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昆明对讲机同频同播系统原理
发布者:mayada 发布时间:2016/9/27 14:55:35 阅读:103


      同频同播系统是将多个工作在相同频率的中转台进行联网,每个中转台负责一片区域的覆盖,从而形成大面积的无线覆盖网。 给远距离的无线通讯带来极大的便利,接下来多耳多和聊聊同频同播系统的技术特性及影响同频同播通信质量的制约因素:


同频同播系统的技术特性


1、下行发射同频技术。即通过频率校正,使各同播基站发射载频的中心频率偏差控制在几赫兹至十几赫兹的水平,以免因同频干扰中的中心载频偏差引起令人厌烦的“啸叫”。    

  

2、下行发射同步技术。即遁过定时同步,将同一路话音信号经过不同同播基站转发且被同一移动台接收时各路相同的话音信号的相位偏差控制在一定范围内,明显改善在相邻同播基站下行信号强度相近时的接收话音质量。     


3、上行接收判选技术。即当同一路上行发射被多个同播基站同时接收到时,从中选择信号质量最佳的一路进行中继转发,以改善上行话音质量。     

从更深层次的技术原理上来说,现有同频同播系统的通信质量保证主要依靠的是窄带调频制本身所具有的同频干扰容限(典型值为8dB),上述下行发射技术手段的使用,能在一定程度上改善相邻同播基站下行信号的强度差异在同频干扰容限之下(即小于8dB)时的通信质量。 


影响同频同播通信质量的制约因素


1、同一路模拟话音在经过中继链路转发的过程中会引入失真和噪声,这些失真和噪声在不同程度上让本该完全相同的同一路模拟话音波形变成了多路基本相似的模拟话音波形,但在具体的波形细节上仍存在一定的差异。    

 

如果是数字同频同播,虽然中继传输过程不会引入失真和噪声,但不同同播基站中数字信号基带滤波器的群延时和失真特性是存在差异的,仍会导致滤波后用作调制信号的波形在具体的波形细节上存在一定的差异。     


2、在各个同播基站下行转发时的调制过程中,各个调制器的调制信号幅度、调制灵敏度和调制响应特性也存在差异,目前流行的锁相倍频调制器,从调制信号的幅度变化到VOC输出期望频率的载波之间有一个过渡过程。


受锁相环路滤波特性、VCO压控特性等多种因素的影响,该过渡过程中实际的载波频率均值虽然满足调制特性要求,但其载波频率变化的方差是随机的;这样的已调载波被同播之后,再与其他调制器输出的具有类似随机频率变化细节的已调载波线性叠加,其合成的结果必然是“同”频干扰严重的;如果数字同频同播时仍采用锁相倍频方案的调制器,则很难满足较高速率数据的同频同播要求。    

 

3、即使是在理想的发射同步信息支持下,各个同播基站在每个瞬间时刻所发射载波的频率实际上也并不相同,不仅仅只存在几赫兹至十几赫兹的固定频率偏差,也不仅仅是因受中继链路引入的失真、噪声、基带滤波器特性(数字)、调制信号幅度、调制灵敏度和调制响应特性等多种因素的影响而在一定范围内呈随机变化。



 

而且经过同播发射后,在相邻同播基站下行信号的强度差异不大的区域中,因传输路径长度差异(数百米到几公里,引入的时延差在几微秒到几十微秒之间)还会引入前后不同频率之间的相互干扰(模拟话音波形是不断变化的);此外,不同传播路径上随机波动的传播衰减还会进一步使这种相互干扰的幅度和变化规律呈现随机变化。   


  

因此,尽管有些厂商宣称采用了前述技术手段之后能完全消除同频干扰,但从技术原理和实际应用情况来看,同频干扰是客观存在的,同频校正和发射同步技术手段的采用只是在一定程度上降低了同频干扰的影响,在那些相邻同播基站下行信号强度相当的区域中,其实际通话效果仍较差(也不排除存在由于接收到的上行话音质量差而导致同播下行接受到的话音质量不佳的情况)。     



在目前的应用中,由于同频同播基站的数量不多且覆盖区大多呈带状或链状分布,还能通过微调各基站的发射功率和定时同步偏差对同频干扰严重的区域进行调整,因此基本上能满足应用之需。



尽管还存在这样或那样的技术原理上和实际应用性能的不足,但同频同播给实际工作带来的好处是很明显的。首先是能实现大区制覆盖,其次是能沿用现有的模拟常规/集群终端,再之是跨区域时不需要更换信道,没有集群系统中的身份登记之类的麻烦,用最简单的方式解决了跨区域调度指挥时的互联互通难题。采用同频同播,是在目前各类模拟常规、模拟集群和数字集群系统难以实现互联互通和广域覆盖情况下迫不得已的现实选择。

 
 

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