數(shù)字微波的特點及其應(yīng)用

鄭令坤

1 數(shù)字微波通信概念簡述

微波是指以300MHz～300GHz的頻率，波長在1m與1mm之間的電磁波。微波通信就是指利用微波作為載體，攜帶信息通過空間點播的形式無線傳輸數(shù)據(jù)，是無線通信方式之一。當(dāng)它攜帶的信息是微波信號時稱為模擬微波通信，若它攜帶的是數(shù)字信息時則稱為數(shù)字微波通信，也叫數(shù)字微波通訊。

數(shù)字微波通信在多路數(shù)字通信體系中以時分復(fù)用技術(shù)作為基礎(chǔ)，是模擬微波通信的再生產(chǎn)品。與模擬微波通信相對，模擬微波通信是基于頻分復(fù)用技術(shù)的多路數(shù)字通信體系，主要是傳輸模擬電話信號與模擬電視信號，而數(shù)字微波通信的作用是傳輸電話通信、數(shù)據(jù)信號和圖像信號。

2 數(shù)字微波通信的特征

數(shù)字微波通信是用微波作為傳輸載體以數(shù)字信號形式進行傳輸，其特征可以分為技術(shù)特征與使用特征兩方面。

2.1 技術(shù)特征

在傳輸技術(shù)中，運用多路信號共用一個信號渠道，以便提高信號渠道的利用率。而數(shù)字微波通信所有的傳輸信號方式是時隙位置分列，與其相反的是多路分離技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用原理是將共用一個信道分離為各路信號。在現(xiàn)代社會各方面的應(yīng)用中，因為所攜帶傳輸信息的頻譜寬度遠遠小于一個信道的通過頻帶寬度，為了不造成信道的頻道資源被浪費，在許多場合，人們大多數(shù)采用多路分離技術(shù)。尤其是光纖傳輸技術(shù)，其通過頻帶寬度是一路彩色電視信號的頻譜寬度的幾百倍，更是一路電話信號的頻譜寬度的幾十萬倍。當(dāng)然，多路分離技術(shù)主要分為以下三種：頻分復(fù)用、時分復(fù)用、碼分復(fù)用。

數(shù)字微波通信利用微波信道來傳遞信息。因為微波信號是按照直線傳播的，所以，數(shù)字微波通信同樣也是如此，按照直視的距離設(shè)置中繼站是比較便捷的，尤其是在海拔不同的丘陵地區(qū)和地況比較復(fù)雜的地區(qū)，在此條件下，數(shù)字微波通信的建設(shè)會更加方便。

2.2 使用特征

2.2.1 穩(wěn)定性高，線路噪聲少

數(shù)字微波通信相比其他的通信方式最大的優(yōu)勢在于其有良好的穩(wěn)定性，不同于其他通信技術(shù)，數(shù)字微波通信技術(shù)中的數(shù)字信號是可再生的。數(shù)字微波信號的傳遞主要在于中繼站，其大多數(shù)采用的是可再生中繼方式，如果在信號傳輸過程中受到其他因素干擾，如生活中的工業(yè)干擾、地理干擾及太陽黑子的運動對數(shù)字微波通信的干擾是極小的，只要該干擾沒有對信碼的判斷造成影響，中繼站就可以對其收到的信號進行整理，將干擾部分清除，然后傳遞出與始發(fā)段相同的干凈波形，繼續(xù)向下一個中繼站發(fā)出,每一個中繼站傳遞的信息是最初的數(shù)字信息，因此信號線路的噪聲就不會累積。

2.2.2 方便組建數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)

數(shù)字微波通信是通過傳遞數(shù)字信號來傳播信息，該數(shù)字信息可以與其他數(shù)字通信網(wǎng)相連，計算機可以通過控制數(shù)字信息的交換進而控制通信，更方便進行控制與傳遞。

2.2.3 信息保密強

數(shù)字微波通信實際上是指數(shù)字信息與微波信息的傳遞，所以，一方面因為數(shù)字信息的高保密性，其可以通過許多其他方式進行加密。比如，除在設(shè)備中采用擾碼電路這種方式外，可以根據(jù)用戶自身對保密強度的要求加入相應(yīng)加密電路。因此，在某種意義上，數(shù)字微波通信相比其他的通信方式會顯得更易于加密。另一方面，在微波通信中使用天線的方向性好，只要是偏離微波射線方向的微波信號是無法接受的，它只會接受微波射線方向相同的微波信號，因此，其他的微波信號無法對微波信號進行干擾，保護了信息的安全性與保密性。

2.2.4 抗自然災(zāi)害能力強

數(shù)字微波通信靈活，在建設(shè)中應(yīng)用的是點與點之間的連接，相比電纜之間依靠介質(zhì)來連接，數(shù)字微波通信顯得更加靈活。而且，當(dāng)遇到災(zāi)難時，有很大的可靠性。當(dāng)遇到地震等突發(fā)性災(zāi)難時仍舊可以傳遞信息，不會導(dǎo)致信息中斷或信息卡頓，具有很強的靈活性。同時，靈活性還體現(xiàn)在可以克服地形困難方面，數(shù)字微波通信可以跨越沼澤等地理情況比較復(fù)雜的地方。

