信号传输方式

关键词： 标准

信号传输方式（精选十篇）

信号传输方式 篇1

数字电视DVB标准为国际承认的数字电视公开标准, 在全球范围内的使用非常广泛, 可是说是在全球范围内通用的标准。数字电视DVB标准的核心思想为:采用MPEG-2数字电视压缩标准;采用MPEG-2复用方式传输TS码流。

数字电视DVB标准定义的用于传输MPEG-2的TS码流的传输接口为异步串行接口即ASI接口。ASI信号可以有不同数据速率, 但是传输速率为恒定的270 Mbps。

2 ATM over SDH传输方式的发展

1993年开始数字电视DVB标准逐渐在全球开始推行并被绝大多数国家所认可这使得数字电视信号在传输方式方面逐渐标准化。在数字电视信号全球标准化大趋势的推动下, 全球进行公开信号传输的码流格式趋于稳定, 各个国家都已普遍支持数字电视DVB标准。

而且因为电缆传输与卫星传输的资源有限, 所以在全球以光纤传输数字电视信号成为必然。在我国, 参照ITU-T的相关建议, 传输DVB数字电视信号采用以ATM over SDH为基础的传输方式。

3 ATM over SDH传输方式的实际应用

中央电视台海外传输平台为ATM ove SDH传输方式的系统, 现简介如下。

中央电视台海外传输平台采用了Nimbra系列设备, 其中, 中央电视台采用了Nimbra 680设备;pop点、海外分台、记者站分别采用了Nimbra 360、Nimbra 380和Nimbra 340设备。

海外传输平台以STM-1方式将北京Nimbra680设备与各个pop点的Nimbra360设备相联接。各个记者站和分台采用的是DS3信号与pop点互相传输。pop点作为北京Nimbra680设备与分台、记者站Nimbra设备的信号转接点, 负责将北京中央电视台演播室信号与分台、记者站演播室信号相联接。北京Nimbra680设备和海外分台Nimbra380、记者站Nimbra 340设备的电信号接口为DVB标准的ASI信号。

4 中央电视台海外传输平台的ATM over SDH传输技术

4.1 ATM简介

ATM为异步传输模式, 具有以下的特点。

(1) ATM信元的固定长度为53个字节, 其头5个字节包含网络信息, 后48个字节包含用户信息。

(2) ATM具有延展性, 当需要提升ATM网络性能时, 可以对网络进行扩展和更新设备, 使得网络支持更高的传输速率。

(3) ATM具有灵活性, ATM网络可以支持各种速率的传输设备混合使用。

(4) ATM技术支持多种连接方式, 如点对点、一点对多点和多点对多点等。

(5) ATM的信元统计复用技术很容易实现多个信源的复用传输。

4.2 SDH简介

SDH为同步数字传输系统, 它是进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字同步传输方式, 用于在传输网上传输经过适配的净负荷。

S D H传输系统的基本传送模块是STM-l。SDH的帧为矩阵块状结构, 其中安排了丰富的开销比特用于网络管理运行、管理和维护。此外, SDH传输系统具备灵活的复用、映射结构, 可以同时接入PDH、ATM和B-ISDN等多种传输信号, 具有广泛的适应性。

4.3 SDH传送ATM信元技术

以中央电视台海外传输平台为例, 说明将ATM信元装入SDH帧结构的方法。ST M-1帧是由9行270列组成的块状帧结构, STM-1帧长度为9×270=2430个字节, 传输速率是155.520 Mbit/s。STM-1帧的传输顺序为自左至右, 自上而下。

STM-1帧的信息净荷 (payload) 区域是STM-1帧结构中用于存放各种信息的地方, 净负荷区域在STM-1帧结构的第10至第270列、第1至第9行, 共2349个字节, 可用于装载ATM信息。

AT M信元映射到SDH帧结构中的方法, 是通过将每个信元的字节结构与所用虚容器字节结构进行定位对准的方法来完成的。首先利用STM-1的指针AU-4PTR找到VC-4的起始位置, 然后再利用信元定界HEC机理在C-4中寻找信元的起始位置。

STM-1帧结构的信息净荷区域被称为虚容器VC-4。VC-4中每一行的第一字节称为通道开销 (POH) 。VC-4中除去POH的部分为C-4容器, C-4容器用于装载ATM信元。STM-1装载ATM信元以字节排列, 信元在净负荷区域每行一个接一个排列, 在第一行可排4个完整信元, 之后的第五个信元只能占据48个字节。第二行开始的是第一行中的第五个信元剩余的5个字节, 然后再排列4个完整信元, 最后排列剩余信元的前43个字节。排列方式以此类推。

C-4容器的长度为2 3 4 0个字节, 但是ATM信元的长度为53个字节, C-4的容量不等于整数个ATM信元的长度, C-4的容量最后一行的最后一个ATM信元会跨过C-4边界延伸到下一帧的C-4。

摘要：本文介绍了数字电视DVB标准和ATM over SDH技术的发展。并以中央电视台海外传输平台为例, 阐述了ATM over SDH传输技术的应用。

关键词：DVB,ATM over SDH

参考文献

[1]邮电部电信传输研究所.基于ATM的多媒体宽带骨干网技术要求[M].北京:人民邮电出版社, 1998.

[2]韦乐平.光同步数字传送网[M].北京:人民邮电出版社, 1998.

电信号的传输速度和光信号的传输速 篇2

真正原因是：它们承载或者说携带的数据量不一样。数据量指的是计算机能识别的0和1二进制数据。电信号是高，低电平来表示1和0，也就是电流的通与断或者正负极的变更（即频率）。（比较好控制，所以一直采用）。通断速度，正负极转换速度，决定了发送的数据量的多少。光信号是发送的激光的闪烁，来表示1和0，闪烁的快慢决定了发送的数据量多少。

因为激光的闪烁可以很高，电信号的通断或正负极转换就没那么高了，所以出现了数据量承载的差别，就是我们所说的带宽速度不一样。

附注：现在电信号已经不单单是通断或正负极转换了，还能通过各种方法提速，比如：双绞线的千兆位以太网，通过详细地改变电压值，可一次传输5位信息，而不是打开和关闭的2位信息，而且还通过把4对双绞线组成一束实现了1Gbit/秒的传输速度。千兆位以太网的传输方式可以说作为电信号通信技术现今为止已经接近了极限。但光信号从理论上来讲在光纤通信中足以实现100Tbit/秒的传输速度。

高频信号传输问题探讨 篇3

关键词：高频信号 传输 波阻抗 匹配 陷波 抗干扰

电力线载波纵联保护利用高压输电线及其加工和连接设备（阻波器、结合电容器及高频收发信机）等组成高频信号传输的通道。高频信号能否有效传输取决于通道中各元件的特性，下面我们了解一下波在导体中传播的基本特点，分析一些影响高频信号传输的因素。

波传播的物理概念

一般单导线架空线路Z=400Ω，分裂导线Z=300Ω

波的传播也可以从电磁能量的角度进行分析，因为电压波使导线对地电压升高的过程也就是在导线对地电容中储存电场能的过程，电流波流过导线的过程也是导线电感中储存磁场能的过程。当电压波和电流波互相伴随着沿导线传播时，单位长度的导线获得的电场能和磁场能分别为和。

由式(1-6)，可得＝。即单位长度导线获得的电场能和磁场能相等。

这就是电磁波传播的规律。又因为波的传播速度为，故单位时间内导线获得的能量为。

因此，从功率的观点看，波阻抗Z与一数值相等的集中参数电阻相当，但在物理含义上是不同的，电阻要消耗能量，而波阻抗并不消耗能量，它反映了单位时间内导线获得电磁能量的大小。

输入阻抗

当线路的终端接一与每个网络阻抗相等的负载，这时在线路上任一点阻抗都是相同的，都等于线路的特性阻抗Zc。如果在线路终端接上一个任意值的负载阻抗Z。由于阻抗不匹配产生反射现象，在始端测得的电压与电流值，将为入射波与反射波之和。此时，在线路始端测量到的阻抗不等于线路的特性阻抗，用Zi表示

