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舰船电子技术精选(五篇)

发布时间:2023-09-26 08:28:04

序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的5篇舰船电子技术,期待它们能激发您的灵感。

篇1

1 船舶电子电气技术实践教学的重要性

船舶电子电气技术专业,要求学生掌握的技能涵盖电子、电气、计算机、控制等相关知识,满足国际海事组织 STCW国际公约中规定的“电气、电子和控制工程”、“维护和修理”和“无线电通讯”三项高级海员职能要求,能够胜任现代船舶各项自动装置的维护和修理任务的船舶高级电子电气工程技术人才,从而体现了实践动手能力培养的重要性。

在加强船电专业学生电的知识和能力的培养方面,普遍认为电类教学的加强只在理论教学上进行改革就可以,忽视实践教学上的改革。实际上通过实训操作和综合训练,使学生掌握生产实践的基本知识,加深巩固理论知识,提高动手操作能力和分析问题、解决问题的能力;也为学生拓宽专业知识面、增强相关专业课的学习兴趣、培养创新意识和工程实践能力等方面起到积极的作用。实践教学的合理安排可以明显提升学生的知识运用效果,提升学生动手动脑能力培养效益,对学生技能水平的提升具有至关重要的作用。

2 船舶电子电气技术实践实训体系存在的问题

船舶电子电气技术实践实训体系设计较为合理,能满足基本的实践教学要求,但是仍然存在一些问题需要梳理解决。

2.1 教学内容设置不合理

虽然对人才培养进行了多次的设计调整,但是并没有对教材项目实施梳理,没有突出实践教学的重点,导致学生囫囵吞枣、主次不分,也在一定程度上制?s了实训效率。

2.2 教学方法选取不合理

实训体系在构建的过程中教师常通过多媒体教学完成各项内容设计,教学过程师生互动较少,学生学习积极性受到限制。在多体教学的过程中学生只能够通过视频、图片等对实训内容进行了解,理解难度加大。这种方式限制了学生的对实训知识的理解,影响了学生动手实践效益。

2.3 教学设施构建不合理

当前船舶电子电气技术实训体系教学设备涉及面较窄,功能块不全,缺乏系统的教学设备。实训过程中试验台、仪表等设备在基本功能上,各项设备体系内容无法达到学生教学需求,学生在设备中无法及时了解对应控制操作,各项控制的有效性无法全面提升,教学效益受到严重限制。除此之外,部分设备没有人员进行定期维修,在使用过程中非常容易出现故障,造成教学效益受到影响。

3 实训体系优化措施

加强船电专业学生电的知识和能力的培养船舶电子电气知识涵盖广、操作水平要高,并且要求能够及时处理各种问题。无论是在船上还是在船舶电子电气设备设计、生产、检验、维修等环节,从发电配电到用电所有的电气设备一应俱全,不仅对其进行维护与管理,还要能够及时处理故障和与外界进行沟通。因此,船舶电气课程的理论教学和实践教学都应该采取相应的办法和措施。

3.1 改变传统的实践教学理念,优化教学方法

提高学生培养质量需要课堂教学质量的保证,而要保证课堂教学质量,课前的教学设计必须做好,这是教师上好一次课的关键所在。教师的教学理念直接影响了教学的方法和教学效果,好的教学方法是建立在良好的教育理念之上的。教师不仅要加强自身师德的约束,还要与时俱进学习先进的教学理念和教学方法,并将付诸实际。根据实践教学和学生认知发展的特点,以及教学内容和学生认知的停靠点,创设真实的情境和活动,实现高职生有意义的学习。一些学校运用蓝墨云班课、雨课堂等辅助教学,调动了学生学习积极性,提高了教学效果。对于实践教学信息化教学的方法固然重要,最重要的还是实验实训指导教师的指导,只有教师的实践操作水平和理论水平达到理实一体的高度才能教会学生理实一体的实践。

