高级波段技术分析范文篇1
关键词：OTNWDM100G
中图分类号：TN929文献标识码：A文章编号：1007-9416（2013）04-0056-01
随着大数据时代的到来，信息传输网络的传输容量发生巨大的变化，比如IPTV、视频等高带宽业务，对传输网络的带宽与传输技术的要求非常之高，因此，作为信息传输网络的首选方案-光传送网，必须要开发出超高速的信息传输技术以满足需求。
1光传送网（OTN）概述
光传送网是在光层采用波分复用（WDM）技术对网络进行组织运用的传送网。相对SDH而言，OTN技术的最大优势就是提供大颗粒带宽的调度与传送。新一代“数字传送体系”和“光传送体系”的协议有G.872、G.709、G.798等。OTN将解决传统WDM网络组网能力弱、保护能力弱等问题。
从电的角度来分析，OTN与SDH技术的相似地方在于分级多路复用、多业务适配、故障定位、保护倒换等。同时OTN进行了很多业务与技术的创新，尤其在高速数据传输方面，如提供2.5Gb/s、10Gb/s直到40Gb/s业务的传送，支持前向纠错技术，支持在多层次网络的每一级进行监视等。
从光的角度来分析，OTN的分层结构由光信道层、光复用段层、光传送段层构成，完成光通道连接的重组，为灵活的多波长网络选路重新安排光复用，处理光复用段开销，为段层的运行和维护提供光复用段的检测和管理功能。
2OTN超高速传输技术的基本要求及其方案
当前光缆骨干网主要是40GWDM传输系统，但是随着数据业务量的不断增长，40G在未来进行多业务承载时也将会捉襟见肘，因此对于100GWDM超高速传输技术的需求迫在眉睫。
光缆网升级到100Gbit/sOTN系统主要实现以下五个方面要求：
一是支持50GHz的通道间距；
二是色散（CD）容限±700ps/nm；
三是偏振模色散（PMD）容限10ps（DGD平均值）；
四是能够在现有的DWDM网络和OTN网络中平滑升级；
五是不对现有的DWDM通道信号产生重大串扰代价。
100Gb/s传输有两个方案可以考虑：
一是单波波分复用方案。这个方案的条件是：支持50GHz信号间隔；光传输中继距离达到1000km～1500km，可重构的光分插复用器级联数达到6个，对于城域网而言，可重构的光分插复用器级联数要求更多。
二是反向多路复用方案，它首先将多个网络的带宽合并到一个虚拟逻辑通路，在此基础上再进行大容量的高速数据通信。可实现的方法有两种：10个10Gb/s多路复用方案，它主要采用接口控制技术。3个40Gb/s方案多路复用方案，这个方案的基础是已经相对成熟的40Gb/s波分复用传输技术。
3OTN超高速传输技术应用方式
3.1光缆波分复用系统全程采用OTN接口及其技术
就设备而言，当前光缆波分复用系统基本上采用了OTN结构，OTN接口符合G.709标准，可以实现不同系统的互联互通。在光缆波分复用系统中采用OTN技术，可实现点对点的故障和性能监测，可完成用户信号的透明传送，逐步在光缆波分复用系统中采用标准OTN接口及其技术，可以为未来引入100Gb/s的超高速数据传输做准备。
3.2长距离传输采用OTN交叉设备
当前长途光缆骨干网的中心节点面临着越来越大的数据处理需求，主要是因为长途IP网的数据量的激增，因此必须在网络中应用大容量的OTN交叉设备以提高中继线路的利用率和网络运行质量。
采用OTN交叉设备，可以优化现有光缆网的拓扑网络结构，可以实现大颗粒线度波长通道业务的快速开通，可以提供基于自动交换光网络的多种保护恢复方式，提高骨干传送网的可靠性。另外，OTN交叉设备提高了网络生存性，因为其灵活保护恢复机制有效解决网络中继线路故障问题，减少全部依赖路由器保护场景下的过多链路数量要求，提高链路利用率。
3.3短距离传输中采用OTN交叉设备
在城域网接入层，GE接口数量大量增加，大量GE业务需要及时传送到宽带接入服务器及SR上，因此在接入层采用OTN交叉设备后，把GE业务直接和宽带接入服务器及SR相连，这样做可以大大节省光纤资源，同时OTN交叉设备有助于管理城域网接入层带宽资源。在城域网边缘层，业务颗粒和接口需求更加复杂，155M/622M/1G/2.5G/10G等不同速率同时存在，小颗粒业务要在单个光波长实现复用，以达到充分利用带宽的目的，必须采用OTN交叉设备，由于其小颗粒业务的接入能力，以及带宽的充分利用性，对以上问题能有效解决。
