真和ATM 伪线数据包业务同步分配LTE Ready (支持1Gbs E-Band radio, Synch-E)9500 MRP IP微波传输系统技术优势●多业务汇聚平台●业务识别●10Gbps的分组节点●根据业务需求的自适应调制●通用ODU- 9500MXC与9500MPR采用同样的ODU支持TDM至分组网络的平滑过渡，充分保护已有投资●内置分组交换节点- 基于自适应调制的分组传输- 所有业务会聚到Ethernet●高灵活性:- 模块化设计降低初期投资- 全IP节点优化网络运营●统一的网元管理系统- 可集成到光传输网络1350 OMS- 可集成到数据网络5620 SAM关于业界其他IP微波的一点说明业界一些微波厂家将带有以太接口的PDH微波或者SDH微波称作IP微波，其实这是在偷换概念。
数字微波基础
微波基础
中频自适应均衡器
fr As(f) Ax(f)
fIF
fn
f
均衡后的幅频特性 理想幅频特性 频选性衰落
微波基础 横向均衡器
单相脉冲
接收后信号
T0-2Ts T0-Ts
t0
t0+Ts t0+2Ts
微波基础
数字微波系统中存在的干扰源
• 电路热噪声
• 电子器件内部噪声 • 物体热辐射噪声（由物体热辐射激起） • 宇宙干扰 • 天电干扰（由大气层中电荷放电所激起） • 工业干扰（来自电气设备的电磁辐射） • 电台干扰 • 接收机内部产生的各类干扰
微波基础
常用的提高系统抗干扰性能方法
• 增大发射信号功率
优点：效果明显
•
缺点：受到体积、重量、耗电量等的限制，会加剧对其它电台或线路的干扰。
利用定向天线进行空间选择
优点：有助于提高有信号的强度，抑制其它方位上的干扰。 缺点：需要庞大的天线
• 利用窄带滤波器进行频率选择
优点：目前通信系统抗干扰的最基本手段 缺点：工艺复杂，工作频率比较高时很难保证满意的衰减特性。
微波基础
自由空间传输视距与天线高度的关系
d＝7.14√h
视距传播的理想化几何模型 天线高度（米） 传输距离（千米）
10 23
20 32
30 39
40 45
50 50
60 55
70 60
微波基础
极化特性
波的极化是电场矢量在 空间的取向 垂直极化和水平极化 E
E
E
E
圆极化
椭圆极化
微波基础
衰落现象
慢衰落和快衰落
微波基础
现代通信传输:数字微波通信和光纤通信、卫星通信 数字微波通信:以微波作为载体，传送基带数字信号 微波频率:300MHz～30GHz 传输方式:视距传输
现代通信技术概论第5章数字微波通信系统
本章习题解题指导
概念部分主要给出对应的知识点，教学中可 以指导学生在相关章节中自己归纳。
45
✓ 频率再用方案 • 同波道型频率再用 • 插入波道型频率再用
36
5.3.2 微波波道及其频率配置
同波道型频率再用
37
5.3.2 微波波道及其频率配置
插入波道型频率再用
38
5.3.3 发信设备
直接调制式发信机
变频式发信机
39
5.3.3 发信设备
发信机的主要性能指标
✓ 工作频段 ✓ 输出功率 ✓ 频率稳定度
20
5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波终端站
✓ 数字微波终端站指的是位于线路两端或分支线路终点的 微波站。在SDH微波终端站设备中包括发信端和收信端 两大部分。
✓ SDH微波终端站的发信端主要负责完成主信号的发信基 带处理（包括CMI/NRZ变换、SDH开销的插入与提取、 微波帧开销的插入和旁路业务的提取等）、调制（包括 纠错编码、扰码和差分编码等）、发信混频和发信功率 方法等。
27
5.3.2 微波波道及其频率配置
微波通信频率配置的基本原则是使整个微波传输系统中的相 互干扰最小，频率利用率最高。
频率配置时应考虑的因素
✓ 整个频率的安排要紧凑，使得每个频段尽可能获得充分利用。 ✓ 在同一中继站中，一个单向传输信号的接收和发射必须使用不
同的频率，以避免自调干扰。 ✓ 在多路微波信号传输频率之间必须留有足够的频率间隔以避免
16
5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波通信线路
17
5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波通信系统组成
用户终端；交换机 ；数字终端机；微波站
SDH数字微波通信技术
SDH数字微波通信技术SDH 微波通信是新一代的数字微波传输体制。
数字微波通信是用微波作为载体传送数字信息的一种通信手段。
它兼有SDH 数字通信和微波通信两者的优点，由于微波在空间直线传输的特点，故这种通信方式又称为视距数字微波中继通信。
本文主要介绍SDH数字微波通信技术的组成、特点及应用。
一、SDH数字微波通信系统的组成1、数字微波传输线路的组成形式可以是一条主干线，中间有若干分支，也可以是一个枢纽站向若干方向分支。
