光纤通信在铁路通信系统中的应用
SDH光纤通信在铁路通信系统里的使用解决了PDH光纤通信使用存在的问题,并在此基础上有所突破,让铁路通信系统更加稳定和流畅。借助SDH设备构成的具备自愈保护作用的环网形式,能在传输媒体主要信号中断的时候自动利用自愈网及时恢复正常的通信状态。相较于与PDH技术,SDH技术有四个显著优点:一是网络管理能力更强;二是比特率和接口标准均统一,让各个厂家设备间的互联成为了可能;三是提出“自愈网”这一新理论,能在传输媒体主要信号中断时及时恢复正常;四是运用字节复接技术,简化网络各个支路信号。鉴于SDH光纤通信技术有诸多优点,所以在铁路通信网发展规划里,已经明确提出了要着重发展基于同步数字系列(SDH)基础上的传送网[2]。就以xx铁路为例,该铁路基于新敷设20芯光缆里的其中4芯光纤基础上,开设(1+1)光同步传输系统为长途传输网,在铁路的相应经过点均设置了设备,并借助622Mb/s光口同接入层传输设备相连,发挥上联和保护作用。此外,还借助2芯光纤开设了SDH622Mb/s(1+0)光同步传输系统,将其作为当地的中继网,并在铁路相应经过点以及新开设的各个中间站和线路新设置了SDH622Mb/s设备。
光纤通信在铁路通信系统中的应用
DWDM光纤通信技术是借助单模光纤宽带与损耗低的特点,由多个波长构成载波,许可各个载波信道能同时在同一条光纤里传输,如此一来,在给定信息传输容量的情况西夏,就能降低所需光纤的总量。使用DWDM技术,单根光纤能传输的最大数据流量可以高达400Gb/s。DWDM技术最显著的优点就是其协议与传输速度是没有关联的,以DWDM技术为基础的网络可以使用IP协议、以太网协议、ATM等进行数据传输,每秒处理数据流量在100Mb~之间。也就是说,以DWDM技术为基础的网络能在同一个激光信道上以各种传输速度传输各种类型的数据流量。当前,在国内铁路通信网里DWDM技术得到了广泛应用,其中沪杭-浙赣铁路干线就是国内第一条使用DWDM光纤传输系统的铁路。此外,京九、武广等铁路的DWDM光纤传输系统也在建设与使用中。就拿京九铁路来说,京九铁路线使用的是具有开放性的DWDM系统和设备,能兼容各种工作波长以及厂商的SDH设备。波道数量为16,波道速率基础为每秒,借助京九线20芯光缆里的2芯单模光纤,使用单纤单向传输的方式,也就是说相同波长在两个方向上都能多次使用,光接口满足协议的标准。
2结语
光纤通信在铁路通信系统中的应用
光纤通信技术之所以在铁路通信系统里发挥重要作用,是因为当前对光纤通信技术的划分十分精细,在各个铁路通信系统里都会使用相应的光纤通信技术,达到最理想的通信效果。PDH光纤通信作为十分重要和关键的方面,能有效清除铁路通信系统里存在的隐患以及漏洞,确保铁路通信系统的正常与稳定。但PDH存在标准不一、复用结构过于复杂以及网络管理功能较弱的问题,所以其难以得到长远、有效的发展。
光纤通信在铁路通信系统中的应用
SDH光纤通信在铁路通信系统里的使用解决了PDH光纤通信使用存在的问题,并在此基础上有所突破,让铁路通信系统更加稳定和流畅。借助SDH设备构成的具备自愈保护作用的环网形式,能在传输媒体主要信号中断的时候自动利用自愈网及时恢复正常的通信状态。相较于与PDH技术,SDH技术有四个显著优点:一是网络管理能力更强;二是比特率和接口标准均统一,让各个厂家设备间的互联成为了可能;三是提出“自愈网”这一新理论,能在传输媒体主要信号中断时及时恢复正常;四是运用字节复接技术,简化网络各个支路信号。鉴于SDH光纤通信技术有诸多优点,所以在铁路通信网发展规划里,已经明确提出了要着重发展基于同步数字系列(SDH)基础上的传送网。就以xx铁路为例,该铁路基于新敷设20芯光缆里的其中4芯光纤基础上,开设(1+1)光同步传输系统为长途传输网,在铁路的相应经过点均设置了设备,并借助622Mb/s光口同接入层传输设备相连,发挥上联和保护作用。此外,还借助2芯光纤开设了SDH622Mb/s(1+0)光同步传输系统,将其作为当地的中继网,并在铁路相应经过点以及新开设的各个中间站和线路新设置了SDH622Mb/s设备。
光纤通信在铁路通信系统中的应用