3.2 丰富教学内容,拓展实训知识面,加强学生电气设备和通信导航设备的理论知识和实际操作技能

利用实船模型结合虚拟仿真、结合实船经验进行理实一体的教学方法提高教学效果,加强学生理论知识的掌握程度,达到船舶电子电气所必须的理论知识的要求。在进行模块化实验实训的时候,充分利用现有的实训船、轮机自动化机舱、航海模拟器、实训工作台等等对于船电专业课的实践教学,除验证性的实验外,增加由学生自己动手进行测量和维护的具有实践性的操作。力争在有限的时间里熟悉船舶电气设备,能把船舶电气设备用起来、管起来,并且能处理一些简单的故障。

在电工电子实训课程开展时,不仅可以在电工实训平台开展,也可以在轮机虚拟仿真实训室加强教育,弥补学生对大型船舶电气电子拆装的局限认识,丰富教学内容,提高学生学习积极性和教学效果。

在船舶电站实训室能够完成的实验,在轮机自动化机舱和航海、轮机虚拟仿真实训中心也可以加强认识,和虚拟操作,以减少操作失误带来的实验设备损坏现象的发生。

在船舶通讯与导航课程设置上,目前实践操作匮乏,学生不能理解各种仪器的操作,可以开放航海模拟实训中心,在指导教师的指导下可以由学生进行驾驶和通讯导航操作。

在实验室上弹性化管理。部分实验室开放化,增加课后的实验室开放时间,在有实验管理人员或指导教师指导的情况下,允许学生动手操作,从而使学生动手能力得到提升的同时,自主学习能力也得到提升。

3.3 合理构建实训教学平台,及时更新实训教学设备、并定期维护

对不能满足教学要求的设备进行统计和处理。如果现有的设备中有能够弥补这部分教学要求的可以直接使用,不能满足教学要求就需要及时的更换设备,以满足教学要求。在实验设备的放置上,要按照实验课程设置摆放,杜绝出现东一件西一件的情况,以保证实验教学的连贯性。

有些船舶电子电气设备需要维护和保养,如果长时间不使用,或者环境过于潮湿就可能出现故障。所以在实验设备的维护和保养上要责任到人,并且严格按照制度开展维护保养、维修等工作。

篇2

电子信息技术是现代化电子网络,网络传输以及硬件设备设计的主要核心技术。其中网络信号以及信号与系统技术成为了目前许多网络通信以及信息通信的主要核心技术。那么,在进行远程网络信息系统的搭建的过程中,就必然需要对电子信息技术进行应用,从而完成对网络传输系统的模块搭建。随着市场的需求,与技术的发展,电子信息技术逐步代替了传统的模拟传输方式,其中以数字化传输模式为代表的技术越来越的应用到网络信息传输模块中,从而让信息传输更加准确,高效。因此,本文将重点探究电子信息技术中数字技术的应用,并在远程传输网络模块搭建的应用中给予分析。

1电子信息技术分析与应用

电子信息技术中在网络信息传输中主要以数字电子信息技术和模拟电子信息技术为主,两者具备不同的技术特点,在不同的领域中有着不同的应用。随着技术的发展,人们的需求越来越高,也让人们对于数字电子信息技术越来越青睐。因此,在网络远程信息传输的设计中,开始逐步应用数字电子信息技术,以此来完善通信系统设备以及技术理念,从而保证高效准确的传输手段,并最大限度的提高了用户的体验度。总之,在技术方面,数字电子信息技术已经越来越适应市场需求了。

2基于电子信息技术的远程传输网络系统搭建

远程传输网络中,需要具备完善的信息通信设备以及通信技术作为支撑。通信技术目前已经比较完善,尤其是基于电子信息技术的网络传输模块,基本已经确立了两种主要的传输模式。通常以模拟信息传输和数字信息传输两种模式最为主要的传输方式。但是,在原有的应用过程中,发现模拟信息传输方式,虽然价格相对合适,而且传输的方式也比较简单。但是使用的效果却不是特别的好,一般会出现传输的质量不高,信息容易收到噪声干扰,从而影响信息接收端的准确性。因此,为了能够更好的实现网络远程信息传输,开始逐步使用数字传输技术,从而在信息传输的效率以及安全性等方面,都有了一定的发展。那么,在远程传输网络的系统搭建过程中,如何使用数字电子信息技术进行应用呢?