如图1所示是一条数字微波通信线路的示意图，其主干线可长达几千公里，另有若干条支线线路，除了线路两端的终端站外，还有大量中继站和分路站，构成一条数字微波中继通信线路。
组成此通信线路设备的连接方框图如图2所示。
它分为以下几个部分：2、用户终端，直接为用户所使用的终端设备，如自动电话机、电传机、计算机、调度电话等。
3、交换机。
这是用于功能单元、信道或电路的暂时组合以保证所需通信动作的设备，用户可通过交换机进行呼叫连接，建立暂时的通信信道或电路。
这种交换可以是模拟交换，也可以是数字交换。
4、数字电话终端复用设备（即数字终端机）。
其基本功能是把来自交换机的多路信号变换为时分多路数字信号，送往数字微波传输信道，以及把数字微波传输信道收到的时分多路数字信号反变换为交换机所需的信号，送至交换机。
5、微波站。
按工作性质不同，它可分成数字微波终端站、数字微波中继站和数字微波分路站。
SDH微波终端站的发送端完成主信号的发信基带处理、调制、发信混频及发信功率放大等；终端站的收信端完成主信号的低噪声接收、解调、收信基带处理。
终端站还具有备用倒换功能，包括倒换基准的识别，倒换指令的发送与接收，倒换动作的启动与证实等。
6、数字微波中继站。
主要完成信号的双向接收和转发。
有调制、解调设备的中继站，称再生中继站。
需要上、下话路的中继站称微波分路站，它必须与SDH 的分插复用设备连接。
再生中继站具有全线公务联络能力，以及向网管系统汇报站信息。
数字微波通信系统
数字微波通信系统对于数字微波通信系统来讲，国内外诸多学者进行了很多探讨和研究，本文基于前人的研究成果对微波通信系统的体系结构以及信道和信号模型进行了讨论。
1.数字微波通信系统的介绍微波被广泛用于点对点的通讯，因为它们的波长可以直接使用小尺寸窄波束天线，而接收天线也和发射天线有良好的指向性。
这使得附近的微波设备，使用相同的频率不互相干扰。
另一个好处是，使微波高频微波波段有一个非常大的信息承载能力，缺点是只限于微波传输线达到的视线，他们无法像较低频率的无线电波那样可以绕过山脉通过周围的山区。
微波无线电通信是常用于对地球表面通信，卫星通信，无线通信中的深空通信。
微波无线电波段的其他部分用于雷达，无线电导航系统，传感器系统。
2.数字微波通信系统的要求本系统实现了在采样率为102.4MHz 的条件下，中频为128MHz,比特速率为155MB/S，要求误码率指标为在信噪比为23dB 下，误码率小于1*10-3；在信噪比在26dB 下，误码率小于1*10-6。
3.数字微波系统的参数分析数字微波通信系统中，采样率为102.4M，是因为考虑到在数字微波通信系统中，由于采用的是SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）标准，因而155MB/S 的比特率无法改变，经过符号映射后，信息数据率为原来的七分之一（因为是QAM128 调制方式）, 对应的符号映射的符号速率为155 /7=22.142MB/S ；另外由于器件原因，系统实现的最高符号速率为25.6MB/S,信道编码预留的带宽是 3.46MB/s 左右，因而整个系统的带宽是相当有限的，导频序列只有RS编码中的帧信号能够提供，而RS编码的帧信号长度不会超过15bit，所以对信道均衡来讲如果用非盲均衡或是半盲均衡，必须在15bit内收敛，否则，必须采用盲均衡算法。
4.数字微波通信系统方案比较与选取在本系统中，发射机的算法与工作方式的变化相对较少，如图 1 所示，发射机的信源通过RS 编码，内交织编码，卷积编码，外交织编码的信道编码后，经过符号变换和星座映射后，变成IQ 正交两路分别进入 4 倍的升余弦成型滤波器，在通过DAC 发送。
数字微波中继通信技术
第20章 数字微波中继通信技术
将信号放大到上变频器所需旳功率电平，然后与 发信机本振信号进行上变频，输出载频为f2旳微波信号。 该信号经微波功放、天馈系统后，向中间站旳另一通 信方向发送出去。信号从中间站旳某一中继机旳收信 机转接到另一中继机旳发信机时，接口频带为中频， 所以称作中频转接，中频转接省去了调制、解调器， 简化了设备，但中频转接不能上、下话路，不能消除 噪声积累。
第20章 数字微波中继通信技术
2.中频转接方式 如图20―4（b），中间站把来自某一通信方向载 频为f1旳接受信号经相应中继机（微波收发信机）旳天 馈系统，将发信端输出旳微波信号经过高频馈线送至 天线，经天线变换为无线电波朝通信方向发射出去， 再经微波低噪声放大器后，与该中继机接受机本振信 号混频，混频输出信号经中放后转接到该中间站旳另 一中继机旳发信机功率中放，
图20―4 微波中继转接方式
第20章 数字微波中继通信技术
1.基带转接方式 中间站把来自某一通信方向载频为f1旳接受信号经 相应中继机（微波收发信机）旳天馈系统（天线馈线 系统），传送到收信机。再经微波低噪声放大器后， 与该中继机旳接受机本振信号混频，混频输出信号经 中放后送到解调器解调并输出基带信号，对基带信号 进行判决再生，再生后旳信码序列进行中频数字载波 调制（图20―4（a）只示出了前一种情况）。
