时候:2023-10-27 10:36:07
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【关头词】旌旗灯号处置 雷达旌旗灯号 处置机显控 通讯手艺
雷达旌旗灯号处置机是在各类杂波、搅扰背景下,检测方针有用回波旌旗灯号的关头,影响雷达旌旗灯号捉拿功效,影响雷达定位探测切确性和有用性。本文将以雷达旌旗灯号处置机显控与通讯手艺为研讨工具,连系雷达旌旗灯号处置根基现实,对雷达信息处置机显控题目睁开研讨,阐发若何完成雷达旌旗灯号的高速处置与显控,并提出滤波手艺的操纵,减弱牢固杂波对旌旗灯号处置机显控的负面影响,从而使雷达功效取得更好阐扬,进步显控水平,保障探测品质。
1 雷达功效与特色
雷达是操纵电磁波探测方针的电子装备,是颠末进程无线电定位体例,来完成无线电探测与测距,颠末进程回波测定发明探测方针空间位置信息,因为雷达颠末进程无线电手艺完成探测,以是也被称为 “无线电定位”。其探测道理是颠末进程发射电磁波,对探测方针停止照耀,在颠末进程天线领受其回波,提取回波信息,来取得测定方针速度、方位、高度等信息。探测通讯进程中信息载体是无线电波,天线领受回波后,由领受装备停止处置,提取信息数据,此后遍及操纵于:景象抽象范畴、军事范畴、航空范畴。雷达手艺最早呈现于一战时期,但因为那时遭到手艺水平限定,探测范围和切确性都存在范围。二战时期雷达手艺取得现实操纵,且已很是成熟,能完成地对空、空对空、空对地的探测辨认。随后更融入了脉冲跟踪手艺,能颠末进程跟踪情势对方针停止跟踪探测,且探测中体系能主动批改搅扰误差,进步探测切确性和有用性。二十世纪末,微处置手艺与光学探测手艺融入雷达范畴,使雷达探测完成智能化、主动化,能主动停止多方针跟踪探测,在军事范畴中做出了庞大进献。
2 雷达通讯手艺
雷达操纵很是遍及,可探测飞机、舰艇、导弹。除军事用途外,还可用来为飞机、船只导航。别的一方面,景象抽象范畴中的操纵,可探测台风、雷雨、乌云,以完成展望气候方针。雷达通讯根基进程是,发射机发射电磁波,由收发转换开关传递给天线,由天线将电磁波发送出停止传布,电磁波碰到方针后发生回波,回波被天线取得,颠末进程领受装备停止旌旗灯号处置。间隔丈量是按照回波提早时候鉴定,计较公式为S=CT/2。标的方针探测凡是操纵天线标的方针性,测定方位角和俯仰角。速度测试方面则按照回波频次转变量肯定,其根基道理是多普勒频移。但现实上雷达操纵中,通讯进程能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许遭到搅扰装备或其他外部旌旗灯号搅扰,同时会被电子窥伺装备探测到通讯旌旗灯号。是以,要加强雷达抗搅扰,反窥伺才能。古代雷达为进步通讯稳定性与靠得住性,融入了数据处置手艺、加密手艺、组网手艺、散布式有源手艺、自顺应波束组成手艺、光电子手艺。这便使得雷达通讯抗搅扰才能大大晋升,数据处置效力和水平较着进步,能完成多频道、多极化、多情势通讯,并且通讯数据情势加倍多元。
3 雷达旌旗灯号处置机显控
颠末进程前文阐发不丢脸出雷达探测的操纵上风。雷达装备品种单一,手艺含量高,操纵范围广。按照用途差别可分为:军用雷达、预警雷达、指点批示雷达、机载雷达、景象抽象雷达、飞翔管束雷达等。雷达探测不受气候影响,穿透力强,探测功效好。但探测有用性和切确性,凡是与旌旗灯号处置机显控有间接干系。最近几年来,古代雷达中领受采样数据量成倍增添,旌旗灯号处置机显控难度进步,使得旌旗灯号处置机显控成为雷达研讨范畴热点课题。为晋升显控有用性,批改误差,浅显情况应颠末进程MAD按捺低速杂波旌旗灯号,辨别杂波与方针回波。因为杂波与方针回波频次差别,以是能颠末进程滤波器消弭。但现实上,因为杂波中间频次位于零频,多普勒频移未知,却轻易被滤波器疏忽,以是传统MAD抗搅扰滤波体例,功效并不好,会呈现显控鉴定景象。为处置这一题目,就应操纵自顺应恒虚警检测,颠末进程CFAR检测按捺杂波。别的一方面,还可挑选婚配数字滤波器体例,操纵脉冲紧缩处置体例,停止波挑选,将杂波停止袒护,防止杂波搅扰。但现实操纵中,因为摹拟手艺毛病谬误,袒护功效与现实值能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许会存在差别。杂波分为:地物杂波与景象抽象杂波几大类,差别杂波波幅与搅扰水平差别,但凡是杂波也具备必然纪律性。是以,为了填补现实值误差题目,则可颠末进程改良滤波体例,完成按捺杂波,保障显控切确性与有用性。比方,对多普勒滤波器停止操纵。该滤波器能有用进步显控品质,颠末进程FIR完成滤波,抗搅扰机能很是好,并且轻易完成。除以上几种手艺手腕还,最近几年来,良多雷达也在起头MTD手艺,该手艺是颠末进程窄带滤波器组的体例来完成按捺杂波,从而改良旌旗灯号领受机机能,周全进步领受有用性,完成高品质显控,该手艺杂波按捺功效很是较着。但各类手艺手腕有着差别特色和合用范围,详细操纵中,要按照雷达旌旗灯号领受机特色和显控请求及现实杂波特色纪律挑选按捺体例。
4 竣事语
雷达探测不受地形,气候情况影响,并且探测间隔远,切确性与靠得住性高,能应于陆地探测、地舆探测、航空探测等浩繁范畴。但跟着雷达数字化的发生,领受机采样数据量愈来愈大,使得旌旗灯号处置机显控难度随之进步,切确性呈现降落,杂波处置面临挑衅。是以,在现实操纵中,要按照杂波特色与显控请求,公道挑选滤波手艺,保障显控品质。
参考文献
[1]梁成壮.雷达伺服体系功效仿真和机能测试软件平台研制[D].西安电子科技大学,2014,04:203-204.
[2]苏涛.并行处置手艺在雷达旌旗灯号处置中的操纵研讨[D].西安电子科技大学,2014,03:107-108.
[3]李民.毫米波雷达扶引头旌旗灯号处置关头手艺及工程操纵的研讨[D].哈尔滨产业大学,2014,13:85.
作者简介
雷达是操纵电磁波探测方针的电子装备,是颠末进程无线电定位体例,来完成无线电探测与测距,颠末进程回波测定发明探测方针空间位置信息,因为雷达颠末进程无线电手艺完成探测,以是也被称为“无线电定位”。其探测道理是颠末进程发射电磁波,对探测方针停止照耀,在颠末进程天线领受其回波,提取回波信息,来取得测定方针速度、方位、高度等信息。探测通讯进程中信息载体是无线电波,天线领受回波后,由领受装备停止处置,提取信息数据,此后遍及操纵于:景象抽象范畴、军事范畴、航空范畴。雷达手艺最早呈现于一战时期,但因为那时遭到手艺水平限定,探测范围和切确性都存在范围。二战时期雷达手艺取得现实操纵,且已很是成熟,能完成地对空、空对空、空对地的探测辨认。随后更融入了脉冲跟踪手艺,能颠末进程跟踪情势对方针停止跟踪探测,且探测中体系能主动批改搅扰误差,进步探测切确性和有用性。二十世纪末,微处置手艺与光学探测手艺融入雷达范畴,使雷达探测完成智能化、主动化,能主动停止多方针跟踪探测,在军事范畴中做出了庞大进献。
2雷达通讯手艺
雷达操纵很是遍及,可探测飞机、舰艇、导弹。除军事用途外,还可用来为飞机、船只导航。别的一方面,景象抽象范畴中的操纵,可探测台风、雷雨、乌云,以完成展望气候方针。雷达通讯根基进程是,发射机发射电磁波,由收发转换开关传递给天线,由天线将电磁波发送出停止传布,电磁波碰到方针后发生回波,回波被天线取得,颠末进程领受装备停止旌旗灯号处置。间隔丈量是按照回波提早时候鉴定,计较公式为S=CT/2。标的方针探测凡是操纵天线标的方针性,测定方位角和俯仰角。速度测试方面则按照回波频次转变量肯定,其根基道理是多普勒频移。但现实上雷达操纵中,通讯进程能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许遭到搅扰装备或其他外部旌旗灯号搅扰,同时会被电子窥伺装备探测到通讯旌旗灯号。是以,要加强雷达抗搅扰,反窥伺才能。古代雷达为进步通讯稳定性与靠得住性,融入了数据处置手艺、加密手艺、组网手艺、散布式有源手艺、自顺应波束组成手艺、光电子手艺。这便使得雷达通讯抗搅扰才能大大晋升,数据处置效力和水平较着进步,能完成多频道、多极化、多情势通讯,并且通讯数据情势加倍多元。