阻抗匹配

阻抗匹配是指负载得到最大功率的条件，即负载电阻R和电源内阻Rs相等。阻抗匹配时，负载从信号源中得到的功率最大。信号源提供的功率全部被负载吸收，在信號源和负载之间不存在反射。功放内阻和负载各消耗一半的功率，效率最高。在高频通道中，负载阻抗跟传输线的特征阻抗相等，这就是传输线的阻抗匹配。阻抗匹配有两种，一种是改变阻抗力，另一种则是调整传输线的波长。

阻抗匹配连接的目的有：

（1）避免阻抗失配时，由于信号源能量不被完全吸收而引起的反射。反射波对入射波的干涉，使信号源输出不稳定，造成波形失真。

（2）避免阻抗失配时，功率放大器工作点发生变化进入饱和区，造成乱真发射。

（3）避免输出端失配最严重的开路或短路中，功率放大器提供的功率消耗在放大器本身，损坏设备。

（4）保证信号输出，提高信杂比，使通信质量得到提升。

使用转换器进行阻抗匹配：

异阻抗匹配的最正统方法是使用具有正确阻抗转换率的匹配转换器，其转换公式为

Zc1：输入阻抗

N1：输入线圈的匝数

Zc1：输出阻抗

Z2：输出线圈的匝数

短电缆效应

当高频电缆与两端的负载达到阻抗匹配时，电缆的输入阻抗等于其特性阻抗。如果源的输出阻抗，电缆特性阻抗，和负载输入阻抗之间存在失配，将发生反射，反射的状态取决于电缆长度。当高频电缆长度为工作频率λ/4偶数倍时，电缆的输入阻抗将出现极大值；当高频电缆的长度为工作频率的λ/4奇数倍时，电缆的输入阻抗将出现极小值。由于高频电缆中传播的是高频电流，其波长较短，电缆长度足以与波长相比拟。实际安装中的高频电缆一般为几百公尺，这个长度正好容易落在高频保护工作频率的λ/4处，如果这样，则高频电缆的输入阻抗不是很小就是很大，给通道的匹配造成很大困难。所以在实际运行中，应绝对避免电缆长度等于λ/4的情况。

解决短电缆效应的方法有以下两种：

(1)适当地增加电缆长度，以使其长度避开λ/4。这个方法实施简单，但它通常对于工作频率较高的情况效果显著，因频率高，波长短，所以稍增加电缆长度，救可有效地避开λ/4。而对于工作频率较低的情况，效果就差，因频率低，波长较长，所以要有效地避开λ/4，就必须在较大程度上加长电缆长度，这在具体实施时是困难的。

(2)人为加感法人为加感法是在电缆中串入适当的一小电感，以使电缆回路的电感量增加，从而导致高频电流在电缆中传输的速度发生变化。因电磁波传播速度在电缆中传播的为υ=1/LC，所以加大电缆回路中的电感后，高频电流的传播速度就要降低，于是在原工作频率不变的条件下，其波长λ就要减小(因λ=υ/f)。这就同样可以达到避开λ/4的目的。

人为加感法的方法有两种：一种是集中加感法：另一种是均匀加感法。集中加感法可在铁涂氧小磁环上绕圈制成；均匀加感法是在电缆的芯线上均匀地包上一层强磁性材料，以增加电缆地电感量。通常以集中加感法为简单而获得较广的应用。

频率与传输衰耗的关系

信号频率增大时衰减曲线也趋向增大，这主要归结于内外导体间有限的电流穿透能力（趋肤效应）。随着频率增大，电流透入导体的深度会随之减小，从而电流被封闭在金属表面更浅薄的区域。因此电阻和衰减就更大。同时在绝缘体的内部也会有部分的能量损失，也是造成衰减的原因。

高频信号传输的干扰问题

高频保护是以输电线载波通道作为通信通道的线路纵联保护。当前随着电网容量的增大、系统电压的升高，各类电磁干扰现象比较严重。

一般采取的抗干扰措施：

(1)通道入口处加装串联电容。作用是防止因工频地电流引起变量器饱和，出现高频闭锁信号间断而导致的保护误动。

(2)装置可靠接地。由于变电所的接地网并非实际的等电位面，因而在不同点之间会出现电位差，当较大的接地电流注入接地网时，各点之间可能有较大的电位差，如果同一个连接的回路在变电所的不同点同时接地，地网地电位差将窜入该连通地回路，造成不应有地分流。

(3)限制过电压对装置的影响。为防止雷击时产生过电压，可在通道入口处并联适当的电容，由于电容具有两端电压不能突变的性质，当静电感应产生的过电压出现时，首先要向并联电容充电。随着充电过程的进行，副边电压才会慢慢升起来，由于静电感应过电压一般出现的时间都很短，并联电容两端电压(即副边电压)还没有升到足够高时，过电压已消失，这样就能大大限制地电压对高频收发讯机的侵害。

(4)相-相耦合方式中，高频差接网络必须可靠接地。

结束语

本文提及了波在导体中传播的基本原理以及高频信号的传输需要考虑的一系列问题。高频保护的不正确动作往往是由于通道的堵塞、通道通信质量的低劣等因素引起，故障录波器的波形图分析常常会看到高频信号有间断、畸变的现象。分析、解决高频信号的传输质量问题将有效的提高高频保护的正确运行动作水平。

参考文献：

《高电压工程》中国电力出版社

《电力系统继电保护技术问答》中国电力出版社

公司科技论文

关于时间同步信号传输方式的探讨 篇4

近几年, 随着电网规模的日益扩大, 各种微机型自动化装置的大量应用, 特别是各级电网调度自动化系统的相继建立, 某些继电保护装置、故障滤波器、实时信息采集系统、电能量计费系统等很多领域与时间同步系统的关系越来越密切。例如, 在电网监控系统中, 某时刻画面上某条线路两侧显示的功率数据有较大差异, 除线损因素外, 主要有测量传输误差和同步误差2种。同步误差主要是由于各装置的采样时间不同步, 或是采样周期、传输周期不同造成的。在事件记录方面, 当电网发生故障时, 有关厂站RTU需要记录开关和保护设备的动作次序。为了准确分析事故, 站内事件分辨率要达到1ms, 这就要求主站和各RTU之间的时间同步误差必须小于1ms。可见, 时间统一对于电力网的稳定极其重要。[1]本文主要讨论利用通信网传输时间信号的几种方案, 并分析各种方案优劣。

2 时间信号传输实现的方式

2.1 DDN/DCN网的透明64K通道

DDN (Digital Data Network) 和DCN (Data Communication Network) 网都是以数字交叉连接为核心技术, 集合数据通信技术、数字通信技术、光纤通信技术等技术, 利用SDH的64K通道将位于中心站的时间信号传送至厂站, 数字通道的传输误码率小于10-6。同时, 由于不必对所传数据进行协议封装, 也不必进行分组交换式的存储转发, 故网络时延很短, 而且可以获得更高的时间精度, 可传输DCLS硬件信号编码协议。它具有网络传输的透明性, 即经过传输通道后数据比特流不会发生任何变化, 而且不受网络负荷的影响。通道一旦由网管生成后, 用户两端之间的连接便是固定不变的, 适合为用户建立点对点和多点对点的通信联接, 两端设备一般通过基带Modem或PCM利用市话双绞线实现网络接入。

2.2 NTP组网技术

NTP (Network Time Protocol) 组网方案是目前比较成熟的组网方式, 只要设备或下级服务器到上级服务器网络可达, 就可以实现NTP时间同步。

NTP组网以客户机和服务器方式进行通信。每次通信由两个包组成, 客户机发送一个请求数据包, 服务器收到后送一个应答数据包, 两个数据包都带有时间戳。NTP根据这两个数据包所携带的时间戳确定时间误差, 并通过一系列算法来消除网络传输的不确定性的影响。

此方案组网方式简单, 只需将一级主时钟和二级主时钟接入到电力系统专用IP数据网, 并设定IP地址和访问权限, 就可实现所有站点的时间同步。当一个IP数据网络中存在多个一级主时钟时, 它们可以同时向网络提供同步时间, 二级时钟通过自己的优选算法, 选择最佳的一级主时种, 获取网络中的最精确时间。同时, 为了提高一级NTP服务器的安全性, 可以增加网关设备, 实施网络隔离。