3 數(shù)字微波通訊的應(yīng)用價值

從上文對數(shù)字微波的特點介紹中，可以知道在現(xiàn)代社會中運用數(shù)字微波通信的必要性與重要性。雖然數(shù)字微波通信在一些方面存在不足，需要進一步去完善，但相比其他的通信技術(shù)，數(shù)字微波通信具有更強的優(yōu)勢，因此，在未來的發(fā)展中，數(shù)字微波通信具有重大的應(yīng)用價值和廣泛的應(yīng)用前景。

3.1 數(shù)字微波通信克服了光纖有線通信的諸多弱點

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的快速發(fā)展，光纖有線通信漸漸進入人們的視野，人們也慢慢接受了光纖有線通信方式，無論是有線電視還是電腦網(wǎng)絡(luò)，光纖的應(yīng)用越來越廣泛。在生活中，人們隨處可見的電線桿，就是光纖有線通信的一種。由于在日常生活中，大家見到的通信方式大多數(shù)是光纖有線通信，人們總會認(rèn)為光纖有線通信會取代數(shù)字微波通信，這種說法是行不通的，因為在許多方面數(shù)字微波通信遠遠強于光纖有線通信。當(dāng)然，也不可以否認(rèn)光纖有線通信的優(yōu)點：傳播容量大、傳輸距離遠、光纜的適應(yīng)性強、壽命強等。但同樣它也存在致命的缺點：光纖的質(zhì)地脆弱、供電困難、建設(shè)費用大，等等。尤其在抗災(zāi)方面能力很弱，比如，在遭遇地震、洪災(zāi)、風(fēng)災(zāi)等自然災(zāi)害時，光纖有線通信的建立都十分困難。然而，數(shù)字微波通信就克服了許多光纖有線通信無法攻克的困難，數(shù)字微波通信具有極強的靈活性，它在軍事應(yīng)用及應(yīng)付災(zāi)難時有十分重要的地位，比如，無論是軍事上的指揮系統(tǒng)，還是車輛、飛機和船艇的通信都在應(yīng)用數(shù)字微波通信技術(shù)，由此可見，數(shù)字微波通信技術(shù)的應(yīng)用價值超乎想象。

3.2 數(shù)字微波通信能解決衛(wèi)星通信解決不了的問題

隨著航天技術(shù)的發(fā)展，人們的眼光不僅限于地球，開發(fā)外太空成為一個新目標(biāo)。衛(wèi)星通信技術(shù)的出現(xiàn)，擴寬了人們的視野。衛(wèi)星通信的優(yōu)點在于它的覆蓋面積大，很少會受到陸地災(zāi)害影響，通信范圍廣，等等。比如，現(xiàn)在的衛(wèi)星導(dǎo)航、衛(wèi)星電視等。雖然衛(wèi)星通信有許多強大的功能，但衛(wèi)星通信的成本遠遠高于其他通信方式，甚至可以達到其他通信方式的幾十倍乃至幾百倍。而且，當(dāng)使用者處于山上或有遮擋物的地方時會出現(xiàn)信號強度變?nèi)酰踔列盘栔袛嗟痊F(xiàn)象。當(dāng)在軍事上應(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù)時，可能會受到敵方衛(wèi)星的干擾和破壞，并且衛(wèi)星的使用壽命短，花大成本用在壽命短的衛(wèi)星通信與數(shù)字微波通信相比，數(shù)字微波通信的應(yīng)用前景更加顯著。數(shù)字微波通信的傳輸更穩(wěn)定，在軍事上不會受到敵方干擾。在海島，邊遠地區(qū)及人煙稀少的地方，信號強弱并不會受到很大影響，因此，在軍事上數(shù)字微波通信是主要應(yīng)用手段。

光纖有線通信、衛(wèi)星通信、數(shù)字微波通信是現(xiàn)代社會中最主要的三種通信方式，從上文的比較中可以發(fā)現(xiàn)，三者各有各的優(yōu)點，當(dāng)然也存在各自的不足，并不存在誰取代誰的說法。三者之間的優(yōu)缺點互補，可以促進社會更快的發(fā)展。

4 結(jié)語

根據(jù)上文對數(shù)字微波通信優(yōu)點的分析可以看出，數(shù)字微波通信擁有巨大的發(fā)展前景。雖然數(shù)字微波通信也存在許多不足，但當(dāng)它的優(yōu)缺點相比時，人們更看重的是它的優(yōu)點，因為缺點可以進一步完善。因此，在未來，隨著通信技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字微波通信具有更大的發(fā)展前景。