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模块二 微波传输设计分析(图文)

来源:信息工程实验教学中心 发布时间:10-17

 

一、主要内容和要求
1. 以给定的微波传送任务为目标,实现无线微波传送系统的全参数化分析设计,达到电子与信息工程专业(通讯方向)和传输专业的综合设计能力训练目的。虚拟分析设计实验主要包括:传送原理、组网、剖面计算、预测、参数配置,设计过程中使学生掌握实际传送系统的设计流程、分析计算方法、组网技术、和相应的关键知识点;
2. HTML5和WebGL适合PC或手机终端1920x1080屏幕分辨率;实时三维渲染,交互操作。
3. 实验步骤如下:
(1) 学生单人或分组(4人一组)从任务数据库中领取任务后,熟悉设计参数和具体要求;
(2) 根据系统给出的地形数据(等高线图)、影响微波传送的各类因素(障碍物、距离、海拔高度、雨区参数、以及其他引起折射、散射、信号干扰的条件和因素),面向传输目标(信号类型、容量等)设计传输链路网络拓扑图,并初选设备;设备在设备库中选择,链路拖动搭建并进行站点和设备单元连接,生产三维虚拟图,存盘。
(3) 链路剖面图生成和计算:点击剖面图生成,系统自动生成链路剖面图主体结构和数据,学生修改添加必要的数据或地物;交互修改系统给定的天线挂高和余隙数据;根据站点间高物体的数值验算余隙;设定雨区值和水平竖直极化方式。
(4) 链路预算:根据计算结果,设计设备和链路参数,包括分集方式、天线和馈线等参数、按跳链路数据等;然后根据传输标准验算RSL、TFM、UNA、SESR等主要指标的合理性;
(5) 根据预算结果,调整设计参数,直至满足要求,包括:发送功率、天线口径、分集调整、站距或中继、路由更改等。设计参数调整应根据理论或经验建议,使用优先加权顺序依次或同时进行,系统将根据情况推送较为合理的建议或知识点;
(6) 频率干扰计算:调整完成设计稿后,进行频率干扰分析,并进行必要的调整。包括同站与跨站频率干扰,同频正交极化缩小频谱等。系统提供辅助分析方法。
二、表达形式
1. 登录后,调出任务图形数据
选项卡“背景知识”,PPT图片翻阅方式,内容:链路设计计算背景知识,每页有页码、停留时间>10s计分,10分*10页=100分,总分A=100分*10%。
选项卡“微波站搭建”
2. 点击设备列表中的一个,在场景中放置设备。同时弹出设备参数表,供参数选择,使用表格上方的左右箭头切换数据。所选参数被记录。与设备(塔、天线)几何形状有关的数据变化,设备模型会随之变化。
3. 设备在虚拟场景中可以拖拽移动,天线可以旋转;
4. 点击“参数查询”按钮,选中的设备显示信息表,主要几何尺寸、性能参数数据显示在设备附近。
5. 操作过程中使用视点按钮:俯视图、正视图(南向北)、后视图、左视图(西向东)、右视图、主视图(主剖面方向)、360度旋转(竖直轴Y)
6. 计分占实验二总分的20%:20分*i/目录树主设备数量
链路剖面图及其计算,30分
7. 主剖面图自动生成显示在屏幕上中
8. 鼠标拖动滑块可沿着X轴(微波连线)移动,剖面地形高度数据实时显示,滑动多于一遍后障碍物最高点显示竖线及高度、余隙标注及数值。余隙在设计参数表中显示。5分;
9. 显示计算公式,选择雨区、极化方式(水平、数值、水平和数值),查图标确定参数5分。给出雨区选择表,确定年雨区数据(应根据经纬度雨区数据选择),5分;极化5分;余隙计算合格(不合格调整参数)5分,其他计算比较合格5分。如果选择不正确应提醒后重新选择,此项分数折半。
选项卡“链路预算”,10分
10. 计算确定设备主参数,5分
11. 链路参数计算,5分
12.选项卡“天线数值方位调整”,与选项卡四选做,如果都做加5分(总分不溢出),不做不得分
13.极化调整(暂定),10分
14. 天线水平竖直极化原理方法介绍,阅读,2分
15. 仪器设备,2分
16. 极化调整过程,(侧面或上方出现步骤链状图,操作过绿色,空白处测试仪界面数据实时显示)6分
17. 作业与习题,任选2题,2分x5题=10分
18、实验报告
三、制作要点