NTP组网方式目前提供的时间精度可以达到300微秒级, 可以满足绝大部分的告警、日志、计费等应用。

2.3 PTP组网技术

PTP (precise time protocol) 是IEEE1588定义的一个在测量和控制网络中, 与网络交流、本地计算和分配对象有关的精确同步时钟的协议。协议支持系统范围的时钟同步, 这种同步能在小网络到本地时钟计算资源范围内实现微秒级的精确同步。它基于以太网技术, 精度可达100-1000纳秒, 通过使用时间印章同步本地时间的机制实现, 即使在网络通信时同步控制信号产生一定的波动, 它所达到的精度仍可满足要求, 这使得它尤其适用于基于以太网的系统。

一个包括IEEE1588对时机制的简单系统至少包括一个主时钟和多个从属时钟。如果同时存在多个潜在的主时钟, 那么活动的主时钟将根据最优化的主时钟算法决定。所有的时钟不断地与主时钟比较时钟属性, 如果新时钟加入系统或现存的主时钟与网络断开, 则其他时钟会重新决定主时钟。

IEEE1588时钟协议在进行时钟同步时, 先发时钟同上报文, 该报文由主设备发出, 并采用多播形式发出, 挂在该网段上的所有与主设备在同一个域中的PTP (即IEEE1588) 设备都将收到该同步报文。从设备收到报文后, 根据同步报文中的时间戳和主时钟到从时钟的线路延时计算出与主时钟的偏差, 对本地的时钟进行调整。同步过程分为两个阶段:

⑴偏移测量阶段。用来修正主时钟和从属时钟的时间差。在这个偏移修正过程中, 主时钟周期性发出一个确定的同步信息 (简称Sync信息) (一般为每两秒一次) , 它包含了一个时间印章 (time stamp) , 精确地描述了数据包发出的预计时间。假设同步之前主时钟的时间为Tm=1050s, 而从属时钟的时间为Ts=1000s。主时钟测量出发送的准确时间TM1, 而从属时钟测量出接收的准确时间TS1。由于信息包含的是预计的发出时间而不是真实的发出时间, 所以主时钟在Sync信息发出后发出一个Follow_Up信息, 该信息加了一个时间印章, 准确地记载了Sync信息的真实发出时间TM1。这样一来, 从属时钟使用Follow_Up信息中的真实发出时间和接收方的真实接收时间, 可以计算出从属时钟与主时钟之间的偏移 (offset) :

这里要说明的是, 上式中的Delay指的是主时钟与从属时钟之间的传输延迟时间, 它将在下面的测量阶段测出, 所以在这里是未知的, 从偏移测量阶段就提供了一个修正时间 (Adjust Time) , 将从属时钟修正为:

⑵延迟测量 (delay measurement) 阶段。用来测量网络传输造成的延迟时间。为了测量网络的传输延时, IEEE1588定义了一个延迟请求信息包 (Delay Request Packet) , 简称Delay_Req。

从属时钟在收到Sync信息后在TS3时刻发出延迟请求信息包Delay_Req, 主时钟收到Delay_Req后在延迟响应信息包 (Delay Request Packet, Delay_Resp) 印章出准确的接收时间TM3, 并发送给从属时钟, 因此从属时钟就可以非常准确地计算出网络延时:

由于网络延迟时间是对称相等的, 所以:

与偏移测量阶段不同的是, 延迟测量阶段的延迟请求信息包是随机发出的, 并没有时间限制。在整个测量过程中, 假设传输介质是对称均匀的。

1) 采用PTP方式组建时间同步网络, 只需将一级主时钟和二级主时钟通过边界时钟 (支持IEEE1588协议的二层交换机) 接入到电力系统专用IP数据网, 并设定IP地址和访问权限。2) 一个IP数据网络中可以存在多个一级主时钟, 它们可以同时向网络提供同步时间, 二级时钟就能通过自己的优选算法, 选择最佳一级主时种, 获取网络中的最精确时间。

无论采用何种组网方式, 由于损耗和干扰等因素, 都会产生不同程度的时间延迟, 这是网络传输的关键性难题, 时延补偿技术解决了这一难题。时延补偿分为两种方式:固定补偿和动态补偿。

对于DDN/DCN网, 采用固定补偿方式, 也就是根据固定的传输距离, 用标准的时钟做基准, 测量出传输实际造成的时延, 然后在设备上预先设置好补偿值, 在运行中一直采用该值进行补偿。由于DDN/DCN网的传输通道是固定的, 因此时间延迟也相对固定, 采用固定补偿方式完全能够满足传输需求。

对于IP网, 可以传送网络时间协议NTP (Network Time Protocol) 或PTP (Precise Time protocol) , 这种协议传送时间最重要的技术要点是能够通过算法取得网络阻塞引起的时间延迟与设备反应速度造成的时间耽搁并进行延迟补偿。由于网络的阻塞与设备的反应速度是一种实时的动态机制, 因此NTP与PTP的算法也是动态的, 用于适应各种各样的计算机网络。

目前, 国际上比较通用的时间传递方法有IRIG-B、DCLS、NTP、ACTS、1PPS等几种方法, 这些方法能够获得的时间同步精度中, 只有计算机网络使用NTP协议提供时间同步信号, 精度在100m内可达10~20微秒, 但在大范围内, 精度在ms量级。其它方法都是点到点直接传送, 时间信号不能通过网元转发。但PTP组网方式下, 通过IEEE1588协议中的动态时延补偿方式, 同步精度可达到1μs。

3 结束语

随着计算机网络的发展, 越来越多的应用对时间同步提出了更高的要求, 尤其是在大多数以工业以太网为基础的分布式控制系统中, 已经对时间同步提出了微秒级的同步要求。[2]基于IEEE1588同步算法的PTP协议的时间同步设备已经应用于一些时间同步设备中, 以PTP方式组网的时间同步网的建设, 为实现高精度的时间同步网提供了一种新的方法, 而且其精度要优于其它时间信号传输方式, 方便应用于现有网络。

摘要：随着电力系统的迅猛发展, 新业务的不断涌现, 对电力系统通信网的要求越来越高。特别是, 当通信设备组成系统和网络后, 必须采用专用同步网为系统和网络提供精确的定时, 保证设备、系统、网络的正常运行。本文主要讨论几种常见的时间同步数据传输方式。

关键词：电力,同步,传输

参考文献

[1]王明, 侯思祖.基于同步网的时间同步技术[J].电力系统通信, 2006, 27 (165) :38-40.[1]王明, 侯思祖.基于同步网的时间同步技术[J].电力系统通信, 2006, 27 (165) :38-40.

数字电视信号传输方法及特征论文 篇5

鉴于数字电视的调幅使用最多的是平衡调幅，为此，其频道内传统形式的图像载波与音频载波不会产生。比起传统模拟电视频道，数字电视频道的电平意义有所差异，两者所代表的图像信号的载波电平有差异。然而，数字信号即便是受到明显的干扰，也不会出现马赛克的现象，这是与传统电视最大的区别。在模拟系统与数字信号系统中，CTB、CSO与C/N等指标所表示的意义又不相同，其中，数字信号系统中的上述三个指标都会在误码率中表现出来。除此之外，与传统模拟电视中噪声指标存在的差异是，数字电视信号中载波相位将附带信息，导致传输网络相位特性误码率升高。对网络相位造成了影响，就是设备振荡的不稳定性以及网络多径效应所导致的相位噪声。会对解码器的解码功能产生影响。而设备振荡不稳定产生的相位噪声主要来源就是含有振荡源的设备。只有选择相位噪声合理的解制器才能够保证数字电视信号传输的质量符合标准。