DWDM光纤通信技术是借助单模光纤宽带与损耗低的特点,由多个波长构成载波,许可各个载波信道能同时在同一条光纤里传输,如此一来,在给定信息传输容量的情况西夏,就能降低所需光纤的总量。使用DWDM技术,单根光纤能传输的最大数据流量可以高达400Gb/s。DWDM技术最显著的优点就是其协议与传输速度是没有关联的,以DWDM技术为基础的网络可以使用IP协议、以太网协议、ATM等进行数据传输,每秒处理数据流量在100Mb~之间。也就是说,以DWDM技术为基础的网络能在同一个激光信道上以各种传输速度传输各种类型的数据流量。当前,在国内铁路通信网里DWDM技术得到了广泛应用,其中沪杭-浙赣铁路干线就是国内第一条使用DWDM光纤传输系统的铁路。此外,京九、武广等铁路的DWDM光纤传输系统也在建设与使用中。就拿京九铁路来说,京九铁路线使用的是具有开放性的DWDM系统和设备,能兼容各种工作波长以及厂商的SDH设备。波道数量为16,波道速率基础为每秒,借助京九线20芯光缆里的2芯单模光纤,使用单纤单向传输的方式,也就是说相同波长在两个方向上都能多次使用,光接口满足协议的标准。
2结语
计算机软件
在计算机领域中使用的技术手段一般统称为计算机技术,就一般情况而言,计算机主要有计算机软件和计算机硬件两部分组成,而计算机软件包括计算机系统运行程序和运行程序文档,同时,计算机软件也是计算机和计算机用户进行交流的接口界面。
计算机硬件
计算机硬件一般由控制器、储存器、运算器、输入设备以及输出设备五大部分组成,各部分各自分担不同的工作,从而满足计算机用户的使用需求。(1)控制器:控制器可以说是计算机最为核心的部分,是计算机CPU的控制中心,同时也是控制计算机正常有序运行的重要部分。(2)存储器:计算机的储存器主要由两部分组成,即计算机的外部储存器以及计算机的内部储存器,这两部分担任着计算机的储存工作,是计算机不可或缺的一部分。(3)运算器:为了提高科学计算和工程技术数据的准确性,在早期计算机开发时,开发者在计算机硬件中装入储存器,随着近年来计算机的不断推广和普及,计算机技术也得到了更好的发展和完善,计算机运算器也逐渐深入到人类的工作和生活中,给人们带来了极大的便利。(4)输入设备:输入设备一般是指计算机使用者输入外部信息所使用的设备,我们常见的有键盘、摄像头以及鼠标等。(5)输出设备:输出设备一般是指将计算机内部信息通过直观的方式展现给计算机用户的设备,较为常见的输出设备有绘图仪、打印机、显示器、影像输出系统、语音输出系统以及磁记录设备等。
2.通信技术及其应用价值
(1)通信技术。电话的出现使人与人之间的距离更加接近,沟通也越来越方便,但随着经济的不断发展,人们生活水平日渐提高,传统的通信模式已不能满足人们的通信需求,近年来,科学技术的不断发展,通信工具和通信业务更为多样,人们的选择面相对增大,其中最受人们欢迎的是现代通信技术,这种建立在计算机技术上的通信技术结合现代先进科学技术,在信息传递方面更为准确、方便、快速、安全。(2)计算机与通信技术的融合发展。就目前情况来看,计算机已经成为人类生活、工作中不可或缺的一部分,为了更好地为人类服务,计算机技术与通信技术进行融合,形成完善的通信技术,这种通信技术充分发挥计算机技术优势,更快速、更先进的实现通信目标,而就通信种类方面来说,这种通信技术也有着其他通信技术不可比拟的优势,计算机通信技术也可以称之为计算机数据通信,它将主体放在计算机中,通过计算机终端和打印设备实现二进制数据传输,信息传输过程中,传输者还可根据自身需求选择文本信息、电子图形、电子表格、数字化图像信息、数据库系统文件、语音以及音频信息等多种格式。
3.计算机技术在通信技术中的应用
通过不断的优化改革,目前,我国现代通信技术逐渐开始往光纤通信领域以及第三代无线通信服务技术等方向发展,在这些新的通信发展领域中计算机依然扮演着重要的角色,特别是在程控设备、移动基站等一些现代通信设备开发中更是功不可没。就实际应用来说,如:我们所用的3G手机,随着不断的创新改革,在声音处理和数据传输方面有了明显的提升,且在全球范围内都可以快速地接收音频文件和图像信息,在信息查询方面,3G提供了更为人性化的服务,为大众提供了一个更良好的查询平台,在兼容性方面,经过改革创新后的3G与第二代实现了完美连接,人们通过3G不仅可以实现网络连接,还能看视频、购物、享受无线服务等,可以说以上这些便利都离不开计算机的支持,因此,通信技术和计算机技术之间的融合,是人类通信历史上重要的一次革新,为人类通信发展创造更广阔了平台。
4.结语