高级波段技术分析范文篇2
关键词:遥感技术生态环境监测
随着全球环境问题日益突出,环境灾害与环境事故频发,卫星遥感技术在环境监测与管理中得到大量应用,在环境保护中发挥的作用受到国际社会的高度重视。美国、日本及欧洲的一些国家近年来都在大力发展环境遥感监测技术。目前在轨运行的和计划发展的国内外卫星传感器提供数据的空间分辨率已从公里级发展到亚米级,重复观测频率从月周期发展到几小时,光谱波段跨越了可见光、红外到微波,光谱分辨率从多波段发展到超光谱,遥感数据获取技术正走向实时化和精确化,卫星遥感应用正在向定量化和业务化快速发展[1]。当前,我国环境监测任务十分繁重,特别是对基于卫星遥感技术的环境遥感监测有着迫切需求。
1、遥感技术简介
遥感技术(RemoteSensing,简称RS)是在现代物理学、空间技术、计算机技术、数学方法和地球科学理论的基础上建立和发展起来的边缘科学,是一门先进的、实用的探测技术,目前正进入一个能快速、及时提供多种对地观测及测量数据的新阶段。按遥感平台的高度大体上可分为航天遥感、航空遥感和地面遥感,按所利用的电磁波的光谱段分类可分为可见反射红外遥感,热红外遥感、微波遥感3种类型,按研究对象可分为资源遥感与环境遥感两大类。随着热红外成像、机载多极化合成孔径雷达和高分辨力表层穿透雷达和星载合成孔径雷达技术日益成熟,遥感波谱域从最早的可见光向近红外、短波红外、热红外、微波方向发展。波谱域的扩展将进一步适应各种物质反射、辐射波谱的特征峰值波长的宽域分布。高光谱遥感的发展,使得遥感波段宽度从早期的0.4μm(黑白摄影)、0.1μm多光谱扫描)到5nm(成像光谱仪),遥感器波段宽度窄化,针对性更强,可突出特定地物反射峰值波长的微小差异;同时,成像光谱仪等的应用,提高了地物光谱分辨力,有利于区别各类物质在不同波段的光谱响应特性。
2、环境遥感基础工作的应用技术
水环境遥感监测方面,初步开展了水环境可遥感指标体系研究,对叶绿素a悬浮物有色可溶性有机物溶解性有机碳水面温度透明度等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在水环境领域中的应用潜力分析研究;初步开展了水环境指标(如叶绿素a悬浮物水温)遥感反演与信息提取的技术流程研究大气环境遥感监测方面,初步开展了大气可遥感指标体系研究,对气溶胶悬浮颗粒物O3,SO2,NO2,CO2,CH4等监测指标的光谱特征和规律进行了研究;初步开展了环境一号卫星在大气环境领域中的应用潜力分析研究以及大气环境指标(如气溶胶光学厚度)遥感反演与信息提取的技术流程研究[2]。
2.1可见光、反射红外遥感技术
用可见光和反射红外遥感器进行物体识别和分析的原理是基于每一物体的光谱反射率不同来获得有关目标物的信息。该类技术可以监测大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等,是比较成熟的遥感技术,目前国际上的商业和非商业卫星遥感器多属此类。该类遥感技术用于环境污染监测,目前主要是要提高传感器多个谱段信息源的复合,发展图像处理技术和信息提取方法,提高识别污染物的能力。重点发展其在大气污染、温室效应、水质污染、固体废弃物污染、热污染等监测中的应用。
2.2热红外遥感技术
自然界中的所有物质,无论白天或夜间,都以一定波长向外辐射能量。在热红外遥感中,所有被观测的电磁波的辐射源都是目标物。目前红外探测器所使用的电磁波段,主要有3～5μm和8～14μm两个波段,对地表常温物体的探测通常使用8～14μm波段。热红外遥感主要探测目标物的辐射特性(发射率和温度),鉴别出物质材料的类型,评价出各种现象根据热辐射特征。
2.3高光谱遥感技术
高光谱遥感技术的发展是人类在对地观测方面所取得的重大技术突破之一,是21世纪的遥感前沿技术。高光谱遥感数据的特点高光谱分辨率和高空间分辨率,它将传统的图像维与光谱维信息融合为一体,在获取地表空间图像的同时,得到每个地物的连续光谱信息,从而实现依据地物光谱特征的地物成份信息反演及地物识别,因此在环境污染物监测中发挥主要作用。
