摘　要：數(shù)字微波通信是用微波作為載體傳送數(shù)字信息的一種通信手段。它的進(jìn)一步發(fā)展，使它兼有SDH 數(shù)字通信和微波通信兩者的優(yōu)點(diǎn)。由于微波在空間直線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，所以這種通信方式又稱為視距數(shù)字微波中繼通信。數(shù)字微波傳輸線路的組成形式可以是一條主干線，中間有若干分支;也可以是一個(gè)樞紐站，向若干方向分支。

　　關(guān)鍵詞：微波通信,主要技術(shù),應(yīng)用價(jià)值

　　一、微波通信與數(shù)字微波通信的發(fā)展

　　微波的發(fā)展是與無(wú)線通信的發(fā)展分不開(kāi)的。無(wú)線通信初期，人們使用長(zhǎng)波和中波來(lái)通信。無(wú)線電波可以按照頻率或波長(zhǎng)來(lái)分類和命名。由于各波段的傳播特性各異，可以用于不同的通信系統(tǒng)。由于其通信的容量大而費(fèi)用省(約占電纜投資的1/5)、建設(shè)速度快、抗災(zāi)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而取得迅速的發(fā)展。隨著一整套高速多狀態(tài)的自適應(yīng)編碼調(diào)制、解調(diào)技術(shù)與信號(hào)處理、信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的迅速發(fā)展，對(duì)現(xiàn)今的衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信、全數(shù)字HDTV傳輸，通用高速有線/無(wú)線的接入，乃至高質(zhì)量的磁性記錄等諸多領(lǐng)域的信號(hào)設(shè)計(jì)和信號(hào)的處理應(yīng)用，起到了重要的作用。作為對(duì)人類的通信建設(shè)起到過(guò)重要作用的數(shù)字微波通信技術(shù)，曾經(jīng)和衛(wèi)星、光纖一起被稱為現(xiàn)代通信傳輸?shù)娜笾е羞^(guò)自己的輝煌歲月，但也遇到了挑戰(zhàn)和冷落。在全球通信網(wǎng)面臨重大變革的浪潮中，如何正確總結(jié)數(shù)字微波技術(shù)的起落，找到自己的市場(chǎng)定位，對(duì)數(shù)字微波技術(shù)今后的發(fā)展來(lái)說(shuō)十分重要。

　　微波固態(tài)源體積小、重量輕、電源電壓低以及壽命長(zhǎng)是構(gòu)成微波通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。它的質(zhì)量直接影響到通信系統(tǒng)的可靠性，因而受到高度的重視。這方面的基礎(chǔ)研究主要針對(duì)微波頻率的高端，即毫米波頻段。

　　而毫米波技術(shù)的發(fā)展迫切需要功率大、頻帶寬、相位噪聲低的本振源。功率合成常用的功率合成方法有電路型，空間型和混合型。電路型功率合成方法比較成熟，尤其在微波的低頻段，國(guó)內(nèi)用得較多。因此，隨著工作頻率的增加，波長(zhǎng)變短，諧振腔的全部尺寸按比例縮減。當(dāng)頻率很高時(shí)，腔體尺寸變得非常小。微波技術(shù)由分離部件向集成化、并最終向混合集成方向發(fā)展。微波通信由模擬向數(shù)字;由微波低頻向高頻段;由笨重的大通信系統(tǒng)向小型化、微型化和便攜式的方向發(fā)展。

　　隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的發(fā)展，許多專用通信網(wǎng)(如石油、電力、水利、礦山和部隊(duì)等)要求傳輸數(shù)據(jù)、對(duì)信息進(jìn)行加密、工作高度可靠、運(yùn)行維護(hù)方便。這就要求微波通信必須實(shí)現(xiàn)全數(shù)字化、全固態(tài)化和無(wú)人值守，而滿足這些要求的新一代微波通信系統(tǒng)，即數(shù)字微波通信系統(tǒng)被提到日程上來(lái)了。未來(lái)的發(fā)展目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)多器件的集成，即在同一基片上制作能實(shí)現(xiàn)多個(gè)功能的芯片，包括本振源、變頻器、非互易器件、微波功率放大器件、各種控制器件甚至中頻放大器件。高性能的微波通信系統(tǒng)有賴于各種先進(jìn)技術(shù)的利用，如磁控器件、光控器件等。在某些方面，他們獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)能大大提高微波器件的性能。問(wèn)題是如何實(shí)現(xiàn)他們與微波器件的混合集成。一個(gè)顯著的困難是這些器件的引入將會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，因而混合集成可能是基礎(chǔ)理論研究的重要方面。

　　二、數(shù)字微波通信的相關(guān)技術(shù)