3雷达旌旗灯号处置机显控
颠末进程前文阐发不丢脸出雷达探测的操纵上风。雷达装备品种单一,手艺含量高,操纵范围广。按照用途差别可分为:军用雷达、预警雷达、指点批示雷达、机载雷达、景象抽象雷达、飞翔管束雷达等。雷达探测不受气候影响,穿透力强,探测功效好。但探测有用性和切确性,凡是与旌旗灯号处置机显控有间接干系。最近几年来,古代雷达中领受采样数据量成倍增添,旌旗灯号处置机显控难度进步,使得旌旗灯号处置机显控成为雷达研讨范畴热点课题。为晋升显控有用性,批改误差,浅显情况应颠末进程MAD按捺低速杂波旌旗灯号,辨别杂波与方针回波。因为杂波与方针回波频次差别,以是能颠末进程滤波器消弭。但现实上,因为杂波中间频次位于零频,多普勒频移未知,却轻易被滤波器疏忽,以是传统MAD抗搅扰滤波体例,功效并不好,会呈现显控鉴定景象。为处置这一题目,就应操纵自顺应恒虚警检测,颠末进程CFAR检测按捺杂波。别的一方面,还可挑选婚配数字滤波器体例,操纵脉冲紧缩处置体例,停止波挑选,将杂波停止袒护,防止杂波搅扰。但现实操纵中,因为摹拟手艺毛病谬误,袒护功效与现实值能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许会存在差别。杂波分为:地物杂波与景象抽象杂波几大类,差别杂波波幅与搅扰水平差别,但凡是杂波也具备必然纪律性。是以,为了填补现实值误差题目,则可颠末进程改良滤波体例,完成按捺杂波,保障显控切确性与有用性。比方,对多普勒滤波器停止操纵。该滤波器能有用进步显控品质,颠末进程FIR完成滤波,抗搅扰机能很是好,并且轻易完成。除以上几种手艺手腕还,最近几年来,良多雷达也在起头MTD手艺,该手艺是颠末进程窄带滤波器组的体例来完成按捺杂波,从而改良旌旗灯号领受机机能,周全进步领受有用性,完成高品质显控,该手艺杂波按捺功效很是较着。但各类手艺手腕有着差别特色和合用范围,详细操纵中,要按照雷达旌旗灯号领受机特色和显控请求及现实杂波特色纪律挑选按捺体例。
4竣事语
雷达探测不受地形,气候情况影响,并且探测间隔远,切确性与靠得住性高,能应于陆地探测、地舆探测、航空探测等浩繁范畴。但跟着雷达数字化的发生,领受机采样数据量愈来愈大,使得旌旗灯号处置机显控难度随之进步,切确性呈现降落,杂波处置面临挑衅。是以,在现实操纵中,要按照杂波特色与显控请求,公道挑选滤波手艺,保障显控品质。
作者:陈兵 单元:四川九洲电器团体无穷义务公司
参考文献:
中图分类号:TM91 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0186-01
最近几年来,我国微波旌旗灯号光纤传输手艺取得了必然水平的停顿,被遍及操纵于社会各行业、各范畴,成为大众平常糊口和使命中不可或缺的首要组成局部,而传统的微波通讯传输间隔较长,使消耗增添,限定了高频的延续扩大,限定了微波通讯传输手艺的成长,微波旌旗灯号光纤传输手艺则在这一背景下应运而生,其集合光电转换器件、光缆、微波激光器等装备,使微波旌旗灯号笼盖率得以有用进步。
1 微波旌旗灯号光纤传输手艺
微波通讯即颠末进程0.1~1m之间的电磁波停止的通讯。而微波旌旗灯号光纤传输手艺按照调制情势的差别又分为外调制情势、间接调制情势,寻觅与微波旌旗灯号驱动相婚配的调制或电频输出后,完成微波旌旗灯号的远间隔传输。
1.1 激光器降噪手艺
因为电光转换器在高速运转的进程中会发生较大乐音,必须降落乐音,确保链路乐音S持在10~25dB之间,才能知足体系运作请求。降落体系乐音首要是颠末进程降噪手艺,接纳主动功率节制手艺和主动温度节制装配可对芯片温度的漂移与流失停止有用节制,进而降落芯片噪声;降落链路的光反射,可防止因为遭到光反射影响致使激光器遭到影响,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许操纵熔接光接口、光纤勾当接口和断绝器加激光器输出端等体例降落链路的光反射,从而确保噪声系数对峙在体系可接管范围以内。
1.2 “SBS”阈值节制手艺
“SBS”阈值即当输出光波波长的光调制旌旗灯号功率大于1550mm波长时,体系噪声、非线性慢慢好转。“SBS”阈值的发生与激光器光功率太强、输出光谱较窄、波长太长有着间接接洽,使光旌旗灯号传输间隔拉长。光谱过于狭小使色散影响降落,使波长消耗大幅度降落,进一步增添光功率的总传输间隔。可是,因为光谱过于狭小,光功率太强,波长太长等多种身分与光芒本身的非线性特色发生抵触,使“SBS”阈值呈现响应题目。体系噪声、非线性呈现必然水平的好转后,体系频谱会呈现极其杂散且密度较高的噪声旌旗灯号,该类旌旗灯号超越了相干请求和规范。针对“SBS”阈值的节制情况来看,首当其冲的是电光调制器的操纵和处置,进而拓宽输出光谱宽度,完成光旌旗灯号最大间隔的传输。
1.3 预失真填补手艺
若光电调制器、静态范围等不适合各项参数请求,则会组成微波旌旗灯号失真。电光转换器以预失真填补手艺为撑持,在微波激光器感化下为传输体系供给OIP2、OIP3、SFDR等方针。现阶段,预失真填补手艺首要是指在响应频段发生二阶、三阶、偶数阶、奇数阶等旌旗灯号的一种手艺,这些旌旗灯号与非线性失真旌旗灯号的巨细相称、相位相反,可彼此对消,从而将传输的高线信进步。
2 微波旌旗灯号光纤传输手艺的操纵
微波旌旗灯号光纤传输手艺具备较大上风,如其旌旗灯号静态范围较大,可充实知足活络度与抗饱和特色的请求,不只可确保信息宁静,还可有用保障信息与旌旗灯号之间的宁静,保障旌旗灯号能不遭到电磁搅扰的影响,稳定使命。同时,微波旌旗灯号光纤传输手艺的耗材较低、旌旗灯号可远间隔传输、各项通讯体系与侦测体系具备高隐藏性和抗扑灭性。别的,微波旌旗灯号光纤传输手艺的宽带能知足长途稳定传输请求,不会因为间隔较远而致使各项通讯旌旗灯号失真。
2.1 在旌旗灯号传输中操纵
操纵微波旌旗灯号光纤传输手艺停止旌旗灯号传输,无需装配天线,可防止遭到天线装配请求的地点限定,并且在浅显情况下,微波旌旗灯号光纤传输体系若须要装配天线,可在荒僻处所停止装配,以保障旌旗灯号品质,同时将变频器、数据处置器、调理器等装备装配在郊区,间接在数据中间处置使命,防止使命职员在天线装配地点与办公地点之间奔忙。
2.2 在挪动通讯中操纵
3G与4G挪动通讯对传输体系的请求较高,微波传输旌旗灯号光纤手艺可充实知足其矫捷性与笼盖性等请求,即便在阛阓、火车站、机场等地域都可知足旌旗灯号的高品质请求。并且,颠末进程在修建物内装配散布式天线与中间基站,可有用进步旌旗灯号笼盖率。
2.3 在大都据毗连中的操纵
在微波旌旗灯号光纤中,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将10个、20个乃至更多芯单模光纤包在一根极细极轻的光缆中,很是有益于大都据毗连使命,并进步抗电磁搅扰才能,同时省去较高的同轴电缆、密封波导或铜缆等用度。别的,在相控阵雷达中操纵微波旌旗灯号光纤传输手艺也可完成机能稳定、切确、矫捷的光纤延时线。
3 竣事语
综上所述,微波旌旗灯号光纤传输手艺作为一种新兴通讯手艺,火急须要取得相干职员的高度正视,充实阐扬微波旌旗灯号光纤传输手艺低耗费、大静态、宁静性强的上风,将其遍及操纵于电子战、挪动通讯旌旗灯号、雷达旌旗灯号传输及各类电子体系中,完成各类旌旗灯号的远间隔传布,为我国电子通讯奇迹的成长夯实底子。
参考文献
[1] 何炜.微波旌旗灯号光纤传输手艺与操纵[J].中国新通讯,2012,19:52.
[2] 刘小鹰.微波旌旗灯号光纤传输手艺与操纵[J].中国包装产业,2013,06:71~72.