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C B
中继站 中继站
A 终端站
终端站
图20―1 微波中继通信示意图
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可能有人会问：“为何要采用中继通信方式呢？” 对于地面上旳远距离微波通信，采用中继方式旳直接 原因有两个：一是微波传播具有视距传播特征，即电 磁波是沿直线传播旳，而地球表面是个曲面，所以若 通信两地之间距离较长，且天线所架高度有限，则发 信端发出旳电磁波就会受到地面旳阻挡，而无法到达 收信端。所以，为了延长通信距离，需要在通信两地 之间设置若干中继站，进行电磁波转接；另一种原因 就是微波在传播过程中有损耗，在远距离通信时有必 要采用中继方式对信号逐段接受、放大和发送。
数字微波通信所使用的电磁波频率范围
数字微波通信所使用的电磁波频率范围下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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数字微波通信
现代通信技术
本章主要讨论数字微波通信的基本 概念、常用的调制解调方式以及在进行 系统设计时应考虑的若干问题，简要介 绍了SDH微波通信系统。
现代通信技术
3.1 数字微波通信的基本概念 3.2 数字微波通信中常用的调制与解调技术 3.3 视距传输特性 3.4 数字微波通信系统设计中应考虑的问题 3.5 SDH微波通信系统
相移键控又可分为绝对相移键控和相 对相移键控两种。
利用载波相位的绝对数值来传送数字 信息的键控方式，称为绝对相移键控。
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所谓相对相移键控，是利用载波信号 相位的相对关系来表示数字信号的“１” 码或“０”码。
在上述两种相移键控中，实际使用时， 采用相对移相，这是为了克服2PSK在解调 时出现的“相位模糊”现象。
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一、 2DPSK信号的产生
2DPSK调制器的原理方框图如下图所示。 它是由码变换电路和绝对调相电路组成。码变 换电路的主要作用是对输入的基带信号进行差 分编码，得到的差分码，即是输入信号的相对 码，用此相对码对载波信号进行绝对相移键控， 即可得到2DPSK信号。
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二、 2PSK信号及2DPSK信号的解调 目前对于二相相移键控信号常用的解调方式 是相干解调和延迟解调两种。
一、 误码性能是数字微波通信系统的主要质 量指标，CCIR针对不同等级的假想参考电路 规定有不同的误码性能指标，这些指标可供 等长度的实际数字微波电路参考。
二、可用度
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3.4.2 数字微波通信的射频频率配置
为了增加微波线路的通信容量，在微波站 上一般都有若干套微波收发信机同时工作，每 一套微波收发信机占有一个工作频率，构成一 条通道，称为一个波道。为了减小波道间的相 互干扰，合理选择和配置射频频率则是一个非 常重要的问题。
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收本振 (a) 再生转接 f1 微 波 低噪声 放大器 混 频 中 放 功率 中放
发本振
收本振
中 频 接 口 (b) 中频转接
上 变 频 发本振
微波 功放
f2
f1
微 波 低噪声 放大器
微波 放大 微 波 接 口 (c) 微波转接
第20章 数字微波中继通信技术
第20章 数字微波中继通信技术 章
20.1 数字微波中继通信的概念 20.2 数字微波中继通信的特点 20.3 数字微波中继通信系统的组成 20.4 数字微波中间站的转接方式 20.5 数字微波的收发信设备
第20章 数字微波中继通信技术
20.1 数字微波中继通信的概念
变频
微波 功放
f2
自动增 益控制
移频 振荡
图20―4 微波中继转接方式
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1.基带转接方式 中间站把来自某一通信方向载频为f1的接收信号经 对应中继机（微波收发信机）的天馈系统（天线馈线 系统），传送到收信机。再经微波低噪声放大器后， 与该中继机的接收机本振信号混频，混频输出信号经 中放后送到解调器解调并输出基带信号，对基带信号 进行判决再生，再生后的信码序列进行中频数字载波 调制（图20―4（a）只示出了前一种情况）。