首先,采用数字电子信息技术的强大的信息加密功能;利用通信原理中的抽样定理可以知道,数字电子信息技术可以对信息进行加密处理,这样就可以在一定程度上防止在信道传输的过程中,信号被盗取的现象。那么,在整个远程网络传输的系统搭建的过程中,需要采取两个密码加密和解密的设备,从而保证信息的加密和解密的过程。其中,在信息源发射以后,就进入信号加密系统,通过加密处理,信号就只有密码破译在可以被访问,没有密码就无法访问信号,这就实现了信息传输的私密性和安全性。然后,在信息的接收端,设置解密系统。根据解密原理,将解密的信息发送给信息接收端,从而实现完整的信息传输过程。

其次,信息传输过程中,需要进行放大增益的信息处理方式;数字电子信息技术传输的过程中,依然会遇到信号衰减的问题。当信号出现衰减的时候,就需要在传输的信道中设置增益设备,从而将信号进行放大,并继续进行传输。根据数字电子信息技术原理,放大增益设备与之对应也需要进行负增益处理。就是当信号传输到信息接收端的过程中,需要将信号进行还原,也就是信号的解译过程。数字电子信息技术进行信号的增益具有增益的方法简单,增益效果明显,并且不会造成信号的失真,不会影响信息接收端的信息接收准确程度。这也是数字电子信息技术的优势之一。因此,在远程网络信息传输的模块系统设计中,采用数字电子信息技术的优势就得以体现了。

最后,数字电子信息技术利用抽样定理,实现高质量的信息传输模式,从而提高用户的使用体验。由于数字电子信息技术具备信息传递质量更高,更快的特点,因此在用户信息的接收端,也会获得非常良好的用户体验。例如,目前市场上的电视信号都已经采用了数字信号,而对应的设备也称之为数字电视,利用的就是数字电子信息技术的数字信号传输。此外,由于数字电子信息技术具备数字性的特点,还可以实现时移电视的效果,即使用者可以利用遥控设备进行电视时间的调整,从而满足了不同用户的需求。

3结语

篇3

1、打开手机;

2、用手机连接电脑

3、打开锤子手机上的HandShaker;

4、确认手机和电脑对接完成;

5、点击手机上的“连接”选项;

6、手机会收到“信任操作”弹框;

7、点击“信任”;

篇4

数字化技术促进卫星电视大发展,同时,也为卫星地球站节目传送工作提出新的挑战。如何监控节目的有效传送、保障节目传送安全?是从业人员一直在摸索与实践的主要内容。

笔者试图分析卫星数字系统及数字化节目本身所具有的特性,结合实践经验,探索基于传输流以及频谱分析的监控技术新思路。

卫星数字电视传输系统模型

目前,国内卫星数字电视系统采用DVB-S标准,其信源编码采用MPEG-II标准。如图1,典型卫星地球站,主要包含节目压缩编码、节目复用和QPSK卫星调制等地面设备,以及为保障节目安全传送所必需的监控和备份冗余设备。

1、上行设备

数字化的卫星电视上行系统与传统模拟系统没有差异,因为卫星频率资源的分配是确定的,不管基带是何种信号,都得依赖电磁波的空间传送来建立地空通道联系。

上变频器(Up convertor),用于将已调制的中频信号转换成上行通道射频信号。固定卫星电视上行中频频率通常是70MHz,下行卫星中频为L波段。卫星转发器上下行频率必需严格符合空间频率划分规定的,C波段在 6GHz/4GHz,ku 波段在14GHz/12GHz,省级地球站大都租用C波段卫星转发器。