跟着铁路交通运输体系的日渐完美,旌旗灯号体系对铁路交通体系愈来愈首要,当今的旌旗灯号体系已将数字手艺、智能手艺等停止连系,慢慢跟从科技成长的脚步走向主动化。对进步前辈手艺的大批操纵也使得铁路旌旗灯号体系的电磁情况愈来愈庞杂,电磁兼容题目也随之发生。最近几年来,人们对铁路通讯旌旗灯号产物的电磁兼容检测手艺展开了大批研讨,并拟定了相干的电磁兼容尝试和丈量手艺等国度规范。颠末进程铁路通讯旌旗灯号产物的电磁兼容的检测,最大水平保障铁路运输的宁静性和高效性。
1电磁兼容手艺简介
电磁兼容是指在庞杂的电磁情况中,通讯装备或通讯体系能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对峙浅显使命并且不会对电磁情况中其他使命的装备发生庞大的、不可轻忽的电磁影响的才能。进步前辈的通讯手艺及装备所培养的庞杂电磁情况致使电磁兼容的设想布满了不肯定性。设想职员须要颠末大批的研讨和尝试论证,使电磁兼容能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成。为了实时对通讯装备的电磁兼容性停止检测,最间接的体例便是对通讯装备停止电磁兼容检测。电磁兼容检测有现场体系电磁兼容测试和规范检测,现场检测能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许最实在地反应通讯体系在庞杂电磁情况中的电磁兼容才能,颠末进程对现场测试和规范测试之间的差别和测试的手艺要点停止把握,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许加倍透辟地领会通讯旌旗灯号产物的电磁兼容检测手艺。
2规范测试
测试规范能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许分为底子规范、通用规范等。
2.1底子规范
底子规范仅针对检测的景象、检测所处的情况及检测中所用到的检测体例、仪器等停止详细描写,并给出响应的界说,不触及详细的产物。底子规范不给出指定的相干检测限值,同时不会对产物机能做出间接的判据,仅仅是体例一些其他各级电磁兼容规范的底子。底子规范范围包罗的规范有《电磁兼容术语》《无线电骚扰和抗扰度丈量装备规范》《无线电骚扰和抗扰度丈量装备规范和丈量体例第二局部:骚扰和抗扰度丈量体例》和其他有关产物抗扰度丈量的系列规范等[1]。
2.2通用规范
通用规范是对通用情况中一切产物必须所要具备的最底子的电磁兼容请求的根基条件。所用通用情况中发生的其他规范都必须具备通用规范所请求具备的条件,而通用规范又是成立在底子规范之上的,通用规范中所请求或说起的检测体例及检测名目在底子规范中表现。通用规范能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许为其他检测规范供给体例准绳,对一些不先例的检测也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许先用通用检测的相干检测请求及体例停止检测。在电磁兼容检测中,因为园地及情况对检测功效有很大的影响,以是须要对检测园地停止当真挑选。因为挑选检测园地的差别,会致使空间中各类波的直射及反射发生差别的影响,同时在空中的领受点也是差别的。在最初的检测规范中请求电磁兼容检测尝试该当在一些比拟坦荡、外界影响小的园地停止尝试。对坦荡园地的挑选浅显须要重视以下几个方面:起首园地的四周不能有修建物,即空阔无反射体;其次检测园地的空中须要平坦;最初请求空中为导电率均匀的金属接地外表。对园地外形的请求则是卵形,尺寸按照测试频次下限的波长停止肯定,椭圆的长度要大于椭圆焦点之间间隔的2倍、椭圆的宽度要大于椭圆焦点之间间隔的1.73倍。在停止电磁辐射搅扰测试时,须要将EUT和领受天线按照检测打算及检测规范,安顿在椭圆的两个焦点位置上,须要按照所选检测园地的现实修建情况及周边情况限定为EUT和领受天线肯定适合的间隔,外洋将检测间隔划定为3m和10m。对3m检测,请求椭圆长大于6m,广大于5.2m;对10m检测,则请求椭圆长大于20m,广大于17.3m。
3现场测试
规范检测按照其检测特色,首要操纵在通讯体系的装备或部件的检测,可是对通讯体系全体来讲,规范检测存在着很大的范围性,不能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完全地反应全数通讯体系的电磁兼容机能。这类范围性首要表此刻以下几个方面:(1)规范检测所针对的通讯部件或装备的检测不能表现通讯体系组合后的电磁兼容性,同时未斟酌情况对通讯体系全体的影响,是以检测不具备代表性。(2)因为规范尝试场合本身空间及情况的限定,致使局部装备没法对全体体系的使命情势停止反应。(3)规范尝试场合中所接纳的电源,其阻抗为能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许与装备婚配的规范阻抗,可是没法对上装情况下的通讯装备的现实阻抗特色停止表现。
4近场抗饱和测试手艺
对电磁兼容检测的现场测试,比方通讯体系中大旌旗灯号的检测,浅显会操纵一些发射功率大的电台,因为现场测试的间隔较近,频谱仪很是轻易呈现饱和和失真景象,这类景象的呈现会使检测功效呈现必然的误差,致使频谱仪很是轻易呈现饱和和失真景象的缘由首要是:(1)频谱仪的测试静态范围小于现场现实丈量旌旗灯号的所请求的范围,现实丈量旌旗灯号的一局部不能被有用丈量,致使测试失真,发生频谱仪饱和景象;(2)现场现实丈量旌旗灯号的功率不能有用地与频谱仪停止对应,会呈现功率位于频谱仪非线性失真区,致使终究的检测功效呈现非线性失真景象[2]。是以须要对近场抗饱和测试手艺停止深切的研讨,颠末进程一些有用的手艺和办法削减饱和景象的呈现,和饱和景象对检测功效的影响。浅显会颠末进程衰减器来防止大旌旗灯号进入频谱仪,禁止饱和景象的呈现。因为减衰器不只会防止大旌旗灯号进入频谱仪,还会使进入频谱仪的浅显旌旗灯号被减弱,致使旌旗灯号在频谱仪中被疏忽,不能切确反应检测功效。针对这类景象能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程操纵中间频次可调的带通或带阻滤波器停止改良、处置。在检测进程中将滤波器的中间频次调至和电台发射频次不异就能够或许或许或许或许够或许或许或许或许或许有用禁止大旌旗灯号的进入,又能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许领遭到一切浅显旌旗灯号。
5电磁搅扰的影响案例
5.1美国研制B1轰炸机时电子装备之间的电磁搅扰
B1轰炸机的机头上装有大批的电子装备,分手尝试时这些装备都适合手艺规范,把这些装备装上机头再测试,良多装备的机能大幅度降落。颠末专家们大批的尝试和阐发,发明是因为这些装备之间彼此的电磁搅扰组成的。
5.2民兵Ⅰ导弹的飞翔毛病
1962年,民兵Ⅰ导弹停止实弹飞翔尝试时,前两次都失利了。毛病景象类似,都是在第Ⅰ级策念头关机前炸毁了,一个高度为7.6km,别的一个为21.8km,炸毁前,用于制导的计较机都遭到了脉冲搅扰。颠末阐发和尝试,发明毛病是因为导弹飞翔到必然高度时,在彼此绝缘的弹头和弹体之间发生了静电放电,使导弹提早爆炸。
5.3英国谢菲尔德号导弹摈除舰的惨剧
英阿马岛战斗中,英国谢菲尔德号导弹摈除舰上的雷达和通讯体系彼此搅扰,为了确保通讯不受搅扰而临时封闭了本舰雷达,致使不实时发明来袭的飞鱼导弹,组成舰毁人亡的功效。
5.4广州白云机场的导航体系遭到严峻的搅扰
2002年1月20日,广州白云机场因为四周无线寻呼台发射机群旌旗灯号的搅扰(互调、带外辐射),迫使导航体系封闭通讯扇面,致使大批的飞机在空中回旋期待,使90多架航班耽搁,6000多名搭客滞留机场。类似事务我国已发生多起。
6电磁兼容的检测名目及检测规范
电磁兼容的检测名目包罗辐射骚扰、传导骚扰、静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电疾速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌抗扰度、射频场感到的传导骚扰抗扰度、工频磁场抗扰度、电压暂降、短时候断和电压变更、电源电压变更、电源过电压等。触及的检测规范包罗:EN50121-1,EN50121-3-1,EN50121-3-2,EN50121-3-2,EN50121-4,EN50121-5,EN50155,EN50500,GB/T25119,GB/T24338.1/2/3/4/5/6系列,TB/T3034,IEC60571,IEC62236-1,IEC62236-2,IEC62236-3-1,IEC62236-3-2,IEC62236-4等。
7电磁兼容检测的重视事变
电磁兼容性在通讯装备运转中占有着无足轻重的首要位置,它的机能好坏将间接影响到通讯体系的宁静稳定运转。在电磁兼容检测中,须要重视以下题目:(1)电磁兼容现场尝试的功效因为其在尝试进程中能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许的影响身分比拟多,在反复性尝试中,尝试功效的再现比拟坚苦;(2)跟着电磁兼容手艺的成长,新的规范已对电磁兼容尝试的频次范围停止了扩大,并请求在现实测试的尝试级别之下的级别也要适合相干规范的请求;(3)通讯装备品种单一,相干的产物规范可在本文底子上按照现实情况停止批改。如尝试级别和鉴定体例等;(4)对出格的通讯装备,该当增添特地的电磁兼容尝试名目,如增添对外辐射的限值,工频磁场和工频谐波协调间波等名目。
8结语
跟着电子手艺飞速成长,各类电子产物的大批研制,使得电磁情况的庞杂水平日趋减轻,电子装备间的电磁兼容题目随之凸起,是以对铁路通讯旌旗灯号产物的电磁兼容变得愈来愈首要,只要保障通讯体系的电磁兼容性,才能够或许或许或许或许或许或许或许或许最大水平保障铁路运输的宁静性,进步铁路运输的相干使命效力。
[参考文献]
