1、数字载波调制方式的比较
QPSK和64QAM都是数字信号的载波调制方式。基本的数字 载波调制方式有3种,即振幅键控(ASK)、频率键控(FSK)和相位键控(PSK)。QPSK属于相移键控,也叫正交移相键控或4相调制。64QAM属于振幅相位联合键控,也叫多电平正交振幅调制。经理论分析证明:
在抗噪声性能上,PSK最好,FSK次之,ASK最差。在占据频谱宽度上,ASK和PSK相同,FSK是 ASK的几倍。
经过比较,得出这样的结论:从抗噪声性能和提高信道带宽利用率的角度来看,相移键控 是数字载波调制方式中最优越的一种,在省干线上,多跳调频模拟微波的改造用QPSK移相键控调制方式最合适。
64QAM是振幅相位联合键控,频带利用率最高,是一种高效率的数字微波方式,但它的抗干 扰能力比QPSK差,这可从两种调制下C/N与BER的关系曲线上看出。64QAM特别适用于数字微波传输跳数不多的模拟微波改造上,如各县的用户覆盖。
2、根据三明地区的地理状况,锣钹顶机房到各县的高山机房采用QPSK的方式传送,主要是利用目前正在使用的7.7-8.3G的频点,不再申请其他的频点;在锣钹机房采用小功率定点,运用同频发射能节约频点和利用原有的天线。各县的高山机房则采用采用频率下变后解出TS流再调制成QAM形式用MMDS/MUDS开路发射到用户家。
各种传输制式的比较
例如,宁化县的传输方式,是利用原有的定向卡塞格伦天线,3.2米天线增益45.2dB,馈线长23m,传输距离d=108km,BJ-70 波导。接收天线采用2 米卡塞格伦天线,天线增益Gr=41.5dB,馈线及接头损耗总计约Lf=10dB。
自由空间损耗Ld=152dB。
模拟信号传输:接收端载噪比按C/N=46dB 设计(设计计算公式从略)降频器。
最小输入功率Pr=C/N+NF+N=-48dBm。
所需模拟信号传输的发射功率 Pt=Pr-Gt-Gr+Ld+Lf+△L
式中:△L-设计储备量,因传输距离远,频率高(8G)取△L=20dB
则算出:Pt=-48-45.2-41.5+152+10+20=48dBm=68W
单频道发射机数字信号传输采用64QAM 调制方式,载噪比门限值C/N=28dB,按C/N=30dB
设计(已考虑了6dB 的设计储备量),则降频器上输入功率r=C/N+N+NF=-54 则所需数字信号传输的发射功率。
Pt=-54-45.2-41.5+152+10+20=41。3dBm=12W
因此,64QAM数字 发射机的平均功率只要大于12W,即可获得68W 模拟发射机同样的覆盖距离。
数字信号传输采用QPSK调制方式,载噪比门限值C/N=18dB,则降频器上输入功率Pr=C/N+N+NF=-72 则所需数字信号传输的发射功率
Pt=-72-45.2-41.5+152+10+20=23.3dBm=0.2W
因此,我们选择了QPSK作为微波的传输链路,在各县高山点,将QPSK转换成64QAM 、MMDS/MUDS发射,主要是考虑到64QAM的频道带宽小于QPSK,频率利用率高。
3、MMDS/MUDS多路分配系统的系统设计
按国标要求,只要达到4 级图像质量水平就可。因此设计村级宽带MUDS 系
统时,载噪比按C/N=28dB(或30dB)进行设计。
3.1、MMDS多路分配系统的系统设计
PT :发射机功率dBm GT :发射天线增益
L:Ld=92.4+20lgf+20lgD 当f=2600MHz频率时,Ld=100.7+20lgD
LA :天馈系统损耗 GR :接收天线增益
N:下变频器入口噪波功率 取-97.4 dBm(功率带宽45MHz)
NF:下变频器噪声系数
发射机功率100W/22*3=31.8dBm(3个信道)
频率2.6GHz 视频等效带宽5.75MHz
跳线损耗0.6dB 合成器损耗0.75 dB
馈线长150m 馈线(椭圆波导)损耗2.12
发射天线增益14dBi
下变频器噪声系数4dB
C/N=31.8+14-(100.7+20lgD)-(0.6+0.75+2.12)+18-(-97.4)-4=53-20lgD
20lgD=53-19=34 lgD=34/20=1.7 D=50km
3.2、MUDS多路分配系统的系统设计
接收端低噪声放大器接收功率:
PR=C/N+N+NF 式中: N--噪声功率系数(106.4dBm);NF---噪声系数;(2.4)
则可算出:PR=-80.8dBm。
发射天线若采用一体化板状发射天线,天线增益Gt=16dB。
接收天线采用十八单元高增益引向天线,Gr=12dB。
自由空间损耗: Ld=92.4+20lgf+20lgD 当f=860MHz 最高频率时,
Ld=91.1+20lgD。
采用室外型宽带MUDS 发射机,收、发两端馈线与接头损耗取Lf=1。因传输距离近,不用考虑设计余量,△L=0。
则每频道所需发射功率为:Pt1= Pr- GT+Gr+Ld+L
4、系统结构图:

此图中前端的数字电视信号通过QPSK调制器调制,由8GHz的微波传送到各个县,各县的机房通过卫星工程接收机解调带TS流输出,然后送到QAM调制器调制后用MMDS或MUDS直接发射覆盖整个县,各个村直接接收或用小功率的MUDS直放站进行小范围覆盖。
数字电视前端机房