　　微波站按工作性質(zhì)不同，可分成數(shù)字微波終端站、數(shù)字微波中繼站和數(shù)字微波分路站。SDH微波中繼站主要完成信號(hào)的雙向接收和轉(zhuǎn)發(fā)。有調(diào)制、解調(diào)設(shè)備的中繼站，稱再生中繼站;需要上、下話路的中繼站稱微波分路站，它必須與SDH 的分插復(fù)用設(shè)備連接。再生中繼站具有全線公務(wù)聯(lián)絡(luò)能力，并向網(wǎng)管系統(tǒng)匯報(bào)站信息。SDH 數(shù)字微波通信是數(shù)字微波通信的新發(fā)展。SDH微波傳輸設(shè)備所采用的基本技術(shù)大致與PDH 相同，但由于傳輸方式的特點(diǎn)又決定了兩者有所不同。SDH 有下述幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。一是編碼調(diào)制技術(shù)。微波是一種頻帶受限的傳輸媒質(zhì)，要在有限的頻帶內(nèi)傳輸SDH信號(hào)，必須采用更高狀態(tài)的調(diào)制技術(shù)。二是交叉極化干擾抵消(XPIC)技術(shù)。為了進(jìn)一步增加數(shù)字微波系統(tǒng)的容量，提高頻譜利用率，在數(shù)字微波系統(tǒng)中除了采用多狀態(tài)調(diào)制技術(shù)(64QAM，128AQM 或512AQM 調(diào)制)外，還采用雙極化頻率復(fù)用技術(shù)，使單波道數(shù)據(jù)傳輸速率成倍增長(zhǎng)。但在出現(xiàn)多徑衰落時(shí)，交叉極化鑒別率(XPD)會(huì)降低，從而產(chǎn)生交叉極化干擾。為此，需要一個(gè)交叉極化抵消器，用以減小來(lái)自正交極化信號(hào)的干擾。三是自適應(yīng)頻域和時(shí)域均衡技術(shù)當(dāng)系統(tǒng)采用多狀態(tài)QAM 調(diào)制方式時(shí)，要達(dá)到ITU-R 所規(guī)定的性能指針，對(duì)多徑衰落必須采取相應(yīng)的對(duì)抗措施?？紤]到ITU-R 的新建議將不再給數(shù)字微波系統(tǒng)提供額外的差錯(cuò)性能配額。因此，必須采取強(qiáng)有力的抗衰落措施。在各種抗衰落技術(shù)中，除了分集接收技術(shù)外，最常用的技術(shù)是自適應(yīng)均衡技術(shù)，包括自適應(yīng)頻域均衡技術(shù)和自適應(yīng)時(shí)域均衡技術(shù)。

　　在微波的較低頻段，研究的熱點(diǎn)是多個(gè)器件的集成化，以實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的小型化，并最終實(shí)現(xiàn)便攜式甚至微型化的微波通信系統(tǒng)。在更高的頻率段，即毫米波頻段，是微波技術(shù)發(fā)展史上的誤區(qū)，在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)被忽略，技術(shù)上處于起步發(fā)展時(shí)期。

　　三、微波擴(kuò)頻通信技術(shù)

　　微波擴(kuò)頻通信目前在國(guó)內(nèi)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一是企事業(yè)單位組建Intranet并接入ISP。一般接入速率為64 kb/s~ 2Mb/s，使用頻段為2.4~ 2.4835 GHz，該頻段屬于工業(yè)自由輻射頻段，也是國(guó)內(nèi)目前唯一不需要無(wú)委會(huì)批準(zhǔn)的自由頻段。微波擴(kuò)頻通信技術(shù)的特點(diǎn)是利用偽隨機(jī)碼對(duì)輸入信息進(jìn)行擴(kuò)展頻譜編碼處理，然后在某個(gè)載頻進(jìn)行調(diào)制以便傳輸，屬于中程寬帶通信方式。微波擴(kuò)頻通信技術(shù)來(lái)源于軍事領(lǐng)域，開(kāi)發(fā)的主要目的是對(duì)抗電子戰(zhàn)干擾。

　　微波擴(kuò)頻通信具有以下特點(diǎn)：建設(shè)無(wú)線微波擴(kuò)頻通信系統(tǒng)目前無(wú)需申請(qǐng)，帶寬較高、建設(shè)周期短;一次性投資、建設(shè)簡(jiǎn)便、組網(wǎng)靈活、易于管理，設(shè)備可再次利用，但相連單位距離不能太遠(yuǎn)，并且兩點(diǎn)直線范圍內(nèi)不能有阻擋物;抗噪聲和干擾能力強(qiáng)，具有極強(qiáng)的抗窄帶瞄準(zhǔn)式干擾能力，適應(yīng)軍事電子對(duì)抗;能與傳統(tǒng)的調(diào)制方式共享頻段;信息傳輸可靠性高;保密性強(qiáng)，偽隨機(jī)噪聲使得不易發(fā)現(xiàn)信號(hào)的存在而有利于防止竊聽(tīng);多址復(fù)用，可以采用碼分復(fù)用實(shí)現(xiàn)多址通信;設(shè)備使用壽命較長(zhǎng)。

　　微波擴(kuò)頻系統(tǒng)按接入方式分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)兩種。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式是指連接的雙方用一對(duì)微波擴(kuò)頻傳輸設(shè)備相連。其應(yīng)用場(chǎng)合為連接兩個(gè)地點(diǎn)，提供專用可靠的通信信道，且要求通信速率較高。點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)方式是指擴(kuò)頻系統(tǒng)含一個(gè)中心點(diǎn)和若干個(gè)分布接入點(diǎn)，若干分布接入點(diǎn)以競(jìng)爭(zhēng)方式或固定分配方式分享中心點(diǎn)提供的總通道帶寬。競(jìng)爭(zhēng)方式可根據(jù)接入用戶實(shí)時(shí)需要分配總帶寬，但缺點(diǎn)是競(jìng)爭(zhēng)時(shí)將浪費(fèi)帶寬、造成擁擠。而以固定方式分享帶寬可以保證傳輸帶寬，但缺乏帶寬實(shí)時(shí)分配的靈活性。其應(yīng)用場(chǎng)合為需組建微波通信網(wǎng)路時(shí)，包括一個(gè)信息中心站和若干個(gè)分支接入站，分支接入站通過(guò)一條速率要求不高的通信通道訪問(wèn)中心站，并通過(guò)中心站訪問(wèn)其它分支接入站。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]陳純毅,楊華民,佟首峰,等.空間光通信衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)實(shí)時(shí)模擬[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2007(16).