(一)德律风互换网、铁路传输网、接中计、调剂通讯网全数优化为了进步铁路信息化的才能,增进铁路通讯网的成长,鞭策铁路新型通讯新型营业,与中持久铁路打算相婚配,铁路体系德律风互换网、铁路传输网、接中计、调剂通讯网全数优化,古代化信息通讯手腕慢慢完成。起首是铁路具备本身的收集平台,以IP数据网做底子,完成集会电视网的扩大,下层站段全数完成集会终端。其次是区段调剂与支线调剂完成了通讯数字化方面,两者自在联网;触摸屏调剂台的操纵,通讯品质大幅晋升,通讯互换机的容量取得扩大。长途监控在无线列调区间的实行,进步了中继举措办法的机能,并且光纤直放手艺的推行,手艺装备精巧,运转靠得住;列车运转途中,频次或制式转换取得削减,频次打算打算趋于公道,点线连系,体系的操纵频次取得优化。德律风互换网、铁路传输网、接中计、调剂通讯网全数优化的终究方针便是顺应社会须要,成立迷信的统一号码通讯接入平台,顺应铁路营销须要。
(二)GSM-R公用体系GSM-R在铁路的平常经营办理阐扬了首要的感化,其具备高等语音呼唤功效,兼有主动寻址和功效寻址的特色,是公用调剂通讯的羽翼,初供给无线列调外,其通讯方面的壮大功效可为列车主动节制与检测信息供给数据传输通道,并可供给列车主动寻址和搭客办事。
(三)综合视频监控确保运输无虞1)监控重点线路装备;2)车站地区宁静监控,包罗动车组站台、候车地区;3)货运装载地区的监控;4)宁静装备的监控,全数受控摄像内容,保障画面清楚度。因为IP地点的分歧性,监控中间的监控宁静知足了铁路客运办事的宁静,组成铁路综合视频监控收集的根基框架,通讯平台供给了各类静态图象传递。
二、铁路旌旗灯号的成长标的方针详细分为以下几个方面
(1)列控体系(CTCS)方面,其上风是完成路网之间彼此联通无碍,适合160~350km/h列控请求。2)调剂批示方面,TDCS办理体系笼盖全路,调剂自若,信息切确无误,批示通明,列车现实运转图主动绘制,主动过表,车站行车日记主动天生。无纸办公,实时高效。TDCS工程建成后,优化了运输调剂批示办理手腕、进步了调剂办理水平和运输效力。估量2020年前后,首要支线可根基完成CTC。3)闭塞与机车旌旗灯号方面。自闭装备持续裁减,电气化工程完成,对ZPW-2000停止高靠得住性和可掩护性再设想,并且完成JT-C(2000)型旌旗灯号车载装备的更新换代,机车旌旗灯号通用于全线。4)联锁装备方面。全路统一计较机联锁,体系掩护达到智能化,宁静水平与天下进步前辈水平比肩,并且连系运输情况,逐点尝试推行地区联锁和全电子联锁。5)底子装备方面。一切的底子装备请求具备自诊、信息联网功效,运转日记可主动天生,设置装备摆设完成冗余化;室外装备操纵时期无需掩护或根基不必掩护,优良防盗,抗雷防电;别的电缆径路设想公道,电源旌旗灯号规范,机能靠得住。
中图分类号:U231 文献标识码: A
1、CBTC车地通讯前言的先容
1.1、今朝挪动闭塞旌旗灯号体系的车-地通讯前言体例首要有两类:
(1)穿插感到环体例;
(2)无线通讯体例。无线信按照接纳的传布介质的差别又分为:
1)无线电台;2)波导管;3)漏泄电缆。
1.2、穿插感到环体例
车-地通讯接纳穿插感到环线体例,传输特色好,抗搅扰才能强。车至地通讯56kHz/600Baud;地至车通讯36kHz/600Baud。感到环线电缆敷设于轨道之间,每25m穿插一次。每组感到环线节制间隔约为1000m摆布。车载节制器在颠末每一个穿插点时检测感到旌旗灯号相位的变更,并以此来停止其定位计较,定位精度为6.25m。感到环线电缆的敷设体例较为矫捷,可按照道床、牵引轨、和列车的情况矫捷转变装配体例,但对轨道专业的掩护有必然的影响。别的,感到环线数据传输速度较低,但能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许知足挪动闭塞对数据量的须要。
图1典范的感到环线通讯传输前言表现图
1.3、无线通讯体例
无线通讯体例多接纳开放ISM(产业、迷信、医疗)频段2.4~2.4835GHz,不须要请求公用频段。也有体系可接纳5.725~5.850GHz频段,但在我国该频段非开放频段,须要请求并付费操纵。无线通讯体例在传输介质方面能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许挑选自在空间传布的无线天线、漏泄电缆和波导管。
(1)无线天线自在空间传布的无线天线体例首要是在轨旁设置无线接入点AP和定向天线,凡是AP和无线天线接纳冗余设置装备摆设,AP之间的间隔均匀300~400m。在频次笼盖方面相邻AP点之间设想为重叠笼盖,使得任何一个AP点的毛病均不影响全数体系的浅显运转。
图2典范的无线天线通讯传输前言表现图
(2)漏泄电缆漏泄电缆体例特色是场强笼盖较好、可控,抗搅扰才能强。单点AP的节制间隔凡是达800m(每侧漏泄电缆长度400m)。毛病谬误是漏泄同轴电缆价钱较高。
图3典范的漏泄电缆通讯传输前言表现图
(3)波导管
波导管传布方在轨旁铺设IAGO泄露波导传输装备,特色为旌旗灯号传输消耗小,场强笼盖均匀,抗搅扰才能强。新型调制解调装备可撑持IEEE802.11b或IEEE802.11g,通讯速度11~54Mbps,在知足ATC列控信息传输的同时,还可同时进别的视频、语音及数据旌旗灯号传输。单点AP的节制间隔凡是达1600m(每侧波导管长度800m)。波导管装配体例可按照工程情况矫捷挑选,可于供电三轨同侧装配,乃至可装配在地道顶部。挤压铝材质波导管强度较高,外部笼盖掩护套,抗粉碎才能也较强。波导管传布体例较自在空间无线传布体例投资略高。
图4典范的波导管通讯传输前言表现图
2、车-地无线通讯处置打算
地铁旌旗灯号体系是间接节制列车宁静运转的首要体系,车-地通讯的抗搅扰才能更是完成列车宁静运转的关头点。
2.1、操纵公用频段
按照国度无委会划定,2.4GHz、3.5GHz、5.8GHz、26GHz这4个频段可作为宽带无线接入。此中,2.4GHz为免派司,不必请求;3.5GHz频段今朝划归给底子电信经营商操纵;5.8GHz须要向无委会请求执照,且为付费频段;26GHz产物尚不成熟,且价钱高贵。
斟酌到旌旗灯号体系是间接节制列车运转的体系,触及行车宁静,而2.4GHz是开放频段,民用WiFi能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许不受限定操纵,为保障列车的宁静运转,从底子上处置无线搅扰题目,倡议向无线电办理委员会请求公用频点,颠末进程无线电办理行政手腕接管行政掩护,以使旌旗灯号车-地无线通讯能使命在受相干局部办理及掩护的频段,最大水平上削减外界对旌旗灯号车-地通讯的影响,将公用频段引发的危险降到最低。是以选用公用频段是最好处置打算。
若是公用频点未批准上去,CBTC体系的车-地通讯可接纳2.4GHz频段,但须接纳必然的抗搅扰办法。
2.2、操纵2.4GHz频段
2.2.1、接纳规范和谈
今朝,地铁旌旗灯号体系所接纳的和谈大大都为802.11和谈族。此中,泰雷兹公司接纳802.11和谈,即载波频段跳变扩频手艺;西门子公司接纳802.11b和谈,即间接序列扩频手艺;交控科技、卡斯柯等公司接纳802.11g和谈,即正交频分复用手艺。这3种差别制式的体系在国际地铁工程中均有胜利的工程案例。但就应答无线搅扰的特色而言,802.11和谈因为载波频段能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许跳变,一旦此后频段遭到搅扰,可主动跳变到其他预设频段,是以应答无线搅扰的才能要较着优于802.11b/g和谈。从今朝的现实操纵表现来看,也证实了802.11和谈的这一长处。但接纳此打算的范围性就在于只要泰雷兹一家供货商能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许供给,在现实工程实行中受制于装备投标的公允性,没法指定接纳该和谈。除此以外,跟着通讯手艺的成长,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许斟酌选用802.11n和谈和基于第四代挪动通讯的宽带无线数据传输体系(LTE),首要办法以下。
1)若2.4GHz频段的车-地通讯和谈操纵的是802.11g和谈,可在办理下限定WiFi旌旗灯号进上天铁地区;在装备上斟酌加强屏障噪声的办法,改良天馈的装配体例,进步旌旗灯号领受强度;改良车-地无线装备滤触及抗搅扰机能,改良旌旗灯号编码、加密体例。
2)若2.4GHz频段的车-地通讯和谈操纵的是802.11n和谈,因为其与WiFi在空间触及编码体例上差别,是以受WiFi的搅扰和影响将大为减小。为了进一步保障其使命靠得住性,可在装备上加强屏障噪声的办法,改良天馈的装配体例,进步旌旗灯号领受强度;能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许转变802.11n体系带宽至40MHz或更大,有用削减WiFi对其的影响;因为802.11n体系的数据现实带宽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许达到60MHz,有更多的带宽空间用于软件和编码体例,以是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许进步数据传输的宁静性。
3)旌旗灯号车-地无线通讯也可接纳基于第四代挪动通讯的宽带无线数据传输体系(LTE)。这是今朝通讯手艺的成长标的方针,接纳多种最新的挪动通讯手艺,抗搅扰和防搅扰性均有较着进步,频谱操纵率也大大进步。
2.2.2、接纳公有和谈除
接纳802.11和谈族以外,局部旌旗灯号体系供货商也接纳了公有和谈。颠末进程接纳类似于“载波频段跳变”的手艺,来加强旌旗灯号体系车-地无线通讯的稳定性。
3、地铁体系的搅扰处置
3.1、CBTC旌旗灯号体系遭到搅扰的缘由阐发
我国现阶段短间隔所操纵的2.4G频段的公用无线电装备是很是多的,此中首要包罗无线局域网、无线接入体系、扩频通讯体系、射频装备、微波医疗装备等,这就致使了CBTC旌旗灯号体系会碰到加倍庞杂的搅扰源,也就对CBTC体系的浅显运转组成了影响。是以咱们须要对CBTC旌旗灯号体系的搅扰源停止阐发,如许才能有用地接纳响应的办法来处置。