3、遥感技术在生态环境监测与保护中的应用
我国的生态环境日益恶化,因此,如何在保护和改善生态环境的前提下发展生产已经提到了决策者们的议事日程上来。建立生态监测信息系统已经成为当务之急。这样的生态监测系统集生态环境信息管理、数据库管理、生态环境各要素的实时监测、时间和空间查询分析等多功能为一体,可满足实时动态、分时段监测、查询和分析的要求[3]。
目前,环境污染已成为一些国家的突出问题,利用遥感技术可以快速、大面积监测水污染、大气污染和土地污染以及各种污染导致的破坏和影响。近些年来,我国利用航空遥感进行了多次环境监测的应用试验,对沈阳等多个城市的环境质量和污染程度进行了分析和评价,包括城市热岛、烟雾扩散、水源污染、绿色植物覆盖指数以及交通量等的监测,都取得了重要成果。国家海洋局组织的在渤海湾海面油溢航空遥感实验中,发现某国商船在大沽锚地违章排污事件,以及其它违章排污船20艘,并作了及时处理,在国内外产生了较大影响。随着遥感技术在环境保护领域中的广泛应用,一门新的科学——环境遥感诞生了。
4、结语
总之,多种对地观测系统的发展,尤其是雷达遥感成倍地提高了信息的覆盖频率,从而大大增强了对资源环境的动态监测能力。随着科学技术的进一步发展,各项新技术不断地交叉融合,将使人们认识自然、改造自然的能力得到极大的提高。
参考文献
[1]聂洪峰,杨金中等.矿产资源开发遥感监测技术问题域对策研究[J].国土资源与遥感,2007.10(4):11~13.
高级波段技术分析范文篇3
【关键词】发射关键技术电磁兼容性
本文主要介绍了一个L频段发射分机，主要功能是信号发射放大。设计主要从以下两个方面进行考虑：选择能够实现电性能和满足环境适应性要求的电路器件和能够保证指标最优化、可靠工作的结构设计。本组件包括输入滤波器、功放单元、输出滤波器三个功能单元。
1技术要求
1.1产品主要技术参数
1.1.1输入信号
（1）频率：**频段；
（2）信号宽度：*5MHz；
（3）功率：*4dBm±1.5dBm；
（4）输入端滤波器矩形系数B-60Db/B-30dB≤3；
（5）输入中频脉冲特性：
①脉冲前后沿：≤0.06us；
②脉冲间隔容差：≤0.06us；
③信号发送最大持续时间：35us；
④每个脉冲顶部不平坦度：≤0.5dB；
⑤一次发射中脉冲之间的幅度差：≤0.5dB。
1.1.2输出信号（线性放大）
（1）输出脉冲峰值功率：58dBm±2dB；
（2）频率：**频段；
（3）频率容差：≤±10kHz（设计保证）；
（4）杂波抑制：≥70dBc；
（5）谐波抑制：≥60dBc；
（6）带内波动：≤1.2dB。
2设计原理
本应用按整理化、系列化和模块化原则，在考虑满足技术指标要求的同时考虑产品的电磁兼容性和可靠性、维修性、测试性、安全性、保障性、环境适应性要求。结合技术指标和环境适应性要求进行优化。
3设计分析
3.1信号发射功率放大分析
放大单元包括4级放大，第一级为放大单片，该单片工作在甲类状态，提供高增益的同时具有良好的线性。第二级，第三级和末级分别为为LDMOS微波功率管，之所以采用LDMOS功率管是因为该功率管工作在甲乙类状态，具有良好的微波特性，具体表现在两个方面。一是优秀的热学性能，LDMOS功率管源电极直接接地，大大降低了热阻，提高了效率。二是优秀的电学性能。LDMOS的源电极直接接地，大大减少了源电感，在加上低反馈电容，低栅串联电阻，使LDMOS的功率增益大大高于其他类别的功率管
3.2主要性能分析
3.2.1发射脉冲功率：58dBm±2dB
功放单元末级采用2个500W功率管功率合成，输出功率在59dBm左右，末级隔离器、环形器和滤波器差损1dB，天线口输出功率为58dBm，并且保证线性输出。
3.2.2发射脉冲功率控制
功率控制0～30dB；
步进2dB；
衰减精度≤1dB或功率控制*4%，取最大值。
数控衰减器采用两级步进为0.25dB的高精度数据衰减器级联的方式实现。总衰减量为48dB，满足要求。
3.3关键技术难点