3结语

综上所述，虽然数字电视技术逐渐完善，然而在有线数字与地面数字电视等方面并没有较大的市场规模，所以仍然具备较大的发展空间。有线数字电视能够使画面更加清晰，并且音频优质，价格合理，所以在未来的发展中具有较大的优势。除此之外，卫星和地面信号的传输技术需要进一步发展与加强，进而利用自身优势来推动信息化时代的发展与进步。文章对数字电视的信号传输方式与技术特性进行了分析，进而更好地推动数字电视信号传输技术的发展。

浅谈轨道交通信号系统无线传输应用 篇6

关键词：无线传输 CBTC 网络 波导管 漏缆 电台

中图分类号：U231+.7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）02（b）-0010-02

各大系统供应商都希望通过无线电传输系统减少轨旁信号线缆的铺设以及线缆的日常维护工作从而进一步降低成本。这种期望得到了业界内广泛的认可。但是，随之而来的问题就是使用何种无线传输技术实现CBTC功能。

CBTC系统需要高度依赖列车、轨旁以及控制中心之间的高速双向通信传输，因此，必须拥有一套可靠性、稳定性高的车地无线传输系统。组建一个无线通信系统必须充分考虑无线电波的传播问题。下面将针对车地无线传输系统的实现方式展开探讨。

1 漏缆

由于城市轨道交通的特点使得它必须是线性无线覆盖，并且要在列车行驶的线路上均匀覆盖。对于使用漏缆或漏泄波导管作为传输介质的网络有先天性的优势，因为它们的特性使它们非常容易在复杂的传输环境中与钢轨形成一个平行的无线覆盖网络。

漏缆一般由内导体、绝缘介质和开有周期性槽孔的外导体三部分组成。电磁波从发射端通过同轴电缆传至另一端。电磁波在漏缆中传输的同时通过槽孔向外界辐射电磁波；而外界的电磁场则通过漏缆上的槽孔感应到漏缆内部并传送到接收端。漏缆的频段覆盖在450 MHz～2 GHz以上，能够适应现有的各种无线通信体制。与传统的天线系统相比，漏缆天线系统具有以下优点。

（1）适用频率宽，场强覆盖均匀稳定。

（2）漏缆衰减等传输参数更加均匀稳定，对安装环境适应能力强。

2 漏泄波导管

目前，北京地铁2号线就是利用此种方式来实现CBTC功能。波导管是一种用于传导高频电磁波的元件，是一种空心、内壁十分光洁的金属导管或内敷金属的管子，在其表面每隔一段距离刻有一条细微的裂缝，使无线电波从此裂缝中向外传送超高频电磁波。波导管物理特性和衰减性能很好，最大传输距离可达1 600 M，能够呈现良好的方向性分布，可在隧道及弯曲通道中传输。通过它脉冲信号可以以极小的损耗被传送到目的地。波导管具有以下优点。

（1）无线场强覆盖均匀，抗干扰能力较强，衰耗小。

（2）传输速率大、传输距离长，可以减少列车在各AP之间进行漫游和切换。

3 无线电台

目前，西安地铁1、2号线、北京地铁10号线均使用此种方式来实现CBTC功能。国内大多数地铁都采用此类信号系统，工程投资少，列车运行间隔短，轨道交通运输能力高，满足了大客流和运能的需求。它是根据IEEE802.11无线局域网的标准建立起的一套宽带通信系统。由轨旁、车载、骨干三部分网络组成。无线传播是目前使用最广泛的一种传播方式。它以无线信道作传输媒介的计算机局域网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物，以无线多址信道作为传输媒介，提供传统有线局域网的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。它利用电磁波在空气中从车载天线到轨旁天线双向传递行车数据。这种空间自由传播的方式能够节省大量的轨旁设备，在轨道交通狭窄的隧道安装上具有特殊的优势。相对于有线网络，具有安装简单、灵活性强、终端设备可移动和可扩展等优点，已成为几乎所有行业网络便携式、固定式终端设备的接入标杆性应用。无线电台具有以下优点。

（1）设备安装位置限制较少，受其他因素影响小。

（2）AP数据传播速率较高，可实现网络冗余覆盖。

（3）安装、维护容易，成本较低。

4 交叉感应环线

由交叉感应环线构成的双向通信系统主要用于车地设备之间的无线双向通信。系统内包括环形电缆、车载设备及轨旁设备。环形电缆需要沿着钢轨的中心对称进行敷设，每隔一段进行一次交叉。车地间传输的数据通过直接数字频率合成技术转换为信号，在经过功率放大器的放大后输送至环线上，与车载设备进行车地无线通信。交叉感应环线具有以下优点。

（1）使用经验成熟，施工工艺成熟，环线使用寿命较长。

（2）环线设备及施工投资较少。

5 结语

众所周知，电波在隧道中的传播特性和自由空间不同。当隧道直线距离短、弯道多时，直射波传播将受到环境因素的影响。另外，由于隧道内有吸收衰减和多径效应，使传播衰减大大增加。因此，空间自由传播的方式在工程实施时必须提前进行勘察，设备布置的不确定性较大。在开放空间的区段（如高架桥，车辆段区域），因存在其他的民用WLAN，传输更加容易受到污染。该文仅从现有车地无线传输方式中进行比对，列举了目前各信号系统供应商及投入使用的信号系统无线传输系统各自的优点，下面将这几种方式的缺点统一列出。

（1）漏缆缺点：在地面和高架段施工安装时工艺复杂、美观效果差、漏缆采购价格较高。

（2）波导管缺点：工程施工难度较高，需全线安装，安装精度要求较高。设备造价较高，后期养护投入较大。

（3）无线电台缺点：电波传输受弯道和坡度影响大，隧道内反射严重，容易受到无线环境影响。频繁漫游切换，降低了无线传输连续性和可靠性。

（4）交叉感应环线的缺点：环线安装在钢轨的中间，安装困难且不方便日后对钢轨的维保工作。车地通信的速率低，环线交叉点距离比较小，在长线路铺设时施工较为繁琐。

CBTC列车控制系统能够根据前行列车和前方线路情况，在确保安全的前提下紧追踪前行列车运行，能有效缩短列车追踪间隔，运输效率也得到极大提高，因此在国内外能够得到迅速推广。目前各种无线传输系统均有着自身的优势和不足，如何利用优点，并克服缺点，合理化的应用城市轨道交通，是需要探讨并解决的问题。

参考文献

[1]付兵，廖理明.城市轨道交通CBTC信号系统[M].西南交通大学出版社，2016.

[2]魏赟，鲁怀伟，何朝晖.基于802.11协议的CBTC系统数据通信子系统的探讨[J].铁道学报，2013，35（4）：51-56.

信号传输方式 篇7

1 数字电视信号传输方式

传统上的标准清晰电视信息数据率可达216Mbps, 高清电视信息数据率可达995Mbps, 在进行电视信号传输前需要先对电视信号进行压缩以提高传输效率及增强抗干扰能力, 均衡宽带传输系统的传输特性。电视信号的压缩处理理论上分为可逆压缩 (原信息压缩后无失真、无噪声叠加) 和不可逆压缩 (原信息压缩后会出现失真编码, 损失部分信息) , 目前主要有信源编码及信道编码两种技术。信源编码就是指对原始图像、音频信息进行编码, 去点信源中的信息冗余, 提高信源有效性, 包括视频压缩解码技术和音频压缩解码技术两种。常见信源编码有变换编码 (离散余弦变换、特征矩阵变换、正交变换) 、霍夫曼编码、预测编码三种, 通过信源编码将标清数字电视的MPEG-2及MUSICAM图像音频进行压缩至速率5Mbps。在数字电视信号传输前进行信道编码, 采用电视信道编解码和调制解调数字调制技术进行编码, 在数据包上进行一系列处理, 提高信息传输的可靠性及抗干扰能力, 并添加纠错码 (如RS等) 。调整其频谱结构, 提高传输效率, 使其能够在各种不同的介质中传输, 其主要有相移键控调制 (QPSK) 、正交幅度调制 (QAM) 、残留边带调制 (VSB) 、多载波频分复用调制 (COFDM) 4种方式。目前图像压缩编码标准常用MPEG-2、H.263、MPEG-4、MPEG-7、MPEG-21等。

