数字微波中继通信线路的典型构成结构

数字微波中继通信线路的典型组成结构包括微波终端站、微波枢纽站、微波分路站、微波中继站。

一条数字微波中继通信线路由两端的终端站、若干中继站和电波的传播空间构成，中继站的数目取决于线路的传输距离。

终端站是位于微波线路两端的微波站。它的任务是把数据信号调制为中频信号后，再进行变频，使其成为微波信号，通过天线发射出去；另外，终端站还要将接收到的微波信号，经变频后解调出对方送来的数据信号。

终端站设备比较齐全，一般应装有微波收发信机，调制解调设备，分路滤波和波道倒换设备，多路复用设备以及监控系统等。终端站的特点是只对一个方向收发，全上全下话路。

1．中继站的类型

中继站的任务是完成对微波信号的转发和分路。根据它们的不同功能，通常可以分为如下三种类型。

（1）中间站。

中间站只完成微波信号的放大与转发。具体地说，将A方向站传来的微波信号，经变频、放大等处理后，向B方向站转发出去。同样，将B方向站传来的微波信号，经变频、放大等处理后，向A方向站转发出去。这种站的结构比较简单，主要配置天馈系统与微波收发信设备。中间站的特点是对两个方向实现微波转发，一般不能插入或分出信号，即不能上下话路。

（2）再生中继站。

再生中继站可以分出和插入一部分话路。为了不增加信号噪声，在分路站不对整个信号进行调制或解调。在分出话路时，由分路设备把需分出的话路信号滤出，然后对它们进行解调。在插入话路时，先把这些话路调制到载波上，并滤出需要的边带，再加到规定的信号中去。分路站的特点是可以上下话路。

（3）枢纽站或主站。

枢纽站一般处在干线上，需要完成数个方向的通信任务，一般应配备交叉连接设备。就其每一个方向来说，枢纽站都可以看作是一个终端站。在枢纽站中，可以上下全部或部分支路信号，也可以转接全部或部分支路信号，因此，枢纽站上的设备门类很多，可以包括各种站型的设备。在监控系统中，一般作为主站。

2．中继站的中继方式

地面远距离微波通信的一个重要特点是需要一站一站地进行接力，即用中继通信方式。由于微波信号、中频信号和基带信号中都携带着发信者所要传递的信号，所以各微波中继站可以在三个地方进行中继转接，即可以在基带部分、中频部分和高频部分进行转接。因此，微波中继通信系统的中继方式一般有三种，即基带中继、外差中继和直接中继（射频中继）。(www.xing528.com)

（1）基带中继（再生转接）。

接收信号经天线、馈线和微波低噪声放大器放大后与接收机的本振信号混频，混频输出中频调制信号，然后经中频放大器放大后送往调制器，解调后的信号经判决再生电路还原出信码脉冲序列。该序列对发射机的载频进行数字调制，再经变频和功率放大后由天线发射出去。

基带中继方式是三种中继方式中最复杂的，它不仅需要上、下变频，还需要调制解调电路，因此基带中继可以上、下话路，同时由于数字信号的再生消除了积累的噪声，传输质量得到保证。因此基带中继是数字微波中继通信的主要中继方式。

（2）外差中继（中频转接）。

接收信号经天线、馈线和微波低噪声放大器放大后与接收机的本振信号混频，混频输出为中频调制信号，经中频放大器放大后得到一定的信号电平，再经功率中放放大到上变频所需要的信号电平，然后和发射机本振信号经上变频得到微波调制信号，再经微波功率放大器放大后由天线发射出去。

外差中继方式采用中频接口，是模拟微波中继系统常用的一种中继方式。由于省去了调制解调器，故而设备比较简单，电源功率消耗较少。但外差中继方式不能上、下话路，不能消除累积噪声，因而在实际应用中只起到增加通信距离的作用。

（3）直接中继（射频转接）。

直接中继方式与外差中继方式类似，二者的区别是直接中继方式在微波频率上进行放大，外差中继方式则是在中频上进行放大。为了使本站发射的信号不干扰本站的接收信号，需要有一个移频振荡器将接收信号的频率进行变换后发射出去，移频振荡器的频率是接收信号与发送信号的两个频率之差。

直接中继最简单，仅仅是将收到的射频信号直接移到其他射频上，无须经过微波一中频一微波的上下变频过程，因而信号传输失真小，这种方式的设备量小、电源功耗低，适于不需上下话路的无人值守中继站。

设甲、乙两地的用户终端为电话机，在甲地，人们说话的声音通过电话机送话器的声/电转换后，变成电信号，再经过市内电话局的交换机，将电信号送到甲地的微波端站，在端站经过时分复用设备完成各种编码及复用，并在微波信道机上完成调制、变频和放大后发送出去，该信号经过中继站转发，到达乙地的微波端站，乙地框图和甲地相同，其功能与作用正好相反，乙地用户的电话机受话器完成电/声转换，恢复出原来的话音。

在终端站，对用户信号的处理。由信源来的信号经过信源编码、帧复接后变成高次群信号，在帧复接部分，根据所采用的体制的不同，可以把微波分成SDH微波和PDH微波，然后进入码型变换，码型变换包括线路编码和线路译码。扰码电路将信号数据流变换成伪随机序列，消除数据流中的离散谱分量，使信号功率均匀分布在所分配的带宽内。串/并变换将串行码流变换成并行码流，并行的路数取决于所采用的调制方式。纠错编码可以降低系统的误码率。格雷编码完成自然码到格雷码的变换，因为格雷码传输时的误码率较低。差分编码用于解决载波恢复中的相位模糊问题，由于D/A变换器一般只能进行自然二进制码到多电平的变换，因此在D/A变换前，需进行格雷/自然码变换，再经D/A变换后把多比特码元变换成多电平信号，网孔均衡器的作用是将多电平信号变换成窄脉冲，以满足传输函数对输入脉冲的要求。然后进入调制器进行调制，中频频率一般为70MHz或140MHz，调制后的中频信号经过时延均衡和中频放大后，送到发信混频器，将中频已调信号和发信本振信号进行混频，即可得到微波已调信号。再经过单向器、射频功放和分路滤波器，就能得到符合发信机输出功率和频率要求的微波已调信号，这个射频信号经馈线系统和天线发往对方。

在接收端，来自接收天线的微弱微波信号经过馈线、分路滤波器、低噪声放大器后与本振信号进行混频，得到已调波信号，再经过中频放大、滤波后得到符合电平和阻抗要求的中频已调波信号送至解调单元，解调后的信号进入时域均衡器，校正信号波形失真，A/D变换包括抽样、判决和码变换三个过程，将多电平信号变换为自然二进制电平码。A/D变换后的信号处理过程为发信端的逆处理过程。