1)便利式WI-FI路由器
今朝,在都会地铁车箱中遍及存在的景象便是存在着大批的便利式WI-FI,也便是人们将旌旗灯号转化成手机等终端来供给上彀的渠道,这就增添了统一频段的搅扰。若是地铁车箱的人数过量,就会搅扰旌旗灯号无线车地数据通讯体系,乃至会在必然水平上增添了无线数据毛病传输的能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许性,这就会对列车的浅显运转组成粉碎。
2)挪动等经营商的WI-FI体系
跟着挪动用户群的不时增添,挪动、联通、电信等经营商也在不时扩大着本身的营业范围。今朝,这些经营商就将WI-FI体系引入了都会轨道交通体系中,罕见的便是在地铁外部成立可供公家操纵的无线局域网。如许大众的无线局域网一样会对车的数据传输发生影响,从而影响列车的浅显运转。可是我国现阶段还不完成都会无线局域网的周全笼盖,因为良多都会并不将WI-FI体系引入到都会轨道交通体系的外部。
3)微波医疗装备
良多都会地铁线路四周都会有微波医疗装备,这些装备也会对都会轨道交通体系发生影响。按照相干查询拜访发明,微波医疗装备对CBTC体系组成影响的事务是现实存在的,乃至影响到了体系的宁静性,这是在此后的成长中须要处置的。
4)地铁线网
在地铁慢慢组成线网此后,因为地铁两条线路的CBTC体系接纳的是有用频段,是以在换乘站或是联系线中极轻易呈现同频段搅扰的题目,如许就会致使旌旗灯号之间的渗漏,若是所渗漏的旌旗灯号过大,就会使得CBTC体系的运转遭到搅扰。跟着这些题方针日趋严峻,都会轨道交通CBTC旌旗灯号体系遭到的搅扰题目也在慢慢增添,是以更须要对这些搅扰源停止深切的研讨,接纳有用的办法来尽能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许地防止无线通讯搅扰。
3.2、防止无线搅扰接纳的办法
1)按照地铁的特色和地铁运转情况,此后在体系的选型、设想等方面能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许从以下几方面深切斟酌。
(1)现有的WLAN手艺,相对直序扩频(DSSS),跳频扩频(FHSS)手艺躲避频次搅扰的才能稍强于直序扩频手艺,跳频手艺具备更好的失密性和抗搅扰机能。国度无委批准的2.4G频段操纵的各类微功率装备,其等效全向辐射功率(EIRP)按天线增益10dBi时,发射!27dBm(500mW),最大功率谱密度接纳跳频扩频时应27dBm/MHz(EIRP),接纳直序扩频时应17dBm/MHz(EIRP)。是以跳频手艺具备带宽窄、功率谱密度高的特色,从而具备较强的抗搅扰才能。别的跳频扩频手艺是颠末载波疾速在差别频次中切换,并在领受与发射端操纵一种假造随机的进程,以是能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许很好的抵当外界同频搅扰的题目。
(2)在接纳直序扩频(DSSS)手艺时,一是车地通讯接纳双网双频冗余设想;二是在频点的挑选上,对峙双频优于单频的准绳,接纳互不搅扰的双频道。双频今朝比拟罕见的设置装备摆设是1和11信道;因为12~14信道还没有开放,若是此后能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许的话,1和12、1和13设置装备摆设加倍抱负,1和14将很是的抱负,0和14信道是最公道、最抱负的设置装备摆设。如许两种频次同时受扰的几率将降落。
(3)接纳直序扩频(DSSS)手艺时,还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许操纵窄带手艺,将原频道占用的频宽收窄,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许取得相对较高的功率谱密度、举高通道占用的强度门限。比方操纵5M的频宽,使其对20M频宽的装备具备更高的抗搅扰才能。如许降落了窄带频道被占用的能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许,在频道的选用上也更矫捷。(4)接纳直序扩频(DSSS)手艺时,为了躲避换乘站或联系线同频彼此搅扰的题目,在设想或地铁收集打算时,应提早做出信道分派的打算,防止同频搅扰的题目。
2)都会轨道交通经营掩护局部,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许做以下使命,以削减无线搅扰对行车发生的影响。
(1)地铁掩护局部对地铁沿线的情况停止检测,如病院的微波装备、别的行业的通讯基站及别的能发生无线搅扰源的装备举措办法等,提早接纳办法,或颠末进程行政局部拟定相干的轨制停止束缚,尽能够或许或许或许或许或许或许在地铁沿线不建无线装备,防止无线搅扰。
(2)地铁掩护局部按照无委果划定,按期对地铁外部情况停止检测,归入装备掩护办理的一局部内容。
(3)为了削减车箱外部无线漏油的搅扰,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许斟酌接纳将车头、车尾与客室之间的隔板加装屏障办法,比方加装金属网格等,如许能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许将便携式WiFi漏油器的搅扰进一步屏障,削减了对CBTC体系的无线搅扰。固然这类体例须要停止测试,匹敌搅扰的功效停止评定。
4、铁路旌旗灯号将来手艺成长及猜测
古代旌旗灯号体系不再是调剂、联锁、闭塞、旌旗灯号机等装备的一个简略组合。铁路旌旗灯号在元部件制作方面正向着小型化、高宁静性、高靠得住性成长,在设想方面向着毛病主动检测、主动诊断、集成化、与计较机或微处置机相连系的方面成长;在装配施工方面正向着模块化和工场施工化的标的方针成长;在操纵方面正向着无维修或少维修、智能化的标的方针成长;全体上向节能化、环保化、低本钱化、收集化、信息化成长。铁路旌旗灯号节制、显现、传输装备的边界将慢慢恍惚,一体化、收集式办理的成长标的方针将会代替现有的铁路旌旗灯号组成情势。
或许在未几的将来,会呈现新的手艺。铁路体系的研发将能完成平台化,在研讨新的联锁体系和其他铁路装备研发时能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许让更多的局部到场出去,完成手艺立异与冲破。通讯一旌旗灯号一体化的手艺不只能节制列车运转,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成在旌旗灯号机,道岔,轨道电路及其他旌旗灯号装备的节制。新的联锁体系将与更多的铁路体系相联,组成收集化、信息化的新型铁路信息中间。接纳新科技的供电装备能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许替换此刻的电缆传输,加倍节能、加倍节俭本钱。新的旌旗灯号防搅扰手艺的呈现,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许使得铁路旌旗灯号具备更高的宁静性和靠得住性。乃至能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许呈现新的旌旗灯号传输手艺使得铁路运输全体都会发生质的变更。
总之,为了确保都会轨道运输的有用性及宁静性,必须接纳手艺含量高的旌旗灯号节制体系对都会轨道交通停止节制,从而确保其能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许浅显的宁静运转。
参考文献
[1]蔡金山.地铁挪动闭塞旌旗灯号体系车地通讯传输手艺研讨[J].都会修建,2013,02:277-278.
[2]路飞.挪动闭塞条件下地铁列车的运转优化[D].山东大学,2007.
中图分类号:C39文献标识码: A
1.弁言
通讯手艺的遍及操纵,也使其不得不面临各类情况的磨练。在现实的工程操纵中,将原始测试端采样数据或颠末下变频后的基带数据,实时回传或存储到空中存储器,此后再停止过后旌旗灯号阐发。只要操纵壮大的旌旗灯号阐发手腕,才能把咱们丈量出的原始数据停止有用切确周全的阐发。
2.通讯旌旗灯号软件阐发流程
通讯旌旗灯号能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许是在庞杂情况情况下领受,搅扰身分多,并且旌旗灯号本身能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许是短时突发旌旗灯号、持续旌旗灯号或跳频旌旗灯号等。咱们能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许操纵主动或手动的体例存储旌旗灯号或采样数据。在通讯旌旗灯号阐发时,凡是先用软件对采样数据停止时域、频域、调制域等停止一个开真个阐发,并将感乐趣旌旗灯号停止截取、归类并存储,再按照差别的旌旗灯号范例别离由宽带旌旗灯号阐发软件、话带旌旗灯号阐发软件、跳频旌旗灯号阐发软件停止阐发处置。若是是话带旌旗灯号,则能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许间接对该数据旌旗灯号停止解调、解码;若是数据旌旗灯号颠末宽带通讯旌旗灯号阐发软件阐发取得的是摹拟调制体例(AM、FM、SSB等),则将解调功效再颠末摹拟调制,由话带旌旗灯号阐发软件停止阐发。话带旌旗灯号阐发和宽带旌旗灯号阐发能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许持续停止旌旗灯号中频及话带定频通讯旌旗灯号的时域、频域、调制域阐发,并对旌旗灯号载频、标记速度、旌旗灯号功率、信噪比、旌旗灯号带宽等参数停止丈量,对数据旌旗灯号停止纤细特色阐发、调制辨认、解调等功效。对跳频旌旗灯号阐发软件便是对跳频旌旗灯号完成辨认、拼接后再将拼接后的数据传输到宽带旌旗灯号阐发解调软件停止持续阐发。
3.通讯旌旗灯号阐发中的关头手艺
