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无线数传电台从模拟信号迈向数字时代

发布者:易达瑞康 发布时间:2019年04月11日标签: 165人浏览过

     无线数传电台是通信行业发展较早的通信方式,也是比较成熟的一项无线通信技术,已经在各行业取得广泛的应用,尤其在航空航天、铁路、电力、石油、气象、地震等行业均有规模的应用,在遥控、遥测、摇信、遥感等SCADA领域也取得了长足的进步和发展。
    无线数传电台大致分为两种,一种是传统的模拟电台,另一种为采用DSP技术的数字电台,传统的模拟电台一般是射频部分后面加调制器转换为数字信号方式来传输数据,全部调制、解调、滤波和纠错由模拟量处理完成,如果需要进行数据的任何其它处理,那么附加的部件、专用的芯片、或微处理机须加到设计中。因为收发机相当多的功能是在硬件中完成,任何校准或无线电的调整须在硬件级上进行,例如,扭动一个螺丝调整螺旋滤波或更换部件。又因
为设计是以硬件为基础的,因而它是一个固定的设计。这就是说,不改变硬件就不能改变功能和性能。
    这种模拟电台大部分是在调频对讲机或车载电台的基础上加装一个低速率的调制解调芯片,所以严格来说只是一款话音电台的“改装机”,还不是意义上的专业的数传电台,其速率比较低,时延大,操作也不方便,但是因为价格比较低廉,在自来水、远程抄表、水文检测等实时性不高的地方有着应用,而且占据数传大部分市场。
    随着二十多年来集成电路的复杂性和集成度的飞速增加,开发出专业处理芯片器,它能实时或“在线”进行数字信号处理(DSP技术),无线数传电台部分甚至全部采用数字处理技术,这些电台通常被称为数字电台,随着DSP技术广泛应用,技术和核心器件成本降低能够为大多数厂家所接受,使其DSP技术进入更多产品领域,相较于传统的模拟电台,数字电台的数据信号处理允许很复杂的算法在实时中使用并可被嵌入产品内,DSP相关的芯片是软件控制的,在不改变它们的性能或任务。这意味着在产品售出后的升级或另增加的特性可加到产品上,不必把电台返回到制造厂,因而从某种意义上来讲,数字电台控制精度更高,目前市场中占据大部分中端用户,比如车辆调度、工业控制、GPS差分、远程测量测控等行业处于主流地位。随着数字信号处理技术和高性能、低价格数字信号处理器正在使采用DSP技术的数字电台有着向全行业扩展的蔓延的趋势,在不久的将来,大功耗、低速率、低精度模拟电台将退出数传市场,包括传统的模拟对讲和寻呼业务。
    随着汽车电子、仪器仪表等行业的发展,另一种微功率数传广泛被人们接受,这种微功率数传因其价格低廉、使用方便,在应用领域取得了迅猛发展,这类技术的代表如Zigbee和CFDA,两者均具有低功耗、高速率、自组网的特点,使用灵活方便,未来发展不可限量,但是这种产品在长距离传输局限比较大,因而限于小范围局部应用。
    无论模拟电台、数字电台,还是微功率数传电台,在市场的占有空间一直不是很大,一是传统的SCADA系统的每个节点的一次性造价较高,随着GPRS和CDMA网络的日渐成熟,资费和终端日趋便宜,瓜分了部分原有的数传电台的市场,在实时性要求不高、系统覆盖范围又大的系统中,这一现象尤为突出。虽然SCADA系统的发展很快,但数传电台的市场份额并没有得到相应的提高,反而有所下降。二是数传电台不同于其它行业有明确的行业标准,数传电台的行业标准,尤其是高速数据传输的通信规约、协议,至今尚没有一个明确的、统一的行业标准。造成大部分厂商产品自成体系、互不兼容,从而很难规模化应用,影响了行业发展。
    以上这些值得目前数传电台的生产商,代理商就现在的数传市场去探讨,去深思;也期待和行业联盟去规范和支持。但我们也没有悲观,数传做为通信行业的传输手段,仍然有着无法比拟的优势,比如移动性、时延的稳定和可靠性,在专网市场仍然有举足轻重的地位和优势,正是数传电台的不可替代性和优势,使得上一些有远见的数传厂家针对目前市场现状不断创新发展,比如GE MDS刚刚发布的SD系列数字电台,将专业数字电台提到一个新的高度,该系列电台从宽带前端射频部分到数字信号处理部分全部采用先进数字信号处理部分全部采用先进数字处理的技术,收发信机采用软件无线电的全数字硬件结构,直接通过脉冲调制发送信号而无传统的中频处理单元,其产品设计也更绿色、更环保,在宽频、收发精度控制和传输稳定可靠性方面优势更明显。这种新的软件无线电台将无线数传带到新的高度,也为无线数传市场带来了新的发展空间和活力,让我们看到无线数传依然春光



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