原电视信息经压缩处理后成为基带数字信号, 其是一种宽带信号, 由于其信号中不同频率分量在介质中传输过程中的特性不均衡而不能够进行远距离传输。在实际应用中, 可以通过时域均衡器和频域均衡器进行弥补信号传输过程中的失真, 但这样就增加了传输系统的复杂性, 随着载波传输技术的发展研究, 基带信号通过调制运用载波技术传输, 数字电视信号可变成窄带信号, 其传输过程中的不均衡性常可忽略。

随着科学技术的进步与发展, 信息化市场需要逐渐增长, 基带信号的频带使用率逐渐得到了提高。美国、日本、欧洲等都制定了不同的信号传输标准, 其核心差别在于调制方式的不同。美国传输标准ATSC标准中采用8VSB调制方式, 使用6MHz频道实现地面广播传输速率19.3Mbps;日本ISDB标准同欧洲DVB标准原理类似, 可将电视节目和其他数据业务灵活有效地集成、发送;欧洲DVB标准主要包括DVB-S (传输介质:卫星) 、DVB-C (传输介质:有线电视网) 、DVB-T (传输介质:地面数字电视无线) 3种。现就几种主要传输标准作以下介绍:

1) DVB-S:在DVB标准中DVB-S发展最快, 涵盖范围最广, 目前我国卫星数字电视主要采用该种标准。该标准主要有单路多载波方式 (SCPC) 及多路单载波方式 (MCPC) 两种方式将数套数字电视压缩信号传送至卫星转发器。SCPC主要是多套数字电视压缩信号共用一个卫星转发器, 但每套节目有专属卫星电视上行站。DVB-S标准采用QPSK调制方式进行调相, 以减少不同SCPC之间相互干扰;MCPC则是多套节目在上行编码系统中服用, 共用1个卫星电视上行站和1个载波行QPSK调制, 使卫星转发器得到充分运用。

QPSK:四相移相键控调制, 将2位数码4种信息调制在一个数字时钟内的4个频率、幅度相同, 相位呈90°的载波上, 采用调相技术, 从而不但提高了传输速率, 而且降低了对信噪比的要求 (C/N>12db便可) ;

2) DVB-C:数字有线系统将多套节目传送至编码系统复用后行QAM调制, 并调制到一个有线频道之上, 多路节目用一个模拟频道, 同时根据QAM调制器调制的载波频率不同, 可多个调制器的输出信号经过混合器处理后经一根同轴电缆或光纤上传输。

QAM:QPSK调制原理的延伸, 包括16、32、64、128、256QAM调制技术, 其实质为幅度、相位调制的结合, 其可将数字信号在一个时钟周期内传送至串/并转换器, 随后数字信号平分为两路多位数码信号, 之后传至唤醒调制器进行调制。尽管QAM调制传输速率快, 但其可靠性较差;

3) DMB-T:将基带信号用QPSK/QAM调制技术进行调制, 并调制到大梁子载波上 (频域相互正交) , 随后复用调制信号, 应用时域信号进行同步控制。此法的抗符号间干扰能力比较高, 对均衡性要求较低。该标准可用于地面传输后信号固定、便携、移动等多种接收方式。

2 数字电视信号传输特点

由于数字电视调幅是采用了平衡调幅的方式, 因此数字电视频道没有传统意义上的图像载波及音频载波。数字电视频道电平意义与传统模拟电视频道电平代表图像信号载波电平的意义不同, 其代表频道的平均功率。为减少数字信号非线性失真, 数字频道电平要比模拟频道低10dbμV3。与传统电视不同的是, 数字信号图像即使在受到明显干扰时也不会出现明显马赛克现象。CSO、CTB、C/N等指标在模拟系统和数字信号系统中代表的意义不同, 在后者中3个指标均反映在误码率上。如数字信号指标劣化, 在图像表现上不会出现模拟信号渐变过程, 互调、交调产物均匀分布在频道内, 等同于在干扰频道内调价了噪声, 该噪声如发生在模拟频道内则会出现画面C/N劣化, 如发生在数字频道内则会出现马赛克现象。

另外, 与传统模拟电视里相位噪声指标被忽略不同, 载波相位在数字电视信号里也携带了部分信息, 传输网络相位特性也间接地影响着电视信号的误码率。影响传输网络相位特性主要有网络多径效应和设备振荡源不稳定产生的相位噪声两方面, 前者主要表现为机顶盒直接接收的信号与接收到延时信号混合, 既影响了信号的幅度, 又影响了解码器解码;后者的相位噪音主要来源于含有振荡源的一起设备, 如频率变换器、调制器等。选择相位噪声相对较低的解制器是决定数字电视信号传输质量好坏的关键。

3 数字电视信号发展趋势

尽管数字电视技术渐臻成熟, 但是卫星数字、有线数字、地面数字电视在市场上均未形成较大规模, 具有很大的发展前景及可能。目前, 有线数字电视与以往模拟信号电视相比, 可以提供高清晰画面及优质音频, 加之价格合适, 在不久的未来具有很好的生存发展趋势。卫星与地面数字信号传输技术仍待发展, 凭借其优势在将来可能成为信息化新时代的潮流。

摘要：随着社会经济的迅速发展, 目前我国广播电视事业已经向广播电视数字化推进。数字电视从无开始经历了卫星数字电视、有线数字电视, 到现在的地面传输数字电视, 使广播电视技术水平整体得到了很大的提高。我们已经无需再通过传统电视机就可获得优质的电视信号, 手机、掌上电视、笔记本电脑等先进的通讯器材都满足了我们的需求。

关键词：数字电视信号,传输方式,特性

参考文献

[1]关杨.数字电视信号的编码与传输[J].网络与传输, 2005, 7:105-108.

[2]赵雨境, 王恒江.有线数字电视传输特性与故障解析[J].中国有线电视, 2005, 9 (10) :978-979.

广播电视信号传输方式及技术应用 篇8

1 光纤技术在广播电视信号传输中的应用与维护

1.1 光纤传输系统

光纤传输系统主要由光发射机、光纤光缆和光接收机3 部分组成, 光发射机一般由调制器、光源以及驱动器组成, 实现对信号源光波的调制, 将光信号耦合进光纤中传输, 主要负责电光信号的转换。光接收机主要由光放大器与光检测器组成, 主要负责光电转换。把以光纤为载体传输的信号进行转换, 把光信号转换为电信号, 再经过放大电路对微弱的电信号进行放大, 然后传送到用户端。

1.2 光纤通信应用技术

光纤通信应用技术主要包括复用技术和光纤接入技术。复用技术是指光波复用、光信号复用和副载波复用, 光波复用经常用于复用波分和空分, 光信号复用一般用来复用时分和频分, 副载波复用是把要传输的信号调制成一个射频波, 再用射频波来发生光源。光纤接入技术是指光纤到楼或者到户等。

1.3 光纤通信的维护措施

光纤通信比微信通信和微波传输的通信容量大, 不易受大气的干扰, 具有抗电磁干扰能力, 绝缘性能好, 重量比较轻, 占空较小, 一般不会串话, 保密性很强, 是广播电视最为有力的传输方式。但是, 光纤通信存在强度低、质地脆、切断熔接技术与耦合复杂、市政建设时容易挖断和光纤弯曲的半径不能过小等缺点, 因此, 需要提高光纤的质地与机械强度, 遵循高内聚与低耦合的原则。

2 微波传输在广播电视信号传输中的应用与维护

2.1 微波通信技术

微波通信直接以微波作为介质进行的通信, 当下使用的微波通信技术主要为数字微波技术, 在广播电视信号的传输中具有传输能力强、传输容量大、传输可靠性强的特点。数字微波传输网络系统主要包括发信设备和接收设备。发信设备分为直接调制式发信机和中频调制式发信机, 接收设备由数字微波的收信设备和解调设备组成。目前, 微波通信主要是靠QAM技术和自适应时域均衡技术来传输信号, 可以降低多径传输效应导致的正交干扰、多径衰落和码间干扰。

