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無線數(shù)傳電臺從模擬信號邁向數(shù)字時代

時間:2012-02-17 來源:易達瑞康 作者:admin 點擊:

    無線數(shù)傳電臺是通信行業(yè)發(fā)展較早的通信方式,也是比較成熟的一項無線通信技術(shù),已經(jīng)在各行業(yè)取得廣泛的應用,尤其在航空航天、鐵路、電力、石油、氣象、地震等行業(yè)均有規(guī)模的應用,在遙控、遙測、搖信、遙感等SCADA領(lǐng)域也取得了長足的進步和發(fā)展。

    無線數(shù)傳電臺大致分為兩種,一種是傳統(tǒng)的模擬電臺,另一種為采用DSP技術(shù)的數(shù)字電臺,傳統(tǒng)的模擬電臺一般是射頻部分后面加調(diào)制器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號方式來傳輸數(shù)據(jù),全部調(diào)制、解調(diào)、濾波和糾錯由模擬量處理完成,如果需要進行數(shù)據(jù)的任何其它處理,那么附加的部件、專用的芯片、或微處理機必須加到設計中。因為收發(fā)機相當多的功能是在硬件中完成,任何校準或無線電的調(diào)整必須在硬件級上進行,例如,扭動一個螺絲調(diào)整螺旋濾波或更換部件。又因
為設計是以硬件為基礎(chǔ)的,因而它是一個固定的設計。這就是說,不改變硬件就不能改變功能和性能。

    這種模擬電臺大部分是在調(diào)頻對講機或車載電臺的基礎(chǔ)上加裝一個低速率的調(diào)制解調(diào)芯片,所以嚴格來說只是一款話音電臺的“改裝機”,還不是真正意義上的專業(yè)的數(shù)傳電臺,其速率比較低,時延大,操作也不方便,但是因為價格比較低廉,在自來水、遠程抄表、水文檢測等實時性不高的地方有著廣泛應用,而且占據(jù)數(shù)傳大部分市場。

    隨著最近二十多年來集成電路的復雜性和集成度的飛速增加,開發(fā)出專業(yè)處理芯片器,它能實時或“在線”進行數(shù)字信號處理(DSP技術(shù)),無線數(shù)傳電臺部分甚至全部采用數(shù)字處理技術(shù),這些電臺通常被稱為數(shù)字電臺,隨著DSP技術(shù)廣泛應用,技術(shù)和核心器件成本降低能夠為大多數(shù)廠家所接受,使其DSP技術(shù)進入更多產(chǎn)品領(lǐng)域,相較于傳統(tǒng)的模擬電臺,數(shù)字電臺的數(shù)據(jù)信號處理允許很復雜的算法在實時中使用并可被嵌入產(chǎn)品內(nèi),DSP相關(guān)的芯片是軟件控制的,在不改變它們的性能或任務。這意味著在產(chǎn)品售出后的升級或另增加的特性可加到產(chǎn)品上,不必把電臺返回到制造廠,因而從某種意義上來講,數(shù)字電臺控制精度更高,目前市場中占據(jù)大部分中高端用戶,比如車輛調(diào)度、工業(yè)控制、GPS差分、遠程測量測控等行業(yè)處于主流地位。隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和高性能、低價格數(shù)字信號處理器正在使采用DSP技術(shù)的數(shù)字電臺有著向全行業(yè)擴展的蔓延的趨勢,在不久的將來,大功耗、低速率、低精度模擬電臺將退出數(shù)傳市場,包括傳統(tǒng)的模擬對講和尋呼業(yè)務。

    隨著汽車電子、儀器儀表等行業(yè)的發(fā)展,另一種微功率數(shù)傳廣泛被人們接受,這種微功率數(shù)傳因其價格低廉、使用方便,在應用領(lǐng)域取得了迅猛發(fā)展,這類技術(shù)的代表如Zigbee和CFDA,兩者均具有低功耗、高速率、自組網(wǎng)的特點,使用靈活方便,未來發(fā)展不可限量,但是這種產(chǎn)品在長距離傳輸局限比較大,因而僅限于小范圍局部應用。

    無論模擬電臺、數(shù)字電臺,還是微功率數(shù)傳電臺,在市場的占有空間一直不是很大,一是傳統(tǒng)的SCADA系統(tǒng)的每個節(jié)點的一次性造價較高,隨著GPRS和CDMA網(wǎng)絡的日漸成熟,資費和終端日趨便宜,瓜分了部分原有的數(shù)傳電臺的市場,在實時性要求不高、系統(tǒng)覆蓋范圍又大的系統(tǒng)中,這一現(xiàn)象尤為突出。雖然SCADA系統(tǒng)的發(fā)展很快,但數(shù)傳電臺的市場份額并沒有得到相應的提高,反而有所下降。二是數(shù)傳電臺不同于其它行業(yè)有明確的行業(yè)標準,數(shù)傳電臺的行業(yè)標準,尤其是高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ乓?guī)約、協(xié)議,至今尚沒有一個明確的、統(tǒng)一的行業(yè)標準。造成大部分廠商產(chǎn)品自成體系、互不兼容,從而很難規(guī);瘧茫绊懥诵袠I(yè)發(fā)展。

    以上這些值得目前數(shù)傳電臺的生產(chǎn)商,代理商就現(xiàn)在的數(shù)傳市場去探討,去深思;也期待國家和行業(yè)聯(lián)盟去規(guī)范和支持。但我們也沒有必要悲觀,數(shù)傳做為通信行業(yè)最早的傳輸手段,仍然有著無法比擬的優(yōu)勢,比如移動性、時延的穩(wěn)定和可靠性,在專網(wǎng)市場仍然有舉足輕重的地位和優(yōu)勢,正是數(shù)傳電臺的不可替代性和優(yōu)勢,使得國際上一些有遠見的數(shù)傳廠家針對目前市場現(xiàn)狀不斷創(chuàng)新發(fā)展,比如GE MDS剛剛發(fā)布的SD系列數(shù)字電臺,將專業(yè)數(shù)字電臺提到一個新的高度,該系列電臺從寬帶前端射頻部分到數(shù)字信號處理部分全部采用先進數(shù)字信號處理部分全部采用先進數(shù)字處理的技術(shù),收發(fā)信機采用軟件無線電的全數(shù)字硬件結(jié)構(gòu),直接通過脈沖調(diào)制發(fā)送信號而無傳統(tǒng)的中頻處理單元,其產(chǎn)品設計也更綠色、更環(huán)保,在寬頻、收發(fā)精度控制和傳輸穩(wěn)定可靠性方面優(yōu)勢更明顯。這種新的軟件無線電臺將無線數(shù)傳帶到新的高度,也為無線數(shù)傳市場帶來了新的發(fā)展空間和活力,讓我們看到無線數(shù)傳依然春光無限。

 

 


(中國集群通信網(wǎng) | 責任編輯:陳曉亮)

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