高功放(High power amplifier),对小功率射频信号进行有源功率放大。使进入发射天线的信号有足够的功率,满足空间传送的需要。依据功率放大器件,常分为速调管功放、行波管功放和固态功放。这三种类型在功率增益、通道带宽、线性特性与使用寿命上各有优缺点。为有效抵抗非法信号的干扰,国内大都选用功率增益高的速调管功放。

2、信道编码设备

信道编码与调制一般集成于QPSK卫星调制器(QPSK modulator)中,是传输流与传送信号间的适配器,对传输流进行信道抗干扰编码处理,然后将数字基带信号调制成余弦波信号。

同步卫星离地面36000km。信号长距离的空间往返,自然衰落大,容易受自然界与其它通信链路的干扰。DVB规范对卫星数字电视系统的信道编码及调制方式有明确的规定,信道采用里得-所罗门(Reed-Solomon)码、帧交织和卷积编码等多级编码,提高检错纠错能力。调制采用正交四相相移键控(QPSK),信号拾取能力较强。

3、信源编码设备

节目压缩编码器(Encoder),对数字节目进行压缩编码处理,形成一定码率的压缩数字流,供存储或传输。

模拟信号需要通过采样、量化并且编码为格式化的数字信号,常见的编码器中都有这一功能模块。

卫星数字节目信源编码采样MPEG-2标准,压缩后的数字节目是以规范格式的节目流或传输流方式存在,许多节目可以互相嵌接在一个节目流中。因此,不管是单一节目还是多达几十套的节目形成―个数据流都必需受到系统层规范约束,完成这―功能的设备是节目复用器,有的直接含在编码器中。

传输监控方式改进思路的提出

1、数字化卫星地球站应关注的重点

复用器输出的信号是自带节目解码参数的数据流,根据保存或传送等不同的应用环境,被定义为节目流(Program streams,简称PS)或传输流(Transport streams,简称TS),图2为我们表明了电视信号经过压缩及打包处理形成传输流的过程。传输流应用在卫星电视传送中,包含了卫星地球站需要传送的所有节目内容。

我们知道,数字节目移相键控调制与模拟节目频移调制两者在频谱上的表现完全不一样,正是因为传输流数字化的信号可以被伪随机处理,经QPSK调制形成的频谱图看起来也是非常有规律性,能量被均匀地分配到带内各频点见图3。

数字节目的接收解码具有“阀值效应”的特点。接收信号信噪比下降到一个阀值以下时,接收解码设备是完全无法解出信号的,这时所有信号与噪声无异,与模拟卫星信号的渐变过程有很大的区别。高于阀值时,节目质量并不是随着信号信噪比的增大而提高,节目质量取决于传输流信号本身。

2、监控方式与环节应有所改进

在卫星数字电视广泛应用之前,不管是无线还是有线,电视传输部门(如微波站、地球站),接入的信号大都是模拟视频信号及伴音。久而久之,习惯上都以模拟电视信号作为传送质量监控的出发点和目的。依赖人眼看、入耳听以及模拟视音频测试来判断节目质量。

虽然节目数字化已广泛应用,但这种传统的监控方式仍然延续至今,大多数的地球站、有线站采用大量的人力来完成传输质量监控,在系统链路上,每一环节都以看到电视画面来判断传输质量好坏。我认为,这种仅依赖于最终节目的监控方式,实际上遗漏了信号传送过程许多中间细节,忽视了接收信号劣变过程中传输流、频谱等信号变化规律,是需要进一步改进的。实际信号质量在传输流阶段就已确定,却在信号监视上增加了解码环节,使判断增加不确定因素。