微波通信是在第二次世界大战后期，由美国贝尔 研究所开始研究使用的一种无线电通信技术。经过50 多年的发展，目前已经获得广泛的应用。 当微波通信用于地面上的长途通信时，需要采用 中继（接力）传输的方式，才能完成信号从信源到信 宿的传输任务。所谓微波中继通信就是指利用微波作 为载波并采用中继（接力）方式在地面上进行无线通 信的过程或方式。
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将信号放大到上变频器所需的功率电平，然后与 发信机本振信号进行上变频，输出载频为f2的微波信号。 该信号经微波功放、天馈系统后，向中间站的另一通 信方向发送出去。信号从中间站的某一中继机的收信 机转接到另一中继机的发信机时，接口频带为中频， 所以称作中频转接，中频转接省去了调制、解调器， 简化了设备，但中频转接不能上、下话路，不能消除 噪声积累。
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2.中频转接方式 如图20―4（b），中间站把来自某一通信方向载 频为f1的接收信号经对应中继机（微波收发信机）的天 馈系统，将发信端输出的微波信号通过高频馈线送至 天线，经天线变换为无线电波朝通信方向发射出去， 再经微波低噪声放大器后，与该中继机接收机本振信 号混频，混频输出信号经中放后转接到该中间站的另 一中继机的发信机功率中放，
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已调信号经过变频后输出载频为f2的微波信号，该 信号经微波功放、天馈系统后向中间站的另一个通信 方向发送出去。这种转接方式采用数字接口，可以消 除噪声积累，是目前微波通信最常见的一种转接方式。 基带转接方式可以直接上、下话路，是微波分路站和 枢纽站必须采用的转接方式。采用这种转接方式的中 间站的设备与终端站可以通用。
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20.5 数字微波的收发信设备
1.发信设备的组成 数字微波发信设备可以有如下两种组成方案： （1）微波调制发射机。 微波调制发射机的组成方框图如图20―5（a）所 示。来自数字终端机的数字信号经过码型变换后，直 接对微波载波进行调制，然后经过功放和微波滤波器 送到天线振子，
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（2）受外界干扰的影响小。工业干扰、天电干扰 及太阳黑子的活动对微波频段通信的影响小（当通信 频率高于100MHz时，这些干扰对通信的影响极小）， 但这些干扰源严重影响短波以下频段的通信。因此， 微波中继通信信号比较稳定和可靠。 （3）通信灵活性较大。微波中继通信采用中继方 式，可以实现地面上的远距离通信，并且可以跨越沼 泽、江河、湖泊和高山等特殊地理环境。在遭遇地震、 洪水、战争等灾祸时，通信的建立、撤收及转移都比 较容易，这些方面比电缆通信具有更大的灵活性。
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微波中继通信分为模拟微波中继通信和数字微波 中继通信两类，模拟微波中继通信虽然出现早、技术 成熟，但正逐渐被数字微波中继通信所取代。目前数 字微波中继通信已成为通信领域中一种重要的传输手 段，并与卫星通信、光纤通信一起成为当今三大通信 传输技术。所以，若不加说明，本章介绍的内容都是 指数字微波中继通信。
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20.4 数字微波中间站的转接方式
微波中继通信系统中间站的转接方式一般按照收 发信机转接信号时的接口频带划分，它们划分为基带 转接方式、中频转接方式和微波转接方式三种，其方 框图如图20-4所示。除此之外，还有微波直放转接方 式和无源转接方式。
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微波直放转接可用于延长通信距离，改善衰落储备或 克服某些地形障碍，且不需建机房、修道路和架设电 力线路，节省了基建费用。但由于其转信和收信在同 一载频上，因此必须采用增益高、方向性强、旁瓣低、 高性能、具有低噪声放大器的天线，或加大天线之间 的垂直间距，以避免本站收发信号之间的相互干扰。 无源转接方式利用金属反射板改变微波波束的方 向以起到转接的作用。这种转接方式维护简单，主要 用于克服山河等地形障碍，但对反射板的抗风能力要 求很高且造价较高。
