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实用的风力发电机模型及风电场详细仿真模型

于 2020-11-28 发布
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实用的风力发电机模型及风电场详细仿真模型

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(2)                                  扰码频谱扩散(扰码是为了避免DVB-C数据帧结构中的长连“1”或长连“0”的出现,以便在接收端恢复时钟信号。MPEG-2传输复用包经过扰码处理后,其“1”或“0”在时间上变得均匀分布,此外扰码频谱扩散还能保证星座图中各点的能量密度一致); (3)                                  信道编码(外码,码型为RS,纠错FEC,为对付突发干扰引入外交织,内交织在188字节中进行,外交织包含RS编码在204字节中进行); (4)                                  字节映射成符号,即完成电平变换或称为进制变换(2电平变为8电平或2进制变为8进制,首先进行比特到符号的转换,如64QAM是将8比特数据转换成6比特为一组的符号); (5)                                  Nyquist滤波信号成型(即基带成形,在64QAM调制之前对I、Q信号进行升余弦平方根滚降滤波); (6)                                  多电平正交幅度调制64QAM产生中频信号,先由振荡器产生同相的载波,然后经移相90度后产生正交的载波,同时调制完成后将抑制载波,因为载波不携带任何信号; (7)                                  并串变换,既将二路并行码流变成一路串行码流,速率增加一倍,码流已不是二进制,而是变为8进制的符号; (8)                                  上变频形成RF信号输出。    这里的幅移键控本质上是一个乘法器,它将数据脉冲信号与正弦载波信号相乘,输出为已调信号。换言之,幅移键控即数字脉冲为1时,对应已调波有输出1信号,反之当幅移键控的数字脉冲为0时,对应已调波信号输出0信号。可见幅移键控实际上是将基带信号的频谱在频率轴上进行搬移。    64QAM调制器共有44种不同的相位,64种不同幅度,星座图中64个状态(000000~111111)中每一个状态的幅度和相位都是一一对应的关系,但由于存在着一些相位相同的星座点,这些点的判决由不同幅度和相同的相位共同决定,其他判决点由不同幅度和不同相位共同决定。     盲均衡(时域均衡)即指不需要训练信号,仅利用接收信号本身的先验信息便可均衡信道特性,使均衡器的输出信号尽量接近发送信号。 mQAM调制器的振荡器有传统的模拟振荡器和现代的数字振荡器之分,进口mQAM调制器一般为数字振荡器,其性能远优于模拟振荡器。基于数字振荡器的mQAM具有完美的正交调制、没有幅度不平衡、载波完全抑制和非线性失真等优点。 mQAM在调制时产生两个边带信号和一个载波分量,但载波分量不携带任何信息,不能有效的利用功率,因此在调制的输出信号中将载波抑制掉。在机顶盒的解调中采用相干解调,相干解调的关键技术是相干信号的提取,即载波的提取。相干载波需从抑制载波的已调信号本身中恢复出参考载波,通常采取非线性处理和滤波提取。经过非线性处理可以让不含载频的信号产生载频,然后再滤波提取,一般情况下,载波提取和解调是在同一个环内同时完成的,主要有平方环和考斯塔斯环(Costas)两种。然后机顶盒中恢复出的载波要与64QAM调制器产生的载波同频同相,这叫载波同步。此外数字系统中还有位同步(码元同步或比特同步)、帧同步和网同步等。 (3.2)64QAM调制的主要技术指标 64QAM调制器是数字调制器,其主要技术指标也较模拟的中频调制器多,mQAM调制器规定数字频道的载频安排在每个物理频道8MHz的中央位置,各频道的频率范围与模拟电视一致,也分捷变频和固定频道两种形式。下面以科学亚特兰大SA公司的主流品种QUASAR MKII(1U高度标准19英寸安装尺寸)mQAM调制器为例简介其主要技术指标和含义。 (1)                                       接口指标  接头:BNC,75Ω              ASI输入(标准配置)  类型:异步串行接口  包格式:自动检测:188/204包  码率:1~215Mb/s(最小1 Mb/s净荷) (2)                                       RF输出 接头:F头,BNC或75Ω,50/70Ω 频率:50~870MHz  带宽:1~8MHz可选  电平;50~60dBmV  回波损耗:≥15dB  BDR:≥9×10-9  SNR:≥50dB  RF测试口电平:-20 dB (3)                                       信号指标  信道编码;纠错方式FEC、RS编码和外交织  交织深度:I=12  MER(均衡后)≥40 dB(射频) 包格式:自动检测:188/204字节包  QAM星座:16、32、64、128、256QAM  支持的输入码率:高达215 Mb/s  符号率:1~7Mbaud  PID过滤功能:可选 (4)                                       网络接口  接口类型:RJ45  接口速率:10Base-T  支持协议:HTTP、SNMP (5)                                       选件     DS-3电信输入接口     64QAM调制器中最重要的一个技术指标是调制误差率(MER)。调制误差率国标的定义是理想矢量的幅度的平方与误差矢量幅度平方之比。显然调制误差率与反射损耗一样越大越好,国标规定64QAM的MER要大于32dB,256QAM的MER要大于30dB,图2为调制误差率示意图。         图2    调制误差率MER示意图 64QAM调制器还有一个信道指标有效载荷,数值为38Mb/s(不含RS编码),通常节目只能用到36Mb/s,还要留一部分码流传输EPG等辅助数据。它的含义是8MHz带宽内传输的码流不能大于此值(比如传10多套标清或3套高清电视节目),否则就会发生码流溢出的现象,从而导致马赛克或黑屏出现,就像GE中发生拥塞会降低传输速率或丢包一样。依标清电视码率4Mb/s和高电视码率18Mb/s,一台64QAM调制器可传8套标清或2套高清电视节目(还要为辅助数据如EPG等留下部分码流)。 选件DS3输入接口(北美标准三次群速率为45Mb/s)的功能很有使用价值,因为当今的广电网络并不是一个孤立的网络,大都通过SDH联网。上接省干SDH网络,下连各县SDH网络,可以说起到承上启下的作用。因此,从省网下传的信号和下连各县的信号都是走DS3通道,有了这个输入接口则SDH网络来的信号可以直接进入mQAM调制器,非常方便。相反若没有这个接口则还要使用网络适配器进行信号格式转换,即不方便也不经济。 (3.3)  64QAM调制和HFC网络的关系 基于DVB-C的有线数字电视前端平台中的设备和HFC网络联系最紧密的莫过于64QAM调制器了,其它前端设备如MPEG—2编码器和系统复用器等与HFC网络关联度不大,不像64QAM调制器那样对HFC网络的影响是直接和显著的。因此,从这个意义上讲64QAM对HFC网络有着举足轻重的作用。这样因为64QAM除了完成正交幅度调制外,还要完成信道的编码等功能。因为在实际运用中解码器(机顶盒)处要求MER大于30 dB,调制误差率反映了整个系统中信号所有类型的损伤和劣化。因此,调制误差率可以看成接收信号的品质因数,即数字信号能被正确还原的概率。可以这样理解调制误差率几乎相当于信噪比(S/N)的技术指标。显然调制误差率(MER)越高越好,这一点由调制误差率的定义不难看出。国标64QAM的MER要求大于32dB,好的可以大于43 dB,高于国标10 dB。显然,调制误差率是64QAM调制器中最重要的一个技术指标,这一点就像HFC网络中射频放大器的非线性失真指标一样重要。调制误差率(MER)高意味着对HFC网络的质量要求可以较低,即容许放大器串联的级数可以稍多,容许网络中有一些反射、接触不良和同轴电缆的质量可以稍差一点等等。反之若调制误差率(MER)指标越低,意味着对HFC网络的质量要求较高,即容许放大器串联的级数少,同时对HFC网络中存在反射、接触不良和同轴电缆的质量等提出了更高的要求(实际情况表明,这一点往往是不容易达到的)。由此可见调制误差率(MER)也是区分QAM调制器档次高低的关键技术指标。
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