模拟远动信号

模拟远动信号2M传输电路的影响

与电力专网传输远动信号不同之处在于2M传输电路部分(即图1中椭圆部分)。公网所提供的2M电路一般都要经过多次转接，既要经过主干的SDH网络，又要经过多次PDH电路才能实现主站与厂站之间的2M电路连接。图1是一个典型的网络结构图。

如图1显示县调主站与变电站之间的公网2M电路经过两段PDH设备转接，在一些偏远站点，经过的PDH设备转接段数还要增加。公网SDH网络在性能上有保证，但PDH设备都是一些价格低廉的简易光端机，当设备时钟偏差较大时，就容易产生滑码从而造成误码，当设备本身存在缺陷时，也经常造成误码。这样，经过多段转接，县调主站与变电站之间的公网2M电路性能比单一传输网络或点对点传输在性能上有所下降。

模拟远动信号重复A/D、D/A变换的影响

模拟远动信号在传输过程中，厂站端RTU出来的数字信号要经过MODEM变换为模拟信号，MODEM出来模拟信号又要经过PCM设备的抽样、量化、编码变成数字信号再复用进2M电路中。在县调主站侧，要经过相反的过程。PCM设备在将模拟信号变换为数字信号时，由于编码位数的限制，必然存在量化失真，也即输入PCM设备的模拟信号与对端PCM设备输出的模拟信号并不能保持完全一致。这种重复A/D、D/A变换对模拟远动信号将造成一定的损伤。

模拟远动信号误码增殖的影响

RTU出来的数字信号，一般采用300bps、600bps两种速率送到MODEM，经过PCM设备处理后变为64kbps的数字信号并复用进2M电路中。由此可以看出，RTU出来的数字信号经PCM设备处理后占用的带宽放大了许多倍(RTU如采用300bps，则占用的带宽放大了500多倍)。可以这样理解，在2M电路中发生误码的概率一定且随机分布时，64kbps带宽信号在一定时间段内出现误码的个数是300bps带宽信号在相同时间段内出现误码个数的500多倍。可见RTU出来数字远动信号经过D/A、A/D变换后出现了误码增殖。虽然2M电路中64kbps信号出现的每一位误码并不都会反映到300bps数字信号上(即误码增殖达不到500多倍)，但从定性的角度看，误码增殖了许多。

众所周知，电力通信信号的及时、准确传输至关重要，然而，通道不畅的现象却时有发生，况且，由于通道的中间转接件多，故障检查十分麻烦，排除故障往往又要花一定时间，所以，影响了电力生产的顺利进行。

模拟远动信号拆除远动调制解调器

由于远动信号本身就是数字信号，可以直接在数字通道中传输，因此可拆除通道两端的远动调制解调器，减少中间环节；仅利用一点多址数字微波系统数据用户板上的接口实现一点多址数字微波系统与远动设备的连接。为了保护设备、抗干扰、延长数据电路和数据终端设备之间通信的距离，在接口处各安装一个光电隔离器。只使用数字接口的发送信号、、接收信号和地信号三个端子；在远动端和一点多址微波外围站数据用户板端把数据准备就绪和数据终端就绪、请求发送和清除发送端子分别短路连接。主站系统和一点多址数字微波中心站的连接也采用同样方法，在一点多址数字微波上建立了一条远动信号的传输通道。

模拟远动信号替换早期产品

在模拟通道上传输远动数据，要先将远动数字信号转换成模拟信号，调制解调器性能的好坏在一定程度上决定了远动通道的误码率水平。早期远动用调制解调器质量较差，经常出现故障，引起远动信号传输误码率增大，对于这类Modem，应经常检查其信号频率、收发电平和噪声电平，并校正Modem造成的信号偏畸变等；如有可能应尽早更换。

模拟远动信号按照标准调整远动信号电平

根据脉冲编码调制PCM、微波、载波等设备和远动Modem的技术要求，对远动信号的电平进行调整，改善信噪比，以保证远动信号传输的质量。根据远动信号与接入设备的标称值调整输入信号的电平。一般要求PCM设备和微波设备对远动信号进行透明无损伤的传输，即增益为0db。对于复用远动信号的载波设备G将其接收盘输出信号电平调整为为0db（远动速率为300db/s）。这样，远动信号的输入电平基本保持在5db之间。优化了信噪比，同时也保护了远动和通信设备。