再复杂的传输流,在实际信号表现上,与普通计算机数据流一样,是以010101类型组成的数字码元串。这种信号便于计算机保存、比较和分析。

所以,以正确传送节目为主要任务的卫星地球站,可以抓住卫星数字电视系统内在规律,忽略掉原有监控方式的前后一些环节,建立智能化的的运行监控体系见图4。

传输流含义与内在参数分析

传输流是由MPEG-2系统部分规定的,按固定长度(188字节)打包的数据流信号。在―个传输流中,可能包含多达几十套电视的节目数据。清楚了传输流是如何管理各种数据信息、如何组织不同节目数据,将让我们有信心采用以传输流为基础的监测管理系统。

1、传输流结构

如果形象地将一路传输流想象成一列发往目的地的火车,我想并不过分。所有的内容都被分配在以188字节长度的一段段数据包中(见图5),数据包由报头和载荷两部分组成。

载荷是传输流要传递的有用内容,以连续字节组成,可以是:节目基本流数据(PES),节目特定信息(PSI),以及其他的填充数据或空包。

报头则类似于车厢管理员及搭载货物清单和目的地址,将数据包有效地组织起来,是传输流有效的前提基础,主要有以下几部分组成:

(1)固定值为0×47的包同步字节,是传输包正确传送的同步信息;

(2)传送错误标志,表示所传送的包数据是否有误码,常用于判断误码率;

(3)包标识码(PID),表示载荷数据的类型或节目归宿;

(4)适配场,是报头中灵活而且对传输流分析又非常有用的数据段。适配场进一步确定了载荷信息,如节目时钟参考(PCR)、传输私有数据以及时间标志等信息。

2、打包基本流(PES)

打包基本流是将基本流(ES)分隔打包形成的数据流。PES进一步分隔打包,成为TS的载荷部分。这样,在结构形式上逐层重组,使压缩形成的视频、音频等节目基本流能够被灵活地传递或保存。如图6,不同形式信号的对应关系,为我们将传输流作为分析判断基础提供了合理的依据。

3、节目特定信息(PSI)

节目特定信息规定了解码器能成功解复用,重新组成一路或多路节目基本流,或对节目解扰等应用所需的信息。PSI是TS所传递的重要内容,是进行传输流测量和分析的依据。

节目特定信息用于解码,在传送时是不可以加密的。如表1,实际传输流分析时,可以观测到PAT、PMT、NIT等传输流关键信息,了解系统前后端这些数据的一致性,用以快速判断传输流的传送质量。

卫星数字电视下行信号特点探讨

1、卫星数字信号衰落及受干扰因素分析

卫星通道优势在于通路建立灵活、覆盖范围广。但是,这种特点也决定了信号衰落大,并且容易受到干扰。从数字卫星电视系统整个环节来考虑,可以将引起信号衰减和链路干扰的主要情况总结如下:

(1)基带信号码间干扰:在处理、发送或接收基带时,码间互相干扰造成了数字信号无法正常重现,它依赖于设备性能,难以克服。

(2)带宽限制:调制、通道带宽的限制,都会将部分能量虑除,使信号衰落。

(3)相位噪声及交调干扰:由于本振相位噪声以及各种设备工作于非线性区域的实际存在,造成了难于克服的系统自身无用信号的产生。在实际系统组建及运行中,只能选择性能好的设备(包括发送与接收)、调整好各设备的信号工作点参数。