2.2 微波传输的维护措施

微博传输技术有许多优点, 也存在不少的缺点, 其优点是不需要固体介质就能够进行直线通信, 规划频率, 传输质量好, 信号稳定可靠, 抵抗自然灾害的能力很强。但是, 该技术在电波波束方向不能受到阻挡, 容易受到地球曲面的影响和空间传输的损耗, 所以, 要在每隔几十千米的位置建立中继站, 方能延伸电波。而且, 微波电路建设工程要在无线电管理部门的严格管理之下进行, 不能在同一微波电路上使用相同的频率。

3 卫星传输技术在广播电视信号传输中的应用

3.1 卫星传输在广播电视信号传输中发挥的作用

卫星在广播电视信号传输中发挥着重要作用, 卫星传输信息逐步向数字化方向发展。我国在卫星传输和有线传输方面均采用DVB标准, DVB是一套有关数字电视广播系统诸多要素的统一标准。该系统可以灵活传送MPEG-2 标准的视频、音频和其它数据, 提供广播节目的信息数据。

3.2 卫星传输应用技术

数字压缩技术是卫星传输方式经常使用的一种技术, 该技术简称为数字技术。与此同时, 卫星传输也会使用数字编码压缩技术和多路复用技术, 这两种技术可以将信号传输到上行站。

3.3 卫星传输的维护措施

卫星传输的优点是电波传输比较稳定, 成本比较低, 但是, 卫星传输存在星蚀、日凌中断和雨衰现象, 节目信号在这种现象的影响下会受到严重干扰, 所以, 要将卫星链路建设在大气层以上的宇宙空间, 建立多条卫星路径, 这样才可以保证卫星传输不受星蚀和雨催等自然现象的影响, 维持卫星传输的远距离传播。

4 互联网传输方式的应用和维护

4.1 互联网传输方式的应用技术

随着网络时代的到来, 互联网传输方式日益普及, 逐渐成为最常见的传输方式。互联网传输主要使用的是软件技术、宽带技术与IP技术。

4.2 互联网传输的维护措施

互联网传输可以存储并传输海量信息, 不受时间与空间的限制, 但是, 技术设备的要求很高, 成本比较高, 而且, 保密性比较差, 容易受到病毒攻击。因此, 需要提高技术含量, 降低成本, 加强保密功能, 做好信息数据的备份工作, 包括操作系统备份、服务器配置参数备份和其他应用软件备份等。另外, 互联网传输离不开电脑主机的辅助, 因此, 要做好主机的维护工作, 在维修电脑的时候要切断电源, 拔掉主机的所有外接线, 检查所有零件是否完好无损, 用柔软的刷子轻轻擦除主机内部的灰尘, 然后用吸尘器再次进行清除, 才能将所有的灰尘清理干净。清洁完毕以后, 应该检查主机的内部零件组成是否有松动现象, 如果有就要立即修复, 然后再给电脑通电并开机, 检查电脑是否可以正常运行, 使用的电脑的时候要注意保持散热系统的畅通以维持计算机的适当温度。维护鼠标的时候需要先断开与主机的连接, 再用柔软干净的棉布蘸有少量酒精擦拭鼠标。

5 结论

在广播电视信号传输中, 主要使用的传输方式包括光纤传输、微波传输、卫星传输和互联网传输等。光纤传输的强度比较低、切断熔接技术与耦合复杂、市政建设时容易被挖断;微波则会随着距离增大而损耗增加、信号容易受高楼与山体阻挡;卫星传输存在星蚀、日凌中断和雨衰现象;互联网传输的保密性比较差, 容易受到病毒攻击。因此, 需要提高光纤的质地与机械强度, 遵循高内聚与低耦合的原则;将卫星链路建设在大气层以上的宇宙空间, 建立多条卫星路径;提高网络技术含量, 降低成本, 加强保密功能, 做好主机的维护工作, 这样才可以提高广播电视信号的传播质量。

摘要：随着社会经济的发展与科学技术的进步, 先进的信息技术不断引入广播电视数据传输应用中, 广播电视进入数字化、网络化、交互化的时代。信号传播技术是广播电视的核心技术, 信号传播技术直接影响着信号的传输速度和传输质量。本文将系统介绍广播电视信号所利用的光纤、微波、卫星和互联网传输方式, 并在浅析这四种传输方式的优点与缺点的基础上提出维护措施。

关键词：广播电视,微波传输,光纤传输,卫星传输,维护

参考文献

[1]饶东.当前广播电视传输新技术的应用思考[J].西部广播电视, 2015 (3) :179-180.

[2]林健鸣.浅谈广播电视中无线传输技术[J].科协论坛 (下半月) , 2013 (2) :92-93.

[3]李锦, 张联.浅谈广播电视信号传输中光纤传输技术的应用[J].数字技术与应用, 2014 (6) :49.

信号传输方式 篇9

1西门子Trainguard MT系统-无线天线技术

广州市轨道交通四、五、广佛线采用的是西门子Trainguard MT系统, 其车地传输方式为自由无线方式, 轨旁发送和接收传感器终端为轨旁AP以及与之相连接的轨旁高增益定向天线, 列车发送和接收传感器终端为列车车载天线。如图1所示。

列车通过安装在车顶的车载天线接收轨旁控制器单元、ATS等发送给无线AP的状态信息和控制命令, 并将这些信息送至车载ATP/ATO系统进行运算处理, 控制列车运行;同时车载ATP/ATO系统将列车的运行状况和定位信息等实时通过车载天线发送给无线AP, 反馈给轨旁设备和ATS, 以实现列车信息的实时更新。

(1) 采用DSSS直接序列展频技术, DSSS通过利用高速率的扩频序列在发射端扩展信号的频谱, 而在接收端用相同的扩频码序列进行解扩, 把展开的扩频信号还原成原来的信号。直接序列扩频技术在军事通信和机密工业中得到了广泛的应用, 采用此方法, 与一位信息相关的传输能量在载波的22MHZ带宽上分布, 只要确保信噪比余量, 就不会影响到数据传输。

(2) 通过采用定向天线等方法提高信号覆盖率而有效地抑制此影响, 使用定向天线, 将信号现定于需要区域, 降低高功率非标准发射器对使用中的频带的无意或有意占用。且车载和轨旁的定向天线只允许在辐射方向内的通信。此外, 列车自身将车头天线和车尾天线的通信分隔起来。因此, 即使在有干扰的情况下, 也总有一个上下行通路不受到干扰源的影响。

(3) 此系统在结构层上按照完全冗余进行设计, 如轨旁一个AP箱一块计算机板上包含两件无线网卡, 两个电源模块。在系统设计中, 冗余概念应用在系统的所有层上, 包括“空气中”的信号路径。

(4) 同样的信息被传输了几次, 在几次传输之间具有一定的延时。这是为了增加“至少有一次信息在足够低的噪声电平下成功传输”的可能性。如果传输丢失或者发生延时, 此系统自动地重新传输数据, 这样就有效地产生了时间多样性。这是为了避免了由传统方式所导致的显著的带宽损失。

轨旁天线的安排使每个AP (接入点) 使用相同的无线频率服务于各自所在轨道的两个方向。轨道沿线频率通常遵循一个固定的序列, 如果可用的话, 通常使用三个不同的WLAN频率和一个备用频率, 这个备用频率用于拓扑结构复杂的特定的情形, 不同频率的覆盖区域安排为具有明显的重叠, 以提高健壮性, 而相同频率的覆盖区域被清楚地彼此分离开来, 以避免叠加影响和相应的噪音。

在地下隧道较多的情况下, 无线传输系统工作在隧道内较为稳定的工作环境下, 故障率较低, 而在高架段较多的情况下, 外部自然环境和人为干扰较大, 在部分极端环境下, 易造成无线系统故障, 从而导致列车发生紧急制动。

2卡斯柯URBALIS888系统-漏隙波导管技术

广州市轨道交通六号线使用卡斯柯信号有限公司URBALIS888信号系统, 采用漏隙波导管作为持续的无线覆盖解决方案, 其可靠性采用冗余架构实现, 使用的无线传输技术是运行在2.4GHz的IEEE802.11g协议, 其传输方式为轨旁TRE通过连接的漏隙波导管发送无线信号, 车载DCS天线在波导管上方30CM-40CM地方接收无线信号, 通过滤波器和车载moden连接至车载CC单元。