1. 设备按小图片(图标排列)
2. 每种设备按照参考文献数据,按设备名建立一个excel文件,每种型号是一个表,翻阅调用显示每一张表,“确认”按钮确定最终的数据表,记录表格名称,以便应用。
3. 设备参数查询按钮,输出设备名,按照前面记录的“表名”显示参数
4. 剖面图是图片形式,上面已完成存盘
5. 主剖面图的地表海拔高度数据(X,Y)和微波连线坐标(X,Y)存放在excel表中,文件名与剖面图相同,读入数组中。鼠标滑块移动式获取X(微波连线)坐标,查询显示地面Y坐标(海拔高度),和微波连线Y坐标;
    地形最高点Ymax和线路最近值h0也储存在excel中,划过次X值时,显示出来(线条和标注数据)。
6. 余隙计算公式列出,绘制计算余隙等的需要的参数数据表
7. 选择各项参数代入公式计算。雨区给出表格或下拉选择,原始数据是ABCD四种经纬度对应的数据加2倍的数量,只有一个是正确的。
8. 选择后,“确认”按钮,判别正确性,计分并提醒。
9. 数据代入公式计算出结果,结果填入表格。
10-11. 按照上述计算结果数据,进一步计算、查表(设计规范的表格、曲线)、计算并确定所有的参数。方法同上。
12.系统参数关键数值,与标准值比较:上述两项的结果参数表和标准值的对应表,两列。第三列打钩或打叉,第四列给出简要的说明或建议。
13.列表可以调整的参数表(excel实现储存),不显示优先顺序,在需要调整的顺序列中填写顺序号,同时表明要调整的项。
14. 要调整的参数回到二、2. 重新计算,但所有数据继承,不清除,用修改过的数据重新得到结果。直至学生“确认完成第五步进入第六步”,回去修改的过程中,二三四不再重新计分,至五评分。
15. 给出图形和参数
      计算公式
      计算所需要的数据(给定、查表、查图曲线)
      得出结果(干扰满足和不满足)
16. 不满足,演示说明一下如果不满足如何处理,给出调整数据,拖动调整天线距离或方向;满足,演示说明一下如果不满足如何处理,点击确认。分数都给。
17.随机5题,在页面显示,点选选择,最终点"提交"按钮,显示对错和分数.
四、数据和资源
1. 背景知识见PPT:2.1-微波设计背景知识.ppt,撰写PPT参见:资料\华为-微波网络规划设计工作指南-xx.png系列图片,下载到PPT最好。
2. 设备图标(图形),使用图片,设备图片和数据见:2.2-设备表.xls
    目录名与excel表名一致
    设备参考文件:资料\数字微波设备用户手册-xx.png;学校提供的资料目录下:ptiX RTN 600 ODU Hardware Description(V100_12);OptiX-PTN950&910&912硬件介绍;RTN 950 Product Description(V100R003C00_02);OptiX RTN 950 Radio Transmission System Product Description(V100R003C00_02)
3. 剖面图形文件和数据表:上面生成的4个剖面图和2-7.剖面数据表.xls中的4个表
4. 按任务地形A-D,调用剖面图形A-P到D-P,读取X值,事先将相应的数据文件读到数组。
5. 计算公式和参数选择参见:
评分表见:2.9-剖面图评分表.xls
6.设备参数:
7.链路计算:
8. 待调整指标,是上述计算结果不满足标准规定的数据,直接继承,上方表格显示
9. 设备表及优先顺序,见:表2.13-调整顺序表.xls
10. 使用表2-13,增加一列记录
11. 背景知识见PPT:2.15-频率干扰检测及处理方法.ppt
12. 虚拟仪器画面,测量步骤,测试结果填写,需调整参数,参见:
13. 图中标注两天线的中心距离和角度,根据计算目标数据,点击调整步骤至目标数据,过程中,数据变化。提示相应其他的调整,但不做。见文档2.17-天线调整.xls,资料参见:
14. 作业与习题见:2.18-作业题.ppt,10题,选择题或判断题,随机5题。

 


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