但是,为了防范非法信号的干扰,在实际传送时,卫星公司一般将转发器工作点设置在临近饱和点甚至直接工作于饱和区,使转发器的信号交调干扰非常严重,影响传送通路质量。

(4)天线因素:天线效率、旁瓣特性、馈源膜遮挡、端口间干扰,都影响发送或接收信号。

卫星漂动,天线指向及极化偏差也会引起信号衰减或引进干扰信号,是日常运行所需要注意的地方。

(5)大气因素:大气对空间信号的反射、吸收以及大气热噪声的存在一直是卫星通道链路中不确定因素。雨衰就是最经常碰到的一个现象,需要在系统运行适当微调发射功率克服。

(6)空间、馈线损耗:星地间距离远,C波段上行和下行损耗都近200dB,是该类系统所需要克服的主要信号衰落因素。

(7)宇宙、天体和地面噪声因素:天体噪声如直接进入发送或接收天线,对通道的影响是巨大的。如日凌现象就比较典型。地面自然或人工的电磁活动也是常见的噪声来源。

(8)同通道干扰:有客观形成的,也有人为造成的。

客观方面主要有临近卫星的信号进入带内、相邻信道的信号进入带内、交叉极化的信号进入带内,地面雷达或通信信号进入带内。

人为干扰主要可能是其它地球站无意间进入通道造成。近几年来,“”利用卫星通道这种特点,恶意地发射信号,影响卫星电视的正常传送,是系统监控与运行管理需要防范的―个重点。

2、Eb/No与误码率(BER)是反映通道质量的特征参数

比特能量与噪声功率谱密度的比值(Eb/No)用来分析数字链路性能,实际上是信噪比(S/N)在数字通信中的更容易理解的―种表示。因为数字信号可量化性,Eb可以看成信号功率(S)×比特持续时间(Tb),而No可以看成噪声功率(N)÷带宽(W)。如果信号比特率为R,则可推导出它们之间关系:

比特误码率(BER)是表示数字信号质量的基本参数。在线方式下,一般是根据RS解码特性,在无法正确纠错时,传输包报头第9位错误标志被置o,经统计获得接收传输流BER。该值应接近于当时通道条件下理论比特错误概率(PB)。如图7反映了PB与Eb/No对应关系。可以看出,对于给定错误概率需求,Eb/No要求越小,则信号接收能力越强。从另一角度来看,到达接收端Eb/No值越大,则信号BER越小,接收性能越接近于无误码要求。卫星数字电视通道采用RS和维特比级联编码,编码增益可达到3-6dB。根据DVB-S规定,对于3/4维特比编码信道,要求RS译码后达到准无误码、或维特比译码后BER=2x?0-4所需的Eb/No≥5.5dB,这是用于判断系统性能的一个重要参考门限值。

实际卫星通信系统中,不管是何种原因造成的信号衰落,实际上都表现为接收信号功率(S)的下降,而各种干扰则表现为接收无用信号及噪声功率(N)的增大,从而使接收Eb/No下降。如果系统中,还存在严重的码间干扰,会使误码率进一步加大,最终影响电视接收质量。

3、对卫星频谱变化情况的实践观察

MPEG数字电视信号有相当高的压缩率(一般在30倍以上),一路标准清晰度电视的传输流数据率大约4-7Mbps。调制载波所占用的通道带宽在8MHz以内。因此,省级卫星数字电视传送大都是几个省共用一个卫星转发器,图8是一个实际转发器卫星下行信号频谱。

实践表明,结合转发器饱和特性,通过分析信号接收频谱,能直观地找出与链路状态相关的有用信息,帮助我们快速判断传送质量、确定干扰。多载波共用转发器时,常见下行频谱特点有:

(1)正常,情况下,载波带内信号功率幅度和带外噪声功率幅度基本保持不变,与卫星信标幅度相对差值也保持恒定。

(2)正常情况下,几个载波的信号功率幅度基本保持一致。因为转发器功率局限以及交调情况的存在,任何载波实际幅值过大都会影响其它载波通道,而处于转发器中间区域又是交调干扰最严重的地方,在频谱上可以看到中间区域噪底往往高于两端。

(3)卫星转发器以极化隔离方式进行频率复用,常为线极化。如果发射端未对好正确的极化,或者接收端未有效隔离开交叉极化信号,或者地球大气电磁活动影响了正常信号极化,相邻极化信号往往会落人带内,这时

在频谱上的表现是扰的某一端载波幅值偏高或闯进新的载波,容易给通道实际情况造成误判。

(4)雨衰同时对信号上行和下行造成衰落影响,对于C波段信号,暴雨时信号上下行总雨衰可达3-5dB。这时频谱上的现象是噪底基本保持不变,但全部信号幅值快速下降。雨衰对信标的衰落接近于信号总衰落的一半。