车载调整解调器和沿线的无线接入点之间的交接主要分为三个阶段, 其原则如下:

检测交接需要、扫描中发现新的接入点、连接到新的接入点。在完整的交接过程中, 在连接阶段, 包括授权和连接的交换在扫描过程中实现和在合适的时间决定开始交接。为了达到交接性能, 要求检测交接和扫描更精确。

2.1检测阶段

检测阶段是一个后台任务 (不影响用户数据的传输) , 当连接到AP时, 移动的无线基站将一直在该区域并监督连接质量。如果以下条件满足, 将进入扫描和连接阶段:当前AP接收信号强度 (RSSI) 低于临界值、当前AP的无线Beacons丢失、收到一个新AP的无线Beacons、当前AP的误包率超过临界值。

2.2扫描阶段

该阶段主要指搜索新的AP, 在指定的时间周期, 移动的无线基站将扫描AP通道列表中的通道。在扫描时, 该无线基站将保持与当前AP的连接根据特定的情况, 将采用两种类型的扫描:主动扫描和被动扫描。

2.3连接阶段

该阶段主要为连接, 取消授权, 授权, 连接到新的AP这四个步骤。

在检测到交接需求和发现一个可用的新AP后, 移动无线基站首先将从老AP中退出, 然后连接到新AP。根据交接检测标准, 扫描阶段是可以忽略的, 直接进入连接阶段。

在退出AP时, 移动的无线基站将发送一个取消授权的指令给无线接入点。然后移动的无线基站执行对新AP点的授权, 授权协议是基于共享密钥认证机制, 在AP和移动无线基站之间交换4次信息

最后, 移动无线基站必须连接到新的AP, 在收到新AP的成功连接的回执信息后, 该连接建立并用于交换用户数据。

卡斯柯无线子系统的无线接入点 (APs) 提供802.11接入点无线LAN服务。不管列车在那个位置, 都将提供两个无线LAN接入 (“红网”或“蓝网”) , 保证无线APs在物理上保持冗余, 同时DCS系统使用运行在2.4GHz的IEEE802.11g协议, 列车在无线moden和车载天线之间将使用窄带滤波设备, 并使用互不干扰的频点, 并更改了的车载moden配置, 减少其余2.4GHz设备对无线DCS传输系统造成影响, 避免列车因干扰而造成的信道切换。漏隙波导管单面开口的物理特性, 保证了波导管至车载DCS天线的局部信号强度。

3泰雷兹Sel Trac S40-感应环线技术

广州市轨道交通三号线采用的是加拿大泰雷兹的感应环线方式进行车-地双向通信。交叉感应环线传输方式特性好, 抗干扰好, 但是传输设备为单网传输, 无物理上的冗余设置, 传输速率较低, 但是能满足移动闭塞对数据量的需求。

通过感应环进行传输的数据带有冗余校验位, 以确保拒绝接收被电磁干扰的数据。通过对所有运输安全性信息的数据传输进行循环冗余校验 (CRC) 可实现该功能。传送的数据会得到周期性地更新。从VCC传送到VOBC和STC的命令将在每个新电文中得到更新或确认。

对于接收到的信息, 将做合理性和持续一致性检查, 子系统会根据以前的电报、物理规则以及设计限制所期望的信息来检验收到的数据。精确的位置参数是通过感应环交叉信息来建立的, 感应环交叉点之间的位置则由车轴上附带的转速计来确定, 这样通过转速计和环路交叉相结合的方式建立列车位置信息。

环路电缆可持续探测列车占用和空闲状态;列车定位的分辨率为6.25m。对列车是否被占用的探测是安全的和可靠的, 符合“故障-安全”原则的要求。环路电缆和VOBC之间可实现双向数据传输, 信息的传送是安全和可靠的。

但是对于感应环线其安装和维护要求较高, 感应环线作为全线铺设设备, 其环线电缆下垂不能超过75mm, 若超过此范围必须拉直, 同时, 每季度必须测量室内环线馈电设备的电气参数, 避免其超出工作范围, 同时在日常运营中, 一旦感应环线出现数据通信故障即环线电缆断裂或者通信中断3S以上, 就会造成该环线区域内所有列车的紧制, 该区域外的列车也无法以自动驾驶进入该区域。

4总结

现今, 大多数先进的移动闭塞系统已采用无线通信系统实现各子系统间的信息传输, 即基于通信的列车控制系统 (CBTC) 。而选择好的车-地传输方式会对系统稳定性、可用性、性价比等产生影响。

对比三种传输方式, 可以针对不同的传输环境进行使用:无线天线特点为安装简单灵活、易维护、成本相对较低, 但易受干扰;漏隙波导管的特点为安装要求较高, 易维护、成本较高、传输稳定;感应环线则的特点则为安装要求高、成本和维护量高、传输稳定。

摘要：目前, 在广州市轨道交通共开通9条线路, 其信号系统类型涵盖了准移动闭塞和移动闭塞系统, 都配备了列车自动防护系统 (ATC) , 而移动闭塞作为广州地铁信号系统的主流模式, 已经在广州广佛线、APM线、三号线、三北线、四号线、五号线、六号线进行使用。

关键词：移动闭塞,信号系统,传输方式

参考文献

[1]李晋, 付嵩.CBTC无线传输方式性能分析及现场测试[J].现代城市轨道交通, 2011 (03) .

信号传输方式 篇10

关键词：新闻连线报道,网络传输,WHDI无线传输,RTMP流直播,HLS流直播,演播室

一大型活动现场进行电视新闻连线报道的技术条件

2016年4月30日至5月1日长江音乐节举行, 这种户外活动有两大特点:一是现场设施是临时搭建的, 由于平时人员较少, 基础设施不足, 通讯基站支持同时在线的用户数也少。二是音乐节期间人数激增, 长江音乐节一天内到活动现场的人数就超过10万人次, 活动现场短时间小范围内人员密度达到极值。虽然通讯运营商临时架设了移动应急通信车, 但手机通讯仍显困难, 部分手机连接不上基站, 4G数据连网更加困难。吸取往年在现场用4G连线报道信号不稳定的教训, 在音乐节策划初期, 节目部门就提出为了扩大今年长江音乐节的影响, 提升新闻节目的时效性、可视性和互动性, 今年新闻直播时段要进行多次不同场景的电视新闻连线报道, 要求技术部门提供新的稳定可靠的连线方案。

二电视新闻连线报道的特点

为此我们对电视新闻连线报道进行了分析:电视新闻直播连线是电视新闻节目制作中一种重要的表现手法, 可以很好地提升新闻节目的时效性、现场性、互动性。各种大型活动现场都是本地新闻报道的主战场, 对活动现场进行电视新闻连线报道, 能及时生动地反映现场实况, 提升电视新闻影响力。

电视新闻连线报道和电视现场实况转播对电视传输路径的技术要求有一定的差异, 电视现场实况转播的电视信号通常直接接入播出系统进行播出, 为了保证节目转播的完整性, 长时间内信号不能中断, 必须双路信号主备传输, 确保稳定安全。而电视新闻连线报道的现场信号都是接入演播室进行二次制作后再送播出系统播出, 连线时间不会太长, 每次连线现场之前导播都会先期沟通和确认信号正常与否, 一般单路信号即可, 即使瞬间出现传输故障, 可以切回演播室, 不会影响安全播出, 故通过互联网进行电视新闻连线报道成为可行性方案。