通讯旌旗灯号侦收常常接纳的是宽带领受机体例,是以带宽内能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许存在着多个旌旗灯号。按照前文咱们提到的通讯旌旗灯号阐发的流程,咱们能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许看出旌旗灯号阐发在工程中的操纵首要触及到的关头手艺便是数字下变频、参数丈量、调制辨认、解调、解码、旌旗灯号纤细特色阐发等。
3.1数字下变频手艺
数字下变频手艺在软件无线电中占有很是首要的位置,它是软件无线电的根基处置情势和焦点手艺。数字下变频作为软件无线电的根基处置情势,将中频旌旗灯号变成基带旌旗灯号能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许大幅进步后续处置效力。在超外差式领受机中,咱们把旌旗灯号混频后取得的中频旌旗灯号与比原始旌旗灯号的频次做比拟,若是这类新的中频旌旗灯号比原始的旌旗灯号频次要低,那末此种混频体例就叫做下变频(DownConverterorDC)。若是咱们把射频旌旗灯号颠末进程一次或屡次摹拟下变频转换到中频带上,再在中频带对旌旗灯号数字化并停止数字下变频。我就把这类下变频手艺称之为数字下变频手艺(DigitalDownConverterorDDC)。若是中频旌旗灯号变成基带旌旗灯号,那末对后续旌旗灯号阐发的处置效力大大进步。
混频模块和抽取滤波模块是数字下变频手艺中两个首要组成局部。混频模块是将数控振荡器(NC0)发生的正余弦波样本值输出旌旗灯号数据停止乘法计较完成混频。积分梳状抽取滤波器(cIc)级联后再与多级半带滤波器(HBF)的级联此后组成抽取滤波模块。
3.2参数丈量
参数丈量是通讯旌旗灯号阐发最底子内容。载波频次及标记速度是数字调制旌旗灯号的根基参数,载波频次和带宽是摹拟调制旌旗灯号的两个根基参数。别的丈量的参数包罗旌旗灯号的信噪比、功率谱等。在这里笔者限于篇幅缘由仅以载波丈量对参数丈量做以下扼要申明。
3.2.1载频丈量
对单载频数字调制旌旗灯号,对旌旗灯号的M次方的非线性处置,可再生出单频旌旗灯号;而后,颠末进程估量非线性变更天生单频旌旗灯号的频次来估量旌旗灯号载波的频次。对多载频数字调制旌旗灯号,接纳M次方不能取得载频份量,可接纳时频变更取得旌旗灯号的刹时频次,而后颠末进程均匀运算估量出旌旗灯号载频。
3.2.2标记速度丈量
肆意多进制基带旌旗灯号序列能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许当作由稳态波Vr(t)和交变波Ur(t)组成。基带旌旗灯号S(t)=Vr(t)+Ur(t),由其功率谱密度抒发式可发明,随机脉冲序列的功率谱包罗有持续谱和团圆谱。别的,还可发明含有频次间隔为团圆谱码元速度的团圆谱。而功率谱可颠末进程计较旌旗灯号自相干函数的傅里叶变更取得,这也是提早相乘法的现实按照。
3.3调制辨认
通讯旌旗灯号调制辨认体例固然多种多样,但调制辨认题目实在是一种典范的情势辨认题目,浅显进程如图所示:
3.3.1旌旗灯号预处置
旌旗灯号预处置局部为后续处置供给适合的数据。旌旗灯号预处置使命浅显包罗频次下变频、同相和正交份量分化、载频估量和载频份量的消弭等。在多信道多发射源的情况中,旌旗灯号预处置局部要能有用地断绝各个旌旗灯号,保障一次只要一个旌旗灯号进入后续的调制辨认关头。
3.3.2特色提取和挑选
从数据中提取旌旗灯号的时域特色或变更域特色。时域特色包罗旌旗灯号的刹时幅度、刹时相位或刹时频次的直方图或别的统计参数。变更域特色包罗功率谱、谱相干函数、时频散布及别的统计参数。对变更域特色,接纳碑体例就能够或许或许或许或许很好取得,而幅度、相位和频次等时域特色首要由巧变更法,同相正交卜份量法和过零检测法等取得。
3.3.3分类辨认
在分类辨认局部,即挑选和肯定适合的讯断法则和分类器布局方面,首要接纳梯形布局的分类器和神经收集布局的分类器。梯形分类器是接纳多级分类布局,每级布局按照一个或多个特色参数,分辩出某类调制范例,再下一级布局又按照一个或多个特色参数,再分辩出某类调制范例,终究能对多品种型停止辨认。这类分类器布局相对简略,但须要事前肯定讯断门限,自顺应性差,辨认效力也相对不高。神经收集分类用具备壮大的情势辨认才能,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许主动顺应情况变更,能较好处置庞杂的非线性题目,并且具备较好的妥当性和潜伏的容错性,可取得很高的辨认率。
通讯旌旗灯号调制辨认的首要方针是停止旌旗灯号监测及处置。该项手艺经常操纵于频次办理、通讯匹敌等范畴。这在现实的工程操纵傍边是一个难点。在现实旌旗灯号调制辨认的操纵中,咱们会综合斟酌旌旗灯号的频谱、M次方谱、标记速度谱、等多种参数旌旗灯号调制的讯断,出格是在多种摹拟和数字调制体例的情况,咱们凡是会接纳讯断树这类情势停止揣度。在通讯旌旗灯号调制辨认中咱们还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接纳主动辨认体例和手动辨认两种体例对旌旗灯号停止揣度。比方为了在辨认进程关头点或旌旗灯号特色轻易呈现错识的进程点停止特色值或特色图形标识咱们能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许接纳手动辨认,颠末进程野生帮助以完成调制辨认。完成了通讯旌旗灯号调制款式的分类辨认,使辨认切确率取得了较着改良。拟定调制辨认算法流程时咱们还须要充实斟酌须要辨认的调制品种、旌旗灯号频段、信道特色、阐发工具平台特色等诸多身分。
3.4解调
解调是旌旗灯号阐发与调制辨认相配合的一项手艺,参数丈量、调制辨认阐发功效的一种现实。对通讯旌旗灯号停止解调时,咱们起首必须要颠末进程参数丈量估量出旌旗灯号的载频、标记速度、带宽等参数此后,颠末进程调制辨认阐发出调制体例,最初才能对通讯旌旗灯号停止解调。
因为侦收旌旗灯号频段能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许触及到短波、超短波、微波等频段,且差别频段的电磁情况、信道模子、旌旗灯号带宽、调制款式和侦收工具等差别很大;同时,领受的侦收旌旗灯号因为多径效应、信道式微、多普勒、旌旗灯号升沉等身分使得旌旗灯号阐发变得加倍坚苦,须要有响应的信道平衡手艺、AFC、AGC手艺来停止顺应和改良旌旗灯号品质。
3.5解码
咱们颠末进程对旌旗灯号的解调能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许取得旌旗灯号的基带码流。若是须要规复信息序列,则须要咱们进一步对解调后旌旗灯号的信息停止编码阐发完成解码。编码凡是有信道编码、信源编码。信道编码凡是包罗分组码、CRC校验编码、奇偶校验、自同步加扰、HDLC规程编码等,信源编码凡是包罗字符编码、传真编码、语音编码、图象编码等。对旌旗灯号的信息片断停止编码是规复原始信息的最首要局部。
对非协同过后解码阐发而言,常常面临的是很是混乱的二进制码流,是以事前须要停止数位预处置功效,包罗数位分选、提取、AND/OR/XOR/NOT逻辑操纵、位提取、移位、位拔出、HDLC、镜像、截取、反差分和壮大的统计才能,包罗特色码几率统计、重码统计等,从而便于找出须要重点关怀的码流字段;预处置后再停止信道编码阐发、信源编码阐发,对已知规格的旌旗灯号能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许规复出原始信息。编码阐发请求对编码阐发明实、情势比拟熟习,同时对旌旗灯号链路层也有必然请求,在旌旗灯号阐发中属于专业性很强的一个关头专题,也是规复原始信息的最首要局部。
3.6旌旗灯号纤细特色阐发
带有原始基带信息的、分开信源母体的己调波旌旗灯号的可检测物理量描写便是旌旗灯号特色。旌旗灯号的特色能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许是旌旗灯号的时域、空域、频域、调制域和旌旗灯号操纵纪律等。旌旗灯号特色同时又能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许被情况比方空间、噪声、领受信道等搅扰。纤细特色凡是是指对通讯旌旗灯号阐发后的测出的偏离标称方针/参数及相对牢固的误差值。旌旗灯号的纤细特色取得的路子良多,岂但能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许手艺资料中取得,也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许颠末进程对该旌旗灯号屡次丈量所取得的处置值中取得稳定靠得住的特色参数或高精度的特色参数的体例取得。
3.7跳频旌旗灯号阐发
Abstract: This paper introduces the application of the integrated lightning protection of railway station, station field communication, signal lightning protection effect is reliable. Must be at the station of power supply system, antenna system, signal acquisition and transmission system, program-controlled switching system, computer network system, computer room grounding system were reliable and effective protection, in the interception, shunt, equilibrium, grounding, wiring, layout and other aspects as complete, multi-level comprehensive protection.
