北信科微波课设.doc

北京信息科技大学 微波通信技术课程设计报告 -- Smith圆图的软件设计 题目： Smith圆图的Matlab实现及应用 院 （系） 专 业 班 级 学生姓名 学 号 目 录 一、微波通信系统的设计说明 二、Smith圆图软件的简要说明 三、Smith圆图设计目的和要求 四、Smith圆图程序流程图 五、演示验证过程 六、总结 附录 程序截图 源程序 一、微波通信系统的设计说明 用于视频图像传输的微波通信系统设计 系统功能 早期的点对多点微波通信系统主要解决分散在偏远地区的用户的通话问题，只可提供64kbps速率的数据传输。随着社会发展，人们之间的信息交流已不局限于电话，用户对传输数据如图像、视频的需求越来越多。许多集团用户，如军队、铁路部门等，利用点对多点系统不仅可以实现各分散点的通话，还可开展会议电视、远程监测等业务。因此，如何使点对多点微波通信系统既能传送话音，又能传送较高质量的图像和较高速率的数据是目前用户的主要要求。本项目是为配合武器测量系统而设计的，设计系统应达到的主要功能有；为试验指挥、调度话音提供实时传输信道；为时统信息提供实时传输信道；为测控数据提供实时传输信道；为实况图像信息提供实时传输信道；为事后无压缩数字图像信息提供实时传输信道；为指挥自动化系统实现广域网互联提供传输信道；同时，可根据执行任务情况的不同而选择不同的微波组网方式。要设计的是一个以微波为传输手段，以模拟话音／数据／图像，时统／调度／发射信号等多种业务为传输内容的具备可靠性的通信网。 系统设计 本系统在8GHz频段上，采用收发双频制、TDMA多址技术，FDD双工技术，以点对 多点的无线通信方式，从分布在不同位置的试验地点采集视频。系统由一个中心站和3个终端站组成，中心站与终端站互为收发端。中心站通信设备独立装车，同时配备1辆40米高的通信塔车。三个外围均站配备18米液压式天线杆。主要传输业务为：模拟话音、调度话音、RS422数据、实况图像和事后无压缩数字图像。如图3．1所示终端站通过无线信道向中心站传输话音、视频等数据。中心站接收到数据，其中视频信号选择一路送相应监视器显示，一路输出，经光纤或卫星通信信道送至上级指挥所。 组网方式 整个系统的设计首先从收发站之间的组网开始。根据不同的使用需求，设计3种组网方式。 (1)星形网络。指微波通信系统的中心站和三个终端站之间采用微波点对点传输方式而组成的系统。如图3-2所示．此时的业务分配情况是这样的，对于中心站来说，业务来自于三个不同方向的终端站，每个方向配置完全相同。具体业务流程在下一节叙述。 (2)中继方式；指利用微波通信系统的中心站和两个终端站组成一条中继微波链路，完成指挥所与阵地问的业务通信。微波通信中心站，在此作为中继站使用。 (3)混合组网；是指利用旧有的通信系统的部分，与现在所研制的系统混合组网。主要通过点对点方式。 中心站的组成及工作原理 中心站主要接收来自3个终端站的信号，其结构框图如图3-4所示。主要设备包括；集群车载电台及天馈线、微波通信设备、二次群复分接器、PCM终端设备、数字图像解码器、事后无压缩图像传输设各、配线架、电源设备、方位控制设备、车底盘及方舱等。微波天线架设在40米高的液压天线杆上。微波天线接收微波信道传输的信息，送入微波设备进行解调，然后经过群分复接器进行高次群分接，其中试验的实时视频送至显示设备，话音信息经由PCM送至话务终端。群分复接器上还接入微机，和终端站徼机组成计算机网络．结合图3．5，说明其工作原理如下， (1)在星形组网方式的时候，业务来自于三个不同方向的终端站，每个方向配置完全相同。以一个方向为例，微波设备共有4个E1接口； 第1个E1口接到PCM终端机El接口，主要业务包括：6路电话(2线)；4路调度(4线)；3路B码(2线)：2路RS422数据(6线)。 第2个E1口业务为终端站传往中心站的图像，此口为单向传输。在中心站图像解码器的2MG703输出口接到二次群复分接器第2个El口的输出。 第3个El口业务为2M／LAN口转换，用于局域网组网。 第4个El口备用。 来自每个终端站的实时编码图像到达中心站，经解码器解码后，视频信号一路送相应监视器显示，一路从舱壁输出，经视频光端机送往指挥所。当需要传输事后无压缩图像时，微波设备的全部容量将被利用，以上所有信息都将