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3.终端复用设备 终端复用设备的基本功能是将交换机送来的多路 信号或群路信号进行适当变换，然后送到微波终端站 或微波分路站的发信机；将微波终端站或微波分路站 的收信机送来的多路信号或群路信号适当变换后送到 交换机。模拟微波中继通信系统的终端复用设备是频 分多路载波机；数字微波中继通信系统的终端复用设 备是时分多路数字终端机，包括增量调制（∆M）和脉 冲编码调制（PCM）两种制式。终端复用设备配置在 微波终端站或微波分路站。
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微 波 振荡器 微 波 调制器 码 型 变 换 (a) 微波调制发射机方框图 微波 功放 微波 滤波器
信码入
中 频 振荡器
中 频 调制器
功率 中放
上变 频器
微波 功放
微波 滤波器
信码入
码型 变换
微波 本振 (b) 中频调制发射机方框图
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B 中继站
C 中继站
A
终端站
终端站
图20―1 微波中继通信示意图
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也 许 有人 会问 ：“ 为什么 要采 用 中 继通 信 方 式 呢？”对于地面上的远距离微波通信，采用中继方式 的直接原因有两个：一是微波传播具有视距传播特性， 即电磁波是沿直线传播的，而地球表面是个曲面，因 此若通信两地之间距离较长，且天线所架高度有限， 则发信端发出的电磁波就会受到地面的阻挡，而无法 到达收信端。所以，为了延长通信距离，需要在通信 两地之间设立若干中继站，进行电磁波转接；另一个 原因就是微波在传播过程中有损耗，在远距离通信时 有必要采用中继方式对信号逐段接收、放大和发送。
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3.微波转接方式 微波转接与中频转接类似，但其转接接口是微波接 口，且为了使同一中间站的转发信号不干扰接收信号， 转信载频f2相对于收信载频f1需要移频，即移频振荡器 的频率等于f2与f1之差，见图20―4（c）。另外，为了 克服传播衰落引起的电子波动，还需在微波放大时采 取自动增益控制措施。微波转接电路技术实现起来比 中频转接困难，但微波转接方案简单，设备体积小、 功耗低。
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4.直放转接和无源转接方式 近年来产生了一种新的技术，即微波直放转接方 式。微波直放转接方式以微波宽带低噪声放大器、微 波宽带线性功率放大器和微波分路滤波器等器件为基 础，进行有源、双向、无频率变换的微波信号直接放 大。这种方式适用于模拟微波中继通信和数字微波中 继通信，采用该方式的微波直放中间站不进行变频， 其结构大为简化，体积很小，可以直接安装在天线支 梁上，且其功耗低，可利用太阳能供电，可靠性较高， 一般不需维护。
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（4）天线增益高、方向性强。中继通信可以减小对 发射功率的要求而获得满意的通信效果。另外，由于 微波具有直线传播特性，因此，可利用微波天线把电 磁波聚集成很窄的波束，使微波天线具有很强的方向 性，以减少通信中的相互干扰。 （5）投资少、建设快。在通信容量和质量基本相同 的条件下，按话路公里计算，微波中继通信线路的建 设费用不到同轴电缆通信线路的一半，而且还可以节 省大量的有色金属，另外，建设时间也比后者短。
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微 波 终端站 微 波 中继站 微 波 分路站 微 波 分路站 微 波 中继站 微 波 终端站
数 字 终端站
数字分路 终端站
数字分路 终端站
数 字 终端站
交换机
数 字 终端站
交换机
交换机
交换机
用户 终端
微 波 终端站
用户 终端
用户 终端
用 户 终 端
微 波 中继站
微 波 终端站
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20.3 数字微波中继通信系统的组成
图20―2是一条微波中继通信线路的示意图，其主 干线可以长达几百公里甚至几千公里，支线可以有多 条。除了在线路未端设置微波终端站外，还在线路中 间每隔一定距离设置若干微波中继站和微波分路站。
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主干线 支 线
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微波中继通信主要用来传送长途电话信号、宽频 带信号（如电视信号）、数据信号、移动通信系统基 地站与移动业务交换中心之间的信号等，还可用于通 向孤岛等特殊地形的通信线路以及内河船舶电话20.2 数字微波中继通信的特点
数 字 终端站
交换机
用 户 终 端