Key words: station, communication signal equipment, lightning, lightning protection
中图分类号: TU856 文献标识码: A 文章编号:
1.弁言
跟着古代化的停顿,铁路站内装备愈来愈进步前辈。雷击发生时,雷击放电引发雷击电磁脉冲过电压和过电流,经站场电源体系、通讯旌旗灯号传输通道、接地体系及修建物直击雷防护体系,颠末进程传导、感到的体例粉碎站内通讯旌旗灯号装备及收集通讯装备,组成丧失庞大,间接要挟铁路浅显的宁静运输出产。
2.对铁路站场雷电防护的阐发
铁路站场装备蒙受过电压和过电流进犯的路子可分为直击雷、感到雷、传导雷、操纵过电压四种。连系站场装备的散布特色及雷电进犯的路子范例,铁路站场雷电防护存在以下特色:
2.1 铁路站场占空中积较大,站场首要装备(如数字微波通讯、车站数字通讯分体系、站场播送机、无线列调通讯、立体调车通讯、旌旗灯号微机联锁等装备)集合在旌旗灯号楼、通讯楼。旌旗灯号楼、通讯楼的避雷针应能知足对全数旌旗灯号楼、通讯楼地区的掩护,有用防止直击雷的攻击。
2.2 铁路道轨是接管直击雷和传导雷感到雷的杰出导体。与道轨毗连的相干铁路旌旗灯号装备,如旌旗灯号机、轨道电路箱、道岔电动转辙机等,将遭到雷击的严峻要挟。
2.3 旌旗灯号楼微机联锁及通讯机房、通讯楼通讯机房等首要地区的户外线路能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许遭遭到直击雷后,线路中的大电流串入各机房外部,从而引发对外部装备的粉碎。当雷雨云之间、雷雨云对大地之间放电时,雷闪电流的高频电磁场对裸露在空间或室内的电源线、旌旗灯号线、数据线上发生远远跨越装备抗电强度的感到雷击过电压,使装备粉碎。
从以上阐发中能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许得出:为了进步铁路站场修建物宁静、机房装备及计较机、通讯收集的运转靠得住度,全数站场的雷电防护体系必然要有杰出的避雷针、下引线和统一的接地网,接纳完美的直击雷防护办法。
3.直击雷防护
3.1避雷针
浅显避雷针,凡是即为一根铁棒,将端部磨尖,颠末进程接地引下线将地电位(凡是以为零电位)引至针尖,操纵针尖的高度(比被掩护物超越跨越良多),比被掩护物优先发生下行先导,与雷云的下行先导相遇,从而达到引雷上天的功效,掩护别的修建物免受雷击的损害。
预放电型避雷针为进步前辈的纯布局型预放电避雷针。它操纵雷云在空中感到的电场强度,使针头的感到电极(空中场强)与针尖(地电位)之间发生激烈的火花放电,使针头四周氛围电离,在电场的感化下组成一条向上的雷电先导,从而使劈面先导提早与雷云的下行先导相遇,组成主放电通道,从而大大进步了避雷针的效力,使掩护半径大大进步。因为其外部无任何电子元件,防止了老化题目,以是加倍靠得住,不需掩护。该类避雷针的特色以下:
(1)最快的争先预放电时候86us,即优先引雷上天,掩护半径大大增添,为今朝国际上中争先时候最快的预放电避雷针。
(2)在不异的装配高度下,比浅显避雷针的掩护半径大十几倍,大大进步了防护效力。
(3)避雷针外部无电子部件,加倍宁静,削减毛病隐患,无老化,不需掩护。
(4)选用了天下最好的防腐316L不锈钢资料,永不生锈。
(5)分量很轻,何载小,对撑持物的荷载请求低。
3.2直击雷防护手艺
铁路站场直击雷防护重点地区是通讯楼、旌旗灯号楼和户外岔群咽喉区装备。
3.2.1通讯楼直击雷防护
操纵通讯楼四周的高约45米微波塔,在塔顶上装配IF3 避雷针,避雷针装配高度超越塔顶2.5米。经计较,避雷针对空中的掩护半径可达119米。引下线接纳截面大于12mm×4mm的镀锌扁钢。防雷接地装配接地电阻小于1欧。该避雷针可掩护通讯楼、局部铁轨和场区局部咽喉区的局部旌旗灯号机等铁路装备,免受直击雷的损害。
3.2.2旌旗灯号楼直击雷防护
操纵被掩护修建物旌旗灯号楼,高度约为10米,在旌旗灯号楼顶部装配IF3避雷针,针的装配高度超越楼顶5米。经计较,掩护半径可达109米。楼顶预埋 350mm×350mm×10mm厚钢板,便于焊接避雷针底座,从底座延相反标的方针焊接引出两条引下线,引下线接纳大于8mm的圆钢沿楼外墙引下上天,与楼的接地环相连。防雷接地装配接地电阻小于1欧。将避雷针与接地装配贯穿。掩护旌旗灯号楼及场区四周的铁轨防止因为直击雷击中铁轨雷电流窜入旌旗灯号楼,对装备及人身宁静组成风险。
3.2.3户外岔群咽喉区直击雷防护
铁路站场岔群咽喉区的特色是装备散布较为集合,岔群咽喉区段长度约145米,在岔群咽喉区四周各成立12米高的铁塔,塔顶装配IF3避雷针。经计较,掩护半径可达111米。引下线接纳截面大于12mm×4mm的镀锌扁钢。防雷接地装配接地电阻小于10欧。对咽喉区内大局部的轨道电路箱、道叉电动转辙机及旌旗灯号机等举措办法停止了直击雷的掩护,免受直击雷的损害。
4.雷击电磁脉冲防护
1概述
跟着我国经济的敏捷成长,底子举措办法扶植特别是途径交通的扶植兴旺成长。铁路经营里程的大幅度增添、高速铁路的大范围兴修和列车运转速度的不时晋升,轨道交通的成长催生了新的行业须要,轨道交通旌旗灯号与通讯手艺作为主动节制范畴和靠得住性工程范畴的一项手艺取得了遍及的操纵,对响应人材的须要一日千里。[1]颠末进程进修该专业课程,先生能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对都会轨道交通体系中旌旗灯号与通讯手艺的感化、道理、布局等有清楚的懂得,并能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在现实操纵中具备较高的现实水平,从而增进轨道交通范畴高手艺人材步队的培养扶植。
2都会轨道交通旌旗灯号与通讯手艺课程内容概述
都会轨道交通旌旗灯号与通讯手艺课程在差别的院校定位有所区分,局部院校将其作为铁路旌旗灯号、轨道通讯、都会轨道经营等专业的大众底子课停止开设,其他院校则将其作为都会轨道通讯旌旗灯号专业的专业课程而开设,由此带来的专业培养打算、课程体系设置、人材培养体例等的差别。虽然存在必然的差别,但全体来讲,都会轨道交通旌旗灯号与通讯手艺课程内容根基上都包罗五个局部,[2]。
3都会轨道交通旌旗灯号与通讯手艺课程鼎新倡议
颠末进程对院校都会轨道交通旌旗灯号与通讯手艺课程讲授现实的阐发发明,此后该课程的讲授上存在着一些较大的题目,如院校教导与市场人材须要摆脱、讲授装备掉队、先生现实才能弱等,这些题目会致使先生失业存在坚苦或在岗亭的磨合期耽误。是以,针对此后课程讲授中存在的题目,提出了几点讲授鼎新打算,以期培养新情势下的高等人材。
3.1从现实须要动身优化讲授内容
都会轨道交通旌旗灯号与通讯手艺作为一项操纵型手艺,侧重于在轨道通讯体系中现实操纵才能,请求响应的使命职员能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对相干手艺的道理与操纵有清楚的懂得,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许对呈现的题目停止实时的处置。是以,在都会轨道交通旌旗灯号与通讯手艺课程讲授进程中,应放弃“大而全”的内容,遵照“合用为主,够用为度”的方针,深切领会企业对人材的须要,连系企业须要与现实讲授才能,参照行业资历规范,以培养先生现实才能为首要方针,凸起讲授内容的合用性和时效性,从而展开响应的讲授体系鼎新。
3.2多体例多手腕转变讲授情势
操纵型手艺人材的培养须要在培养进程中有针对性的停止现实和现实的教导,而此后院校对都会轨道交通旌旗灯号与通讯手艺课程的讲授很大水平上侧重于现实常识,增添了先生进修难度。是以在课程讲授进程中应以对先生职业才能培养为焦点,以使命名目流程为体例停止讲课,让先生在名目到场的进程中进修响应的现实常识,强化相干手艺的现实操纵才能。在讲堂讲授进程中,要将现实与现实案例相连系,并操纵多媒体手艺停止活泼抽象的讲授,有才能的还能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许借助3Dmax等三维建模软件对相干装备和旌旗灯号运转体系停止建模,以使先生对通讯装备与通讯体系运转等有更直观的懂得。而在最初的考评关头,要重视对先生常识与手艺的两重查核,严酷把关其现实与现实水平的把握水平。别的,因为高职院校招生的生源多样化,致使先生的进修才能存在差别,是以在课程传授时可接纳分层讲授体例,对差别进修才能的先生停止差别化讲授,鼓动勉励有才能的先生停止进一步的摸索进修,对进修才能较低的先生停止针对性指点。教员也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许借助慕课等收集平台,操纵收集课程资本来加强先生自学才能和停止详细题方针指点。
3.3加强师资步队扶植
因为通讯手艺的和通讯装备的成长变更速度极快,几个月的时候就能够或许或许或许或许够或许或许或许或许或许有新手艺或新装备的操纵,新手艺和装备浅显在发生于企业的现实操纵变更而非科研院校,是以院校教员对新手艺和新装备的顺应才能要相对掉队,致使先生在进入岗亭练习后须要较长磨合期来进修新手艺。对此,院校教员须要主动跟进轨道交通旌旗灯号与通讯手艺的成长静态,以新的常识来优化讲授内容,对峙讲授内容的时效性。院校也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许礼聘具备相干新手艺和装备操纵经历的企业员工停止讲课,加强“双师型”师资步队的培养与扶植。
3.4强化专业实训平台扶植
计较机数字时期的到临,使得使命道理研讨较为成熟,综合机能不时优化的数字旌旗灯号处置手艺(DigitalSignalProcessing,简称DSP)成为时展的一大推动器[1]。本文以数字旌旗灯号处置手艺道理为动身点,简述其在通讯范畴局部方面上的操纵,以期供给必然参考代价及鉴戒意思。
一、数字旌旗灯号处置手艺概述
浅显来讲,数字旌旗灯号处置手艺是将摹拟信息如声响、图片、视频等转化为数字信息的手艺,从实质下去看,是用于提取和变更信息的进程,即于各类搅扰和噪声情况中提取信息,并停止转换,使其成为能被机械某人辨认的情势。在数字旌旗灯号处置手艺呈现之前,旌旗灯号处置首要接纳摹拟的体例,因为其各类缺乏,使其不能再知足人们对信息的须要,是以数字旌旗灯号处置手艺应运而生。数字旌旗灯号处置手艺从发生到当今颠末了四个阶段,从70年论底子的提出到80年月功效的操纵到90年月的周全流行再到新时期的改革,成长成为古代数字旌旗灯号处置手艺。其处置流程可分为三个步骤:起首,采樣,即波形的团圆进程,现实是搬移带浅旌旗灯号频谱的进程,以完成把时候旌旗灯号转变为团圆状况;其次,量化,对无穷数目样值停止公道量化,使其能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许表现原摹拟旌旗灯号的无穷各幅度采样值,从而将持续有法则的旌旗灯号转换成无纪律的旌旗灯号;最初,A律紧缩量化,以旌旗灯号巨细为方针肯定量化间隔间隔,以完成非均匀量化。
