数字微波通信系统的组装及调试.doc

数字微波通信系统的组装及调试一、 实验目的1 了解数字微波通信系统的典型架构；2 体会数字微波通信系统的应用；3 调试并理解数字微波通信系统基本特性。二、 实验原理(一) 数字微波通信技术的发展上一节我们提到过，最初的微波通信系统都是模拟制式的，它与当时的同轴电缆载波传输系统同为通信网长途传输干线的重要传输手段。70年代起研制出了中小容量（如8Mb/s、34Mb/s）的数字微波通信系统，这是通信技术由模拟向数字发展的必然结果。80年代后期，随着同步数字系列（SDH）在传输系统中的推广应用，出现了N155Mb/s的SDH大容量数字微波通信系统。现在，数字微波通信和光纤、卫星一起被称为现代通信传输的三大支柱。 随着技术的不断发展，除了在传统的传输领域外，数字微波技术在固定宽带接入领域也越来越引起人们的重视。工作在28GHz频段的LMDS（本地多点分配业务）已在发达国家大量应用，预示数字微波技术仍将拥有良好的市场前景。(二) 目前数字微波通信技术的主要发展方向1 提高QAM调制级数及严格限带为了提高频谱利用率，一般多采用多电平QAM调制技术，目前已达到256和512QAM，很快就可实现1024/2048QAM。与此同时，对信道滤波器的设计提出了极为严格的要求：在某些情况下，其余弦滚降系数应低至0.1。现已可做到0.2左右。2 网格编码调制及维特比检测技术为降低系统误码率，必须采用复杂的纠错编码技术，但由此会导致频带利用率的下降。为了解决这个问题，可采用网格编码调制（TCM）技术。采用TCM技术需利用维特比算法解码。在高速数字信号传输中，应用这种解码算法难度较大。3 自适应时域均衡技术使用高性能、全数字化二维时域均衡技术减少码间干扰、正交干扰及多径衰落的影响。4 多载波并联传输多载波并联传输可显著降低发信码元的速率，减少传播色散的影响。运用双载波并联传输可使瞬断率降低到原来的1/10。5 其它技术如多重空间分集接收、发信功放非线性预校正、自适应正交极化干扰消除电路等。(三) 数字微波通信系统的主要应用场合1 干线光纤传输的备份及补充如点对点的SDH微波、PDH微波等。主要用于干线光纤传输系统在遇到自灾害时的紧急修复，以及由于种种原因不适合使用光纤的地段和场合。2 农村、海岛等边远地区和专用通信网中为用户提供基本业务的场合这些场合可以使用微波点对点、点对多点系统，微波频段的无线用户环路也属于这一类。3 城市内的短距离支线连接如移动通信基站之间、基站控制器与基站之间的互连、局域网之间的无线联网等等。既可使用中小容量点对点微波，也可使用无需申请频率的微波数字扩频系统。4 未来的宽带业务接入(如LMDS)(光纤通信技术) 将基带信号的频谱搬移到某个载波频带内进行传输的方式称频带传输，利用微波信道传输数字信号的方式属于频带传输的范畴。由于微波的发送信号频率很高，所以在数字微波传输系统中常用基带信号序列对中频70 MHz或140 MHz进行调制后，再变换到微波频率。这种调制称数字载波调制或载波键控。载波的振幅、相位或频率随基带数字信号改变时，相应地获得幅度键控(ASK)、相位键控（PSK）和频移键控（FSK）。幅度键控和相位键控信号在数字微波传输系统中使用较多，而频移键控信号由于它所占频带较宽，所以在中、大容量系统中很少使用，此处不再讨论。(四) 数字微波通信系统的典型架构图22-1 数字微波通信系统框图三、 实验内容实验设备:项次设备名称数量备注1微波有源实验箱12台两台实验箱分别做收发系统2微带天线2只微波无源箱3PC机12台两台电脑分别收发数据4射频线若干5USB数据线12根6频谱分析仪1台实验步骤: (一) 单台实验箱数据传输实验 1如图所示，将PC机与发射、接收支路连接好，并校准频谱仪。2将微波锁相源设定为2000MHz，打开实验箱电源，测量微波发射频谱特性。3在电脑上安装USB驱动，打开串口调试软件，在PC机上观察接收数据，与发送数据比较是否一致。如图所示：4调整串口调试软件的波特率设置，再次观察发送与接收数据是否一致。(二) 两台实验箱的数据传输实验 1如图所示，分别将一台实验箱接好PC机与发射支路，并校准频谱仪。2将微波锁相源设定为2000MHz，打开实验箱电源，测量微波发射频谱特性。3另一实验箱将接收支路连接好，同样将微波锁相源设定为2