模拟远动信号减少电力载波通道远动信号的传输误码率

（1）及时更换已使用多年、故障率高的载波设备，减少故障率。

（2）电力载波高频通道的桥路越多，信号的衰耗就越大；因此，合理分布载波机，使一条高频通道上的桥路尽可能少。

（3）对于未使用电力载波话音电路，靠专用载波机传输远动信号的变电站；可将其语音、自动和呼叫系统退出运行，以提高载波机外线的远动信号输出电平，并拓宽远动信号带宽，提高信噪比，也避免了呼叫信号对远动信号的串扰。

模拟远动信号改善音频电缆配线

（1）由于以往绕线式等旧式配线架配线乱、跳线不便，故障率高又不便处理，因此应予以更换。避免在同一个远动信号配线端子上将远动信号卡接至不同通信设备，因为在配线端子上卡接上过多跳线会造成接触不良，引起误码；若必须接至不同设备，则远动应提供两路信号。

（2）采用有屏蔽层的音频电缆，且电缆两端屏蔽接地，未用的空线对也要接地，以减少磁场干扰。

（3）在远动与光纤、微波等设备连接的音频电缆配线端子上加装防雷保安器，预防止雷击。

模拟远动信号选用优质电源

采用性能好、可靠性高、稳定性强的开关电源为通信设备供电，以降低电源对设备的影响，从而降低通道误码率。

远动信号本来是数字信号,为了能在模拟通道(如电力线载波、音频电缆)上传输,使用调制解调器将这些数字信号变换成模拟信号。远动信号指检测远动信号使用示波器，可以直观的了解信号的幅度、波形等特性。

模拟信号的主要优点是其精确的分辨率，在理想情况下，它具有无穷大的分辨率。与数字信号相比，模拟信号的信息密度更高。由于不存在量化误差，它可以对自然界物理量的真实值进行尽可能逼近的描述。

模拟信号的另一个优点是，当达到相同的效果，模拟信号处理比数字信号处理更简单。模拟信号的处理可以直接通过模拟电路组件（例如运算放大器等）实现，而数字信号处理往往涉及复杂的算法，甚至需要专门的数字信号处理器。

模拟信号转换为数字信号需要经过信号的采样、信号的保持、信号的量化与信号的编码四个基本步骤。

采样是对连续信号在时间上进行离散，即按照特定的时间间隔在原始的模拟信号上逐点采集瞬时值。从效果来看，采样频率越高，所得的离散信号就越接近原始的模拟信号，但采样频率过高则对实际电路的要求就更高，也会给带来大量的计算与存储。采样频率过低会导致信息丢失，严重时导致信息失真，无法使用。采取其瞬时值后要在原位置保持一段时间，这样形成的锯齿型波信号提供给后续信号量化。

对采集得到的离散信号进行量化是将特定幅度的信号转化为模数转换器的最小单位的整数倍，这个最小单位也被称为模数转换器的量化单位。每个采样值代表一次采样所获得模拟信号的瞬时幅度。通常量化单位都是2的倍数，量化位数越多，量化误差就越小，量化得到的结果就越好。在实际的量化过程由于需要近似处理，因此一定存在量化误差，这种误差在最后数模转换时又会再现，通常称这种误差为量化噪声。通常可以通过增加量化位数来降低这种量化误差，但当信号幅度降低到一定值后，量化噪声与原始模拟信号之间的相关性就更加明显。

对量化后的离散信号进行编码是模拟信号转换为数字信号的最后环节，常见的采用并行比较型路和逐次逼近型电路实现，通过借助一定的电路，可以将量化后的离散信号转换为对应的数字信号。

模拟信号的主要缺点是它总是受到杂讯（信号中不希望得到的随机变化值）的影响。信号被多次复制，或进行长距离传输之后，这些随机噪声的影响可能会变得十分显著。在电学里，使用接地屏蔽（shield）、线路良好接触、使用同轴电缆或双绞线，可以在一定程度上缓解这些负面效应。

噪声效应会使信号产生有损。有损后的模拟信号几乎不可能再次被还原，因为对所需信号的放大会同时对噪声信号进行放大。如果噪声频率与所需信号的频率差距较大，可以通过引入电子滤波器，过滤掉特定频率的噪声，但是这一方案只能尽可能地降低噪声的影响。因此，在噪声在作用下，虽然模拟信号理论上具有无穷分辨率，但并不一定比数字信号更加精确。

尽管数字信号处理算法相对复杂，但是现有的数字信号处理器可以快速地完成这一任务。另外，计算机等系统的逐渐普及，使得数字信号的传播、处理都变得更加方便。诸如照相机等设备都逐渐实现数字化，尽管它们最初必须以模拟信号的形式接收真实物理量的信息，最后都会通过模拟数字转换器转换为数字信号，以方便计算机进行处理，或通过互联网进行传输。