二、数字旌旗灯号处置手艺在通讯范畴的操纵
(一)数字旌旗灯号处置手艺在通讯工程中的操纵
现阶段,数字旌旗灯号处置手艺已在旌旗灯号收罗、处置和输出等通讯工程的多关头中操纵[2]。数字旌旗灯号处置手艺在信息收罗合颠末进程A/D转换,将团圆旌旗灯号转变为二进制数码;在旌旗灯号处置中,将旌旗灯号转变为数字输出旌旗灯号;在输出输出旌旗灯号之前,停止团圆化处置,完成输出旌旗灯号模子定位构建,详细可表此刻语音编解码、图象处置、震撼旌旗灯号等方面。在语音编解码中操纵数字旌旗灯号处置手艺,颠末进程收罗处置语音的相干参数,婚配编解码与语音,对说话共振峰差别的频次停止辨认,从而发明并处置乐音,进一步摹拟阐发说话参数变更而引发定位发音的转变,主动辨认人类说话,从而晋升语音编解码的切确性并降落各范畴难度。在图象处置中操纵数字旌旗灯号处置手艺便于对图象停止流程停止有用的处置,降落体系设想本钱。在震撼旌旗灯号中操纵数字旌旗灯号处置手艺,可操纵数字滤波器连系软件和硬件装备,知足通讯工程的现实须要。
(二)数字旌旗灯号处置手艺在媒体通讯中的操纵
数字旌旗灯号处置手艺接纳哈佛布局,其法式数据别离占用自力的地点和数据总线,同时其在流水线操纵、并行处置、指令周期等方面上的特色都使得计较运转速度大大进步[3]。在媒体通讯中操纵高机能及高运转速度的数字旌旗灯号处置手艺能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许降落传输和存储空间的请求;同时填补在收集德律风中颠末进程摹拟视频和声响旌旗灯号才能完成传输IP数据包的缺乏。别的,在IP德律风中操纵数字旌旗灯号处置手艺,可紧缩对存储空间和带宽的须要,进步语音品质。
(三)数字旌旗灯号处置手艺在光接入收集合的操纵
光接入收集泛指用户与长途模块或本地互换机之间的一种拉中计,它的传输前言是光纤,有受情况间隔和搅扰限定小、传输速度快等特色。因为其属于通讯网的底层局部,间接面向用户,是进步收集通讯机能的首要手艺。将高稳定性、高精度、能完成大范围数字式集成化的数字旌旗灯号处置手艺融入光接入收集合,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成高频谱频次传输手艺,降落对频谱带宽的请求和增添调制阶数,同时也能有用耽误传输间隔。其详细操纵表此刻三个方面:完成光超奈奎斯特信道中的后处置算法、操纵于相干光通讯体系防止旌旗灯号失真及丧失并停止填补、高等数字平衡手艺进一步确保杰出的机能及间接探测的短间隔传输可降落庞杂度,必然水平上加大传输容量。
三、数字旌旗灯号处置手艺的成长趋向
数字旌旗灯号处置手艺历经底子现实、产物操纵与遍及流行、再到手艺改革成长。时期须要的进步和转变,促使对数字旌旗灯号处置手艺的进一步摸索和研讨,阐发其本身特色及操纵方面的不可或缺性,其将来成长趋向必将多元化。
(一)多核数字旌旗灯号处置芯片
数字旌旗灯号处置手艺此后成长的一个支流标的方针是在高速度、高密度处置方面的多核嵌入式操纵。颠末进程进步数字旌旗灯号处置手艺芯核的集成度,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在一个芯片大将处置单元及电路单元等多元素集成,不只能进一步降落功耗,便于编程和调试,在表面上也能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许减小了体积,知足了平常照顾及操纵须要。
(二)数字旌旗灯号处置手艺融会化
颠末进程融会数字旌旗灯号处置手艺与微处置器及高等CPU,可完成多功效的旌旗灯号处置器,加强智能化节制,同时将两套体系合二为一,降落了全体的本钱用度。数字旌旗灯号处置手艺成长的新手艺之一包罗数字旌旗灯号处置手艺与SOC的融会,在本钱最低而好处最大化的条件下完成操纵电子体系的高度集成化。
(三)高等说话代码的插手
操纵最为遍及的C说话和汇编说话的夹杂编程体例的插手能够使数字旌旗灯号处置手艺具备更大的合用性与矫捷性,按照差别用户差别情况下差别的须要停止恰当调剂,可开辟差别型号的系列产物,进一步扩大市场,成长更多的潜伏范畴。
四、结语
作为一门触及诸多学科而又被遍及操纵于各个范畴的进步前辈手艺,数字旌旗灯号处置手艺因其愈来愈优化的使命流程而具备高机能、高速度、高集成度等长处,在通讯范畴的通讯工程、媒体通讯、光接入收集等多个方面具备广漠的操纵远景。跟着数字化时期的不时推动及人们对信息须要请求的日趋进步,这对数字旌旗灯号处置手艺的成长也提出了新的挑衅,数字旌旗灯号处置手艺必将向着加倍完美的多元化标的方针成长,在将来的信息化范畴中也将阐扬愈来愈首要的感化。
参考文献:
[1]马天翔.对数字旌旗灯号处置手艺的操纵与成长[J].电子天下,2013,(11):20.
1.1体系使命道理
扩频通讯即扩大频谱通讯,体系将发送旌旗灯号颠末信息调制成数字旌旗灯号,而后操纵扩频函数发生的伪随机码将旌旗灯号停止传输。在领受端停止的是发送进程的逆进程,行将领遭到的旌旗灯号用扩频函数将伪随机码停止解扩,再将旌旗灯号停止解调从而取得原始发送信息。根基模子分为发送模块和领受模块两局部,如图1和图2。模子中的发送模块停止了3次调制后发送射频信息停止传输,领受模块一样也停止了3次解调。本体系中首要的是扩频调制息争扩调制,这2个关头关头需操纵统一时钟停止节制,且进程中的伪随机码序列必须是相对分歧的。
1.2权衡扩频体系机能参数
(1)误码率。是权衡数据在划定时候内传输切确性的方针。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。若是有误码就有误码率,它反应了数据传输品质。
(2)信噪比。信噪比(SNR)r是旌旗灯号的均匀功率S与噪声的均匀功率N之比,即r=S/N,将其表现成份贝情势r(dB)=10lg(S/N()dB)。信噪比越大申明噪声在传输信息里所占的比例越小,对信息传输影响越小,靠得住度越高。
(3)处置增益。为了权衡扩频体系的抗搅扰性的进步水平,将解扩器输出端信噪比和输出真个信噪比的比值界说为扩频体系处置增益,由以下公式表现:(1)用分贝数表现为:(2)扩频通讯体系独具扩频调制息争调两个进程,用途置增益标明扩频调制前后信噪比的改良水平,反应了对搅扰的按捺水平。(4)噪声容限。存在搅扰旌旗灯号时,搅扰旌旗灯号比有用旌旗灯号超越跨越必然范围的情况下体系仍能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许浅显使命。在此情况下,领受机能蒙受的搅扰旌旗灯号比有用旌旗灯号超越跨越的倍数界说为噪声容限,用分贝数表现为:Mj=Gp-[(S/N)min+Ls](3)式中,Mj为噪声容限;Gp为体系处置增益;(S/N)min为信息被切确解调时所需的最小信噪比;Ls为体系消耗。
1.3体系仿真
该仿真是在matlab情况下完成的,法式首要由调制局部,解调局部和伪随机序列天生局部组成。数据输出后先转化成ASCII二进制码停止传输,颠末进程挪用m序列天生函数停止相加,发生扩大后的数据,而后将扩频码转换为BPSK(1,-1)序列,数据传输时进一步将BPSK双极性转换到单极性,终究在数据输出端停止m序列解扩,再连系解调进程将ASCII二进制码转换为输出数据。从图3(b)中能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许看出数据展宽后能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许较着降落旌旗灯号功率密度,调制后传输的旌旗灯号和白噪声具备很大的类似度,能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成高隐藏性传输。从图3(c)和图3(d)对换制旌旗灯号包络,相干载波相位恍惚度及其对解调数据的影响等机能对照,得出BPSK调制出传输进程中具备高的抗搅扰才能和频谱操纵率。终究解扩息争调后的输出数据图3(e)和输出数据图3(a)具备高度的分歧性,可见此扩频体例具备很强的抗搅扰性。
2支线铁路旌旗灯号传输的上风
2.1机能参数上风比拟
间接扩频通讯体系在误码率、信噪比、处置增益等参数上表现优良,较别的通讯体例具备较大的上风。详细的通讯体系权衡参数比拟,如表1。
2.2现实上风
(1)抗搅扰才能强。间接扩频通讯体系中,解扩器端输出与输出旌旗灯号功率对峙稳定,而对搅扰旌旗灯号解扩进程相称于停止扩频,搅扰功率被扩大到很宽的频带上,功率谱密度降落,这使得解扩进程中输出真个搅扰旌旗灯号功率大大降落。颠末进程带通滤波器的滤波,大局部的搅扰旌旗灯号被滤除,有用旌旗灯号则被保留。别的,扩频体系对各类卑劣气候时通讯链路组成的影响停止抵当,与传统微波比拟能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许停止跨江传输,在海面的长间隔优良传输。这些上风合用于铁路体系在庞杂情况下宁静靠得住的停止旌旗灯号传输。
(2)能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许完成多址通讯体系。多个通讯在信息发送端和领受端操纵不异的伪随机序列,而差别的通讯则操纵差别的伪随机序列,如许就完成了在不异载频下互不搅扰的通讯,完成频次复用,从而充实操纵了频谱资本。由此能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许停止矫捷矫捷组网,有助于统一打算,分期实行,便于扩大容量,有用地掩护后期投资。
(3)有用抗多径搅扰。在间接扩频通讯体系领遭到电波后,将同步锁定中转途径且旌旗灯号最强的电波,其他电波因为非中转,会延时达到,在相干解扩感化下只作为噪声。别的,领受端把多途径来的统一码序波形相加使之取得加强,从而完成抗多径搅扰。
(4)隐藏性强,对别的体系搅扰小。扩频进程单元面积旌旗灯号发送功率极低,隐藏性强。低的功率谱密度,不轻易被探测到,被截获的能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许性降落,以是完成了其宁静性方面的请求。同时,低功率谱密度让发射旌旗灯号类似于噪声旌旗灯号,而扩频旌旗灯号能够或许或许或许或许或许或许或许或许或许或许在信道噪声和白噪声背景中传输,降落了对别的体系的搅扰,加强了与别的体系的共存度。因为此体系的无线铁路旌旗灯号传输进程中电磁搅扰大幅度降落,不只要益于将扩频通讯体系操纵于电气化铁路区段和弱场强区电磁情况,并且适于将其大范围操纵到支线铁路中。