(5)日凌现象,太阳在微波频段内的能量谱仍然是非常大,如果发射天线刚好对准太阳,一方面,天线将接收上行频段能量,被发射到卫星上,造成转发器饱和;另一方面下行频段能量被天线接收直接干扰到有用信号。卫星的覆盖区域非常大,离发射点较远的接收端,有时仅仅是受到下行频段太阳能量干扰。所以,日凌在接收频谱上表现较为复杂,一般呈现白噪声干扰现象,严重时现象是噪底大幅抬高而载波幅值变化不大。

(6)转发器饱和,有几种可能:卫星设置的工作点不在线性区,交调产生干扰信号,在频谱上表现为中间区域噪底抬高,这时整个转发器载波幅值包络也呈现中间高两边低;更多的情况是由某个频点的单载波干扰或某个载波幅突然增大造成的,在频谱上某个频点或载波幅值大幅提升,其它频点信号却呈现“被压缩”的幅值下降现象,噪底相对幅度大幅抬高;前面所述日凌以及其它白噪声严重干扰造成的饱和,频谱上与第一种情况类似。

(7)单载波干扰,有星上干扰和地面干扰两种情况。星上干扰频谱现象如上所述造成饱和,不是很严重时则表现为单频高幅值,也有可能被正常信号所掩盖,在频谱上看不出来。地面干扰则通常表现为某频点高幅值的单频信号,其它特征变化不大。

(8)调制载波干扰,通常表现为某一载波幅值提高。这时候,从频谱上会给我们一个错误的判断,以为自己发射功率偏大,如果直接进行下降功率操作,会使受干扰情况更为严重,甚至被非法信号利用。所以,这时必须依赖误码率或实际节目内容检测等其它手段加以区分。

(9)发射天线或接收天线指向有偏差,通常以信标电平下降为表征。在接收信号频谱上会看所有信号幅值下降,而且本系统传送信号幅值下降更多。这时,也会对自己发射功率产生错误判断,实际应用上应结合信标值和发射功率实际值予以区别。

(10)卫星姿态不稳、漂动或电离层摄动,这是卫星通信普遍存在的现象,只是表现的严重程度不一。正常情况下在频谱上呈现为信号幅值缓慢的长周期性高低变化,在极化上也会有细微的变化。严重时,则呈现信号幅值快速的短周期性变化,或者与邻极化信号互相干扰。

基于传输流与频谱变化特点的自动化播控方案

通过上述分析,我们知道卫星数字电视传送系统具有各种信号特征和频谱变化特点。实时采集各种特征参数,结合计算机网络和自动化技术,可以将我们日常监测和设备管理工作交由自动系统完成。

如图9,给出了C波段数字化卫星地球站传送质量自动控制逻辑的框架思路。可以说是一个经验程序,就如同一名值班工程师,在准确掌握了上下行传输流特征参数、掌握关键点的误码率、掌握接收频谱的变化等数据后,应该作出的判断以及控制操作。

如图9,系统运行中对干扰以及传送质量做出判断之前,首先应确保上行系统及信号的正确。对有源设备系统,可以采集设备工作状态,判断正常与否,自动提出报警、冗余切换、保存各类记录。对于无源的天线系统,实际状态是不容易获取的,这里通过实际指向的测定、以及信标接收电平,间接判断指向是否正确性能是否正常;通过人工的周期性检查,判断天线是否有严重的物理故障,补充自动判断的不足。

从两个方面来分析传送质量或判断干扰,一是采集接收信号误码率或Eb/NO值,二是采集接收转发器频谱,两者都会有一些明确的判断结论,如逻辑图。

对传输内容的分析则是对上下行传输流特征参数的比较和对传输流逐字节的比对,两种方法互相补充,可以比人更加准确、更加快速得出判断结果并采取对策,大大提高防范效率。

对空间信号频谱的分析,首先,可以依据日凌、单频干扰等特征,予以识别处理。然后,依据载波幅值的变化情况进一步分析,自动对系统电平做出适当的调整,自动跟踪其它载波幅值的不正常上升,避免受到其它载波影响。

