無線數(shù)傳電臺又可稱為"數(shù)傳電臺",是指借助DSP 技術(shù)和無線電技術(shù)實現(xiàn)的高性能專業(yè)數(shù)據(jù)傳輸電臺。 數(shù)傳電臺的使用從最早的按鍵電碼、電報、模擬電臺加無線MODEM,發(fā)展到目前的數(shù)字電臺和DSP、軟件無線電;傳輸信號也從代碼、低速數(shù)據(jù)(300~1200bps)到高速數(shù)據(jù)(N*64K~N*E1),可以傳輸包括遙控遙測數(shù)據(jù)、數(shù)字化語音、動態(tài)圖像等業(yè)務(wù)。美國MDS數(shù)傳電臺,芬蘭SATEL數(shù)傳電臺為目前國際上比較知名的數(shù)據(jù)傳輸電臺。
無線數(shù)傳電臺
無線數(shù)傳電臺介紹
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)制解調(diào)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(shè)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)整或更換部件。又因為設(shè)計是以硬件為基礎(chǔ)的,因而它是一個固定的設(shè)計。這就是說,不改變硬件就不能改變功能和性能。
美國MDS數(shù)傳電臺這種模擬電臺大部分由調(diào)頻對講機或車載電臺的基礎(chǔ)上加裝了一個低速率的調(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,在自來水監(jiān)控、遠程抄表、水文檢測等實時性不高的地方有著廣泛應(yīng)用,而且占據(jù)數(shù)傳大部分市場,無線數(shù)傳電臺可與PLC,RTU,雨量計、液位計等數(shù)據(jù)終端相連接。
美國MDS數(shù)傳電臺隨著在最近的二十多來年集成電路的復(fù)雜性和集成度的飛速增加,開發(fā)出專用處理芯片器,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)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(yīng)用,技術(shù)成本和核心器件降低能夠是大多數(shù)廠家所能接受,使其DSP技術(shù)進入更多產(chǎn)品領(lǐng)域,相比較傳統(tǒng)的模擬電臺,數(shù)字電臺的數(shù)據(jù)信號處理允許很復(fù)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,在不改變硬件的情況下,可在系統(tǒng)內(nèi)改變它們的性能和/或任務(wù)。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, 從某種意義上來講,數(shù)字電臺控制精度更高,沒有與模擬量元件有關(guān)的誤差問題,功耗更低,實時性穩(wěn)定性更高,市場中占據(jù)大部分中高端用戶,比如鐵路場站調(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,不久將來大功耗、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(wù)。 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)傳因為其價格低廉、使用方便在應(yīng)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,僅限于小范圍局部應(yīng)用。 無論模擬電臺、數(shù)字電臺和微功率數(shù)傳,在市場的空間一直不是很大,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(luò)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,如抄表系統(tǒng),鐵路列控系統(tǒng)這一現(xiàn)象尤為突出;雖然SCADA系統(tǒng)的發(fā)展很快,但數(shù)傳電臺的市場并沒有得到響應(yīng)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)模化應(yīng)用,影響了行業(yè)發(fā)展。 以上這些值得數(shù)傳電臺的生產(chǎn)商、代理商就現(xiàn)在的數(shù)傳市場應(yīng)該去探討、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)傳電臺不可替代性和優(yōu)勢使得國際上一些有遠見數(shù)傳廠家針對市場現(xiàn)狀不斷創(chuàng)新發(fā)展,比如GE MDS剛剛發(fā)布的SD4、SD4系列數(shù)字電臺,將專業(yè)無線數(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)字處理的技術(shù),收信發(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(shè)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。
無線數(shù)傳電臺應(yīng)用典型
電氣SCADA系統(tǒng)無人機系統(tǒng)電氣分布自動化交通控制系統(tǒng)石油/天然氣生產(chǎn)過程自動化工業(yè)自動化過程控制水處理