关于数字MMDS(MUDS)系统综述

时间:2012-11-06来源:网络


1、数字MMDS发射机与模拟发射机的区别:

数字MMDS发射机比模拟MMDS发射机要求更高,两者主要有以下几点区别:

1) 数字MMDS发射机以平均功率为额定输出功率。因为对64QAM的数字信号来说,数字发射机大多处于平均工作状态,末级功率放大器处于AB类工作状态,功放管功率利用率高;而模拟MMDS发射机是线性调幅,功放级处在A类工作状态,甚至是超线性工作状态,功放管利用率低。即使数字发射机工作在峰值状态时,功放管特性曲线稍有弯曲也不影响数字信息传输(仍有良好的线性),一般DTV发射机的线性峰值功率比平均功率高6~7dB。

2) 数字MMDS发射机对相位噪声要求特别严格,因为数字信号是QAM正交调幅调制,相位的抖动导致检测的错误和码间干扰,误码率大,使恢复的信号失真。因此数字发射机的相位噪声指标做到偏离载频10kHz处1Hz带宽上时为-110dBc。因此若原有的模拟MMDS发射机要升级能兼容传输数字信号时,必须更换本振源,要采用精密同步源,将振荡器频率与GPS(或精密源)锁定,这可大大提高相位噪声指标,可达-110dBc。

3) 数字发射机的中频频率是指数字信号频谱的中心频率。以适应各种制式及各种信道编码调制的中频输出。对MMDS数字传输系统QAM调制方式,我国目前还未制定标准,规定中频频率,若以模拟MMDS发射机中频38MHz而言,其8MHz频道带宽的中心频率为35.25MHz。因此目前我国的数字MMDS发射机采用36MHz或36.125MHz中频,与国际上靠扰。

4) 发射机类型:我公司研制的数字MMDS发射机有两种类型:一类为单频道发射机,一类为宽带发射机。单频道发射机包括中频数字调制器、上变频器、功放、电源、控制单元等。只要将复用后的TS流接到中频数字调制器,即可通过MMDS发射机、多工器、波导、天线发射出去。宽带发射机包括数字射频调制器、混合器、上变频器、功放、电源、控制单元等。只要将复用后的TS流分别接到数字射频调制器,经混合器混合后,接到宽带发射机,通过波导、天线发射出去。

3、模拟和数字多工合成器的区别

我国模拟电视信号制式为PLA/D,采用的是残留边带调制,每个电视频道总共占用带宽8MHz,其中6MHz用于传送图像,位于频谱的低端;15kHz用于传送伴音,位于视频频带的高端,中间有一小段距离,以避免伴音信号串入图像信号中;在8MHz的上、下边缘部分各有一段空白频带,用以防止频道之间的串扰。我国PAL制电视的视频带宽示意图见图1,该图为第二频道的带宽。

图2 第二频道带宽

QAM即正交幅度调制,是对载波的振幅和相位同时进行数码调制的一种复合的调制形式。在DVB-C系统中它是一个8M带宽的等幅单载波,载波频点为频带中心频率。

从上述分析可知PAL-D/K的残留边带调制与QAM正交幅度调制两种不同波形在8MHz的上、下边缘部分的频谱分布是不同的,其上升沿和下降沿的余玄函数也是不相同的。因此它们对于多工合成器的带通特性和频响要求是不同的,模拟MMDS多工合成器不宜直接应用于数字MMDS系统。同时由于数字MMDS系统的发射机是按照RMS(平均功率)设计和考核的,其实际等效峰值功率为相同模拟功率的5-6倍,数字MMDS多工合成器的额定功率容量也需要重新设计。

现阶段数字MMDS系统大都采用QAM调制方式,符号率 大都采用6.875MSP,波形和带宽如下,可以参照下图设计滤波器。

图3 滤波器设计参考图

四、数字MMDS系统同频干扰问题

由于现阶段国内数字MMDS系统采用的是DVB-C调制模式,DVB-C是一个单载波系统,不同于DVB-T采用的多载波COFDM方式。在数字MMDS系统规划中考虑到具体的实施条件,许多系统都存在一个行政区域内多主站规划,但如何解决各主站之间的同频干扰是一个现实的问题。

1、采用频分的方式,将可使用频点进行分组。各发射台使用不同的频率避免同频干扰。

2、采用极化隔离。利用水平和垂直两种不同极化方式增大隔离度,提高抗同频干扰的能力。

3、采用异形场发射,减少场强重叠区域。

4、接收端也可以优化选用波束宽度窄、前后比高、极化隔离高的网状天线以提高对空间信号源的选择性和抗干扰性。

在系统中同频覆盖区域内,最大的交叉覆盖区域是同频干扰最容易发射的地区。下面我们通过系统实验作出一个判定。

某系统采用两组频率,极化隔离,共3个主站。

测试交叉覆盖区域的站点隔离度,180°直线径上相同半径的接收点,此接收点为最大干扰接收点,它处于两个发射站点的中心,天线的相对隔离度最低(对于接收天线来说,副瓣的影响最大),实验接收高度模拟农村用户的实际高度,分别在离地面3米,6米,9米左右(物理高度)测试接收电平(一般农户的房顶高度为6米),按照目前的标准接收支架2米计算,实际接收高度为8米左右。由于是临时测试,发射塔没有按正规计算标准改造,因此在天线的安装上出现一定的不规范,带来部分角度区域场型的变化和不规范。

采用同频交叉极化方式,视为干扰源的发射台按平均15W数字功率发射,与接收天线对准收视的主发射台工作功率一致,传输流内容一致。确定理论计算数据和实际实验数据的一致性。

经测试交叉覆盖区域没有形成相互干扰,极限接收点的相互电平值都在22dB以下,具体数据如下:发端天线极化隔离20dB,接收天线后比20dB,两项相加的隔离度为40dB,实际测试点接收主发射台信号为57dB,关闭主发射台发射机,实际测得干扰台的信号为22dB(淹没在噪声中),接收天线改换接收极化并对准干扰台方向,实测干扰台接收信号电平为55dB。与理论值计算值相差不大。
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关键词: MMDS MUDS DVB-T COFDM CATV

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