如果将误码率与频谱结合起来分析,可以对带内隐藏的非法调制载波信号作出早期预测,及时采取措施,如图中所示(载波幅值偏高但接收误码率却超出门限的情况)。我认为在抗“”干扰的各种措施中,这项预测在时效及准确性上是有优势,值得进一步探讨。

篇5

在数字电视的概念提出以前,高清晰度电视的开发是以模拟电视技术为基础的。数字电视的开发工作始于1980年代末期,当时集成电路技术与计算机技术的发展使得将高清晰图象和高保真音响以数字技术压缩进单一模拟电视频道成为可能。

在有限带宽内传输高清晰度电视对视频、音频压缩编码和信道编码都提出了更高的要求,而且在地面传输的情况下无线环境的各种衰落和干扰也不可避免,同时考虑到移动环境下的接收需求,在新一代的地面数字电视传输系统中必需引入无线通信的最新技术。数字电视广播和现代数字通信技术的结合,使得传统的电视传媒得以在通信网络的基础上新生。

我们在数字电视传输系统设计中采用了cadence公司的系统级设计与仿真软件spw(signalprocessingworksystem)。在大型系统设计中只有实现算法和系统级的优化,才能对系统性能有极大的提升,因为它比底层优化具有更大的优化空间。

2.理想系统仿真

数字电视传输系统涉及调制、编码、发送和接收、解码、解调诸多子系统,但信道的建模对系统性能具有重要意义。在设计方法学上,可先考虑建立信道噪声和干扰不存在的理想传输信道,即着重调制、解调、编码与解码系统的设计。若以信号帧为基本信息单元,信号帧的同步头采用沃尔斯(walsh)编码的伪随机序列,数据体采用多载波调制(ofdm)信号且由保护间隔(guardinterval)和离散傅里叶变换(dft)模块构成。

用spw可以方便地调整参数及替换相关的模块,以便系统的总体性能最佳。对调制方式、纠错外码、时域和频域的交织编码、纠错内码的描述如信号流程图如图1所示。相应的接收过程是解码、解交织、解调制的过程,选用何种模式及选用什么参数只需在设计中简单地修改即可,不断调整参数和模块可实现系统总体性能的最优化。

在调制和编码过程中提供了若干种可选的模式,如外码选用高数据率的rs(208,200)或高保护率的rs(208,188)等。这主要是为了对不同的数据提供不同的优先级和保护级别,达到分层传输的目的。理想系统仿真只对成帧、分帧、编码和调制验证其可行性。仿真分两部分:1)信号源用给定数据码流,以在接收端得到源码流为仿真正确的标准。2)信号源为一帧图象,在接收端解码后恢复此图象,这是一个直观正确的结果。

3.高斯白噪声(awgn)和多径性能研究。

因多径建模和信道估计算法相对较为复杂,故仿真较耗时。除了参数仿真,还做了mpeg2码流的仿真。

对应美国标准mpath_b信道模型,与本系统根据接收信号作出的信道估计结果作对比。可以看出这两者是非常匹配的。

4.系统同步性能仿真。

设计包括transmitter、codeacquisition、str、afc、fft和channelestimation等部分,完整地实现了系统同步功能。

time(ms)域示出的是实际系统运行的时间(与仿真时间不同),下面各域表示频率偏移、时间偏移以及设计系统同步电路估计出来的频偏和时偏,右半部分的域表示了信道估计之前和之后对应的星座图。从仿真可以得到整个码同步捕获时间仅仅需要5ms,这比同类系统的同步时间大大缩短,且时偏和频偏的纠正都达到了设计要求。

5.分层传输性能仿真

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