LDMOS功率管是专为射频功率放大器设计的改进型n沟道MOSFET，常工作在A或AB类，在工作点附近具有负的温度特性，即在一定的栅压下，当温度升高时，静态电流dq升高，当工作温度降低时，Idq降低，一般的当LDMOS管热沉温度从20度升高到100度时，其静态工作电流Idq变化140%，当温度降低至0度时，变化量也有30%。Idq变化会影响系统的增益，效率和线性等技术指标，因此在工作中维持功率管Idq恒定，是功放设计的关键点之一。
在温度较高时，放大器的增益和效率都趋向于降低，但在一定的温度范围内，只要保持Idq恒定，就能保持功放系统的稳定。
3.4功放保护功能
（1）在加电、关电期间，不应烧毁功放；
（2）输入占空比大于6%的脉冲信号，不应烧毁功放；
（3）输入脉宽大于150us的脉冲信号时，不应烧毁功放；
功放各级功率管，电源部分都有滤波电路，功率管输出加电都加入了大容值钽电解电容，使电源加电过冲降到最小，保护整体电路在加电时不损坏。
方波脉宽限制电路，对于输入的任意脉宽的方波信号，如果其脉宽值小于电路预置脉宽值时，输出方波信号的脉宽保持不变，当输入的脉宽值大于电路的预置脉宽值时，超出部分的脉宽将被截断，限定在电路预制置脉宽范围内，即实现了过脉宽保护功能。如图1所示。
分机块可实现技术协议中功放部分的脉宽保护功能的要求。
功放输出端开路或短路不烧毁功放。末级功率输出加一环形器，对功放起开短路保护作用，当功放输出端口开路或短路时，负载阻抗为无穷大或无穷小，输出端严重失配，信号全部反射到第三端口，而不至于反射到末级功率管，使功率管烧毁。
最大正向损耗：0.2dB
最小反向隔离：23dB
最大驻波系数：1.25
最大通过功率：10W
温度范围：-45℃-75℃
分机块可实现技术协议中功放部分的输出抗损坏保护功能的要求。
当驻波自检大于3时，发射机应故障报警。
驻波保护电路：主要通过在环形器第三端口耦合一个射频信号，通过检波二极管转换为一直流电压信号，根据输出端口驻波比不同，耦合信号强弱不等，从而直流电压信号高低不同的原理来实现。直流电压信号通过快速比较器与提前设定好的参考电压比较从而产生一个逻辑信号，此逻辑信号促发一延迟电路（用以设定保护时间），此延迟触发器产生的脉冲信号即是驻波保护所需的逻辑信号，此信号与收发开关信号进行数字与的计算后用来控制PMOS管的导通和截止，从而起到给功率管开关电的作用。
4电磁兼容设计原理及方案
应将干扰源和干扰受体尽量隔离，消除干扰的耦合途径，同时尽量降低干扰源的辐射，提高干扰受体的抗干扰能力。电磁兼容性设计基于以下三个方面：隔离、去耦、屏蔽。
电磁兼容性设计从设计阶段开始，贯穿于电路原理图设计、印制板图设绘、元器件选用、印制板安装引线等一系列环节中，主要采取下列措施：
4.1测试性设计方案
测试性设计主要从以下几个方面执行：
（1）制定测试性工作计划：明确工作项目；承担工作项目的单位、人员及职责；完成各工作项目的具体措施、进度及质量要求；评审时机及要求；测试性信息收集、传递的内容及要求；各维修级别测试方法及要求等；
（2）测试性评审与可靠性设计评审同时进行；评审内容：测试性设计能否满足合同要求或产品设计输入要求、测试性设计是否合理、可行等；
（3）确定测试性数据收集和分析的要求，这包括产品对有关的工作常情况和维修活动的说明。此工作应与可靠性、维修性和保障性分析数据收集过程相结合，要共享资源；
5总结
为了使发射分机具有模块化、整理化、系列化的性能，在方案设计阶段我们做了一些工作。首先发射分机的外部接口都是热插拔形式的，这样可以增加模块的可维修性和整理化。本文对于发射分机电路设计、指标分析与元器件选型工作，并结合对模块的环境适应性设计、电磁兼容性设计和五性设计，我们了解到产品各项技术指标均可满足要求。
参考文献
[1]孙爱东，金宁德，赵奎.基于双口RAM的数据采集系统设计[J].电子测量技术，2006，29（02）：90-94.
[2]段吉海，黄智伟.基于CPLD/FPGA的数字通信系统建模与设计[M].北京：电子工业出版社，2004，195-242.
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