跟踪系统由基本形式均由天线、馈源、接收设备(或计算机)、伺服控制单元等组成。按照天线跟踪目标的方式分类有:①手动跟踪②程序跟踪③自动跟踪
1、手动跟踪
手动跟踪是指根据经验或预知的目标位置数据(如卫星轨道位置)随时间变化的规律,用人工按时调整天线的指向,或者是根据收到信号的大小用人工方式操纵跟踪系统,使其接收最强的信号(用频谱仪或接收机监视)。手动跟踪可以每隔一段时间进行一次。手动跟踪系统由天线、频谱仪(或接收机)、伺服控制器等组成。手动跟踪设备最为简单,可应用于地面站小口径天线对同步卫星的跟踪等指向精度和实时性要求较低的场合。
2、程序跟踪
将卫星的星历数据和天线平台地理坐标和姿态数据一并输入计算机,计算机对这些数据进行处理、运算、比较,得出卫星轨道和天线实际角度在标准时间内的角度差值,然后将此值送入伺服控制器,驱动天线,消除误差角。不断地比较、驱动,使天线一直指向卫星。程序跟踪可以应用在地面或车载小口径天线对卫星的跟踪。由于地球的密度不均匀和其他干扰的影响,星历数据会随着时间有小的变化,一般很难计算出长时间的精确轨道数据。从而进行长时间的跟踪会有积累的误差。
3、自动跟踪
自动跟踪是指根据地球站天线接收到卫星所发的信标信号,通过变频、放大输入跟踪接收机,检测出俯仰和方位误差信号,根据误差信号大小和方向由伺服控制器驱动天线转台系统,使天线自动地对准卫星。这种跟踪方式没有误差积累,可以长时间连续跟踪。由于卫星位置受影响的因素太多,无法长期预测卫星轨道,故目前大、中型地球站主要采用自动跟踪为主,手动跟踪和程序跟踪为辅的方式。按照自动跟踪原理和设备组成,自动跟踪可以具体分为三种体制:步进跟踪、圆锥扫描跟踪和单脉冲跟踪。
3、1步进跟踪
步进跟踪是指天线指向以一定的步进向接收电平增大的方向进行不断调整。步进跟踪是开环方式,跟踪精度较低,跟踪速度较慢。步进跟踪适用于要求跟踪速度较低的系统中,如漂移速度较慢的同步卫星的跟踪。其优点在于实现较为简单。
3、2圆锥扫描跟踪
圆锥扫描跟踪是把馈源绕天线对称轴作圆周运动,或把副面倾斜旋转。这样天线波束呈圆锥状旋转,当天线轴对准卫星时,地球站接收到的信标电平是一恒定值;当天线轴偏离卫星时,接收电平将有一个低频幅度调制。根据调制信号的幅度和相位检测出天线波束的指向误差。这种工作方式的优点也是设备较简单,缺点是馈源永远偏离抛物面的焦点,使天线增益下降。同时需要馈源持续的圆周机械运动,可靠性较差。跟踪时要得到一系列回波脉冲后,才能得到角误差信号,实时性稍差。
3、3单脉冲跟踪
单脉冲跟踪方式由天线馈源输出和信号与差信号,和、差射频信号经射频前端变换处理后送至跟踪接收机,并由跟踪接收机输出两路与天线电轴偏离卫星角度成正比的方位误差信号与俯仰误差信号到伺服控制单元,控制天线运动,完成对卫星的实时跟踪。单脉冲跟踪能从每个接收脉冲中得到完整的角误差信息,这种跟踪方式是一个闭环系统,具有实时性好,跟踪精度高的优点。根据通道数量的不同有单通道、双通道、三通道等三种不同的实现方式。三通道方式中天线接收到的信号,经过和、差网络处理后,产生和信号、方位差信号与俯仰差信号。通过三个通道传送到跟踪接收机进行跟踪处理。双通道方式是方位差信号与俯仰差信号正交相加后合成一个差信道,或者是采用高次模方式产生差信号,与和信道一起构成双信道。单通道方式是在双通道的基础上对差信号进行调制,调制后的差信号与和信号合路形成一个通道。
二、各种方式的比较与应用
在实际应用中,它构成由航天控制中心、测控站和专用通信网为主要内容的.对在轨航天器进行跟踪、测量、控制的综合专用技术网络,包括跟踪、遥测、遥控、实时计算、数据处理、监控显示和通信系统等。其功能是:对航天器进行跟踪测量,获取其运动参数和内部的各种物理、工程、宇航员生理以及侦察参数,监视其飞行和内部工作状态,为指挥、控制提供信息;对导弹和运载火箭实施控制,确保试验安全:对卫星实施控制,支持其正常运行;通过对实测数据的处理、分析,为评价航天器的技术性能和改进设计提供依据。
1、卫星地球站同步卫星的跟踪
在理想的条件下同步卫星的相当于地面的位置是固定的。但由于摄动的原因,卫星轨道存在漂移。为了能实时跟踪卫星的漂移,卫星地球站必须要使用跟踪系统。根据安装位置不同,地球站分为固定站、车载站、船载站和机载站,可以使用单脉冲(或圆锥扫描)跟踪和程序跟踪或同时使用。
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