三新闻连线的技术方案

作为技术部门提供一种安全可靠、使用方便、适应范围广的电视新闻连线方案乃非常必要。以往电视媒体习惯采用SNG卫星新闻采访车的方式进行远程连线直播, SNG技术虽然具有适应性强、传输稳定可靠等特点。但是SNG采购和使用费用都高, 而且对使用环境有一定要求, 车顶的天线要能接收到通讯卫星的信号, SNG车的操控需要相应的技术和人员, 这些都限制了SNG卫星新闻采访车的使用。后来部分SNG集成了大功率数字微波进行城域区间信号传输, 但由于城市建设速度较快, 不停地有新的高层建筑出现在微波传输通道上, 大大地衰减信号, 限制了微波传输方式的使用。对于像我们这种既没有SNG卫星新闻采访车又没有大功率数字微波的电视台来说, 就要另外想办法来解决信号传输的问题。长江音乐节活动现场处于长江中间的岛上, 铺设光纤成本很高, 而活动现场已经开通100兆带宽的互联网宽带的现状, 结合高效视频编解码技术得到广泛应用, 其中高清1080P的视频信号用H.264编码, 带宽达到6000Kbps就可以实际使用了, 我们决定采用互联网作为传输路径, 选用高效率编码器进行编码, 通过互联网将码流推送至演播室接收服务器, 再通过相应的解码器进行解码, 最后通过HD-SDI编码板还原出标准的电视信号。

1. 用WHDI无线传输设备实现活动现场无线移动采访

我们的想法是分两步实施, 第一步、在活动现场建立一个覆盖范围半径达到500米以上专用无线信号区域, 因为这次需要进行多次移动连线报道, 现场记者连线的地点不固定, 而且还需要在人群中游走。目前有三种方案, 分别是小型摄像机微波加全向接收天线、WHDI 5.1GHz~5.9GHz MIMO-OFDM无线传输设备或临时搭建4G-LTE广播电视专用网络传输系统, 根据活动现场技术需求搭建专用LTE网络环境, 专网专用, 在热点地区进行广播电视信号无线覆盖, 利用4G-LTE专用传输设备进行节目传送。经过比较与分析后, 我们选用万迪来公司的WHDI无线传输系统, 稳定传输距离超过500米, 无压缩无延时传输高清影像, 并且内嵌音频信号, 具有Tally提示功能, 内含语音通话系统, 方便演播室导演和现场记者进行沟通。这个设备平时还可以作为转播车配套用无线游机的传输设备, 性价比高。

2. WHDI无线传输设备的技术特点

我们选择使用的无线传输设备采用了WHDI 5.1GHz~5.9GHz MIMO-OFDM无线传输技术, 其中WHDI (Wireless Home Digital Interface, 即无线家庭数字接口) 设定了一个无线高清晰度视频连接的新标准。它提供了一个高品质, 无压缩的无线连接方式。其采用的MIMO技术和OFDM的调制方式能够实现高达3Gbps的传送速率。工作在4.9GHz~5.875GHz频段, 20MHz或40MHz通道, 符合全球5GHz频谱规定, WHDI技术能够无压缩无延时地进行视频传送, 支持高达1920×1080P的视频分辨率, 能够支持7.1声道 (PCM) 的音频传送, 采样率高达24bit、192k Hz, 有100K的回传信道, 支持HDCP2.0技术, 实现一对多、多对多的HDCP交互认证, 可穿透墙壁。MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 技术, 发射和接收都是多天线, 它利用多天线来抑制信道衰落。利用MIMO技术可以提高信道的容量, 同时也可以提高信道的可靠性, 降低误码率。MIMO可以抗多径衰落, 但是依然无法克服频率选择性深衰落的缺点, 为此开发出MIMO+OFDM技术。OFDM (正交频分复用) 调制技术实际上是MCM (MultiCarrier Modulation, 多载波调制) 的一种。利用OFDM解决MIMO系统中的频率选择性深衰落, 同时提高了频谱利用率, 在OFDM的基础上合理开发空间资源, 也就是MIMO+OFDM, 可以依靠多天线来实现更高的数据传输速率。即实现无压缩无延时高清视频无线传输。

3. 通过互联网传输HD-SDI电视直播信号的方法

将万迪来公司的WHDI无线传输系统接收端输出的SDI电视信号接入网络传输前端设备, 该设备负责采集SDI信号, 对视音频流数据分别进行H.264编码和AAC编码, 将视频和音频数据封装为可被流媒体服务器识别的可播放流, 通过RTMP协议实现报文发送。后端演播室接收服务器负责接收RTMP流数据, 并通过相应的Flash Player等播放器来解码出音视频信号, 最后将HD-SDI编码板编码输出的SDI电视信号接入演播室系统, 实现电视新闻连线。我们实际使用的是成都捷成优联信息技术有限公的M-live移动直播系统, 该移动直播系统前端设备的LAN接口接入互联网, 后端接收服务器配置了互联网的IP地址, 负责接收RTMP流数据, 并将解码后SDI电视信号接入演播室系统, 实现通过互联网传输电视信号的方案, 该设备通过优化H.264编码, 码流300Kbps~8Mbps可调, 在低码流下提供高画质视频流, 实际用4000Kbps就可以传输稳定可用的标清电视信号。而且M-live移动直播系统还支持反向输出演播室的通话和Tally, 能与新闻演播室无缝连接, 利于演播室导播跟现场记者实时交流和沟通;该设备在平时公网4G信号稳定可用的情况下可以直接用4G端设备进行电视新闻连线报道, 提升设备的使用效率。这次电视新闻连线报道的效果很好, 传输的电视画面和声音清晰流畅, 通话质量稳定可靠, 得到了节目部门的肯定。电视新闻现场连线系统示意图如图1。

4. RTMP流和HLS流进行互联网视频直播的技术特点

利用互联网进行视频直播的技术路线图:点对点的单播目前常用RTMP流的方式进行高清视频直播, RTMP (Real Time Messaging Protocol) 是专门用来传输音视频数据的流媒体协议, 主要用来联系Flash Player和RTMP服务器, RTMP协议可用于实现直播、点播的应用。前端设备负责采集摄像头视频和麦克风音频, 对采集视音频流数据分别进行H.264编码和AAC编码, 在Flash Media Server流媒体服务器上进行数据封装, 按RTMP协议推送至接收服务器, 后端接收服务器负责接收RTMP流数据, 并通过相应的Flash Player等播放器来解码出音视频信号, 实现实时直播, 延迟时间在2秒左右。M-live移动直播系统就是采用了RTMP流的方式进行高清视频直播。

另外还有一种采用HLS编码器HLSLive Encoder的流直播方式。HTTP Live Streaming (HLS) 是苹果公司 (Apple Inc.) 实现的基于HTTP的流媒体传输协议, 可实现流媒体的直播和点播, HLS事实上就是常见的分段HTTP点播, 不同在于, 它的分段非常小。HLS协议在服务器端将直播数据流存储为连续的、很短时长的媒体文件 (MPEG-TS格式) , 而客户端则不断地下载并按顺序不停地播放这些小文件, 就实现了直播。由于数据通过HTTP协议传输, 不用考虑防火墙或者代理的问题, 而且分段文件的时长很短, 客户端可以很快地选择和切换码率, 以适应不同带宽条件下的播放。HLS这种技术的缺点是延迟比较长。这种方式一样需要将采集视频源和音频源的数据分别进行H.264编码和AAC编码, 并将视频和音频数据封装为MPEG-TS包, 通过HLS分段生成策略及m3u8索引文件, 进行HTTP协议传输。接收端装有支持HTTP协议FLV视频播放器就可以解码播放。索尼、松下等公司也都推出了基于这种HLS流直播方式的传输设备, 利用这种设备也能进行电视新闻现场连线报道。

基于互联网进行电视信号传输技术路线图符合技术发展趋势。随着更高效的编码技术H.265和第二代数字视频编码标准AVS2编码技术的应用, 将来通过互联网进行电视信号传输的网络上行需求带宽更低, 而国家正在实施的宽带中国战略也为这种技术方案提供了有力的技术支撑, 现在很多城市公共场所都部署了免费的Wi-Fi信号, 对于许多高楼大厦内4G信号不稳定的场所, 通过Wi-Fi加互联网进行电视信号实时传输的方法, 不仅能大大降低设备的使用成本, 而且能扩大电视新闻连线报道的场所, 这种简单易行的电视新闻连线的技术方案将得到广泛使用。

参考文献

[1]百度百科的资料:WHDI MIMO-OFDM