電力無線微波傳輸技術調頻與調幅的詳細區別
一、無線通信技術概述
目前，主流無線傳輸技術可分為：高功耗、高速廣域網傳輸技術（2G/3G/4G/5G蜂窩通信技術、微波調制傳輸等）；低功耗、低速廣域網傳輸技術（Lora、Sigfox、NB-物聯網等）；高功耗、高速近距離傳輸技術（WIFI、藍牙等）；低功耗、低速近距離傳輸技術（Zigbee）。
在以無人區輸電線視頻回傳為主要業務需求的情況下，窄帶和近距離物聯網無線技術不適用于此場景。目前，主流的無線視頻監控技術包括WLAN（無線局域網）、模擬微波調制技術、4G/5G移動物聯網技術和衛星通信技術。各技術的特點分析如下：
(1)WLAN(無線局域網)
WLAN(無線局域網)和傳統的以太網概念沒有太大區別，只是將以太網的線路傳輸部分(普通網卡-五類線-普通HUB)轉化為無線傳輸形式(無線網卡-微波-AP，AP可以理解為無線HUB)或雙向通信的數字微波通信。
(2)模擬微波調制技術
模擬微波調制技術是將視頻信號直接調制到微波通道上，通過天線發射，監控中心通過天線接收微波信號，然后通過微波接收機解調原始視頻信號。這種監控方法沒有壓縮損失，幾乎沒有延遲，可以保證視頻質量，但只適合點對點單路傳輸，不適合規模部署。此外，由于沒有調制校準過程，抗干擾性差，在復雜的無線信號環境下幾乎不能使用。
(3)4G/5G移動物聯網技術
運營商提供的4G/5G無線移動網絡可實現視頻圖像的高質量傳輸。
(4)衛星通信技術
視頻終端依托傳統的通信衛星或高通量衛星技術，通過衛星傳輸通道實現點對點通信。
各種無線視頻監控技術的優缺點可概括如下：
WLAN 帶寬高、距離遠、組網方式靈活 易受干擾、傳輸需無遮擋、跳轉延時較大
模擬微波調制 組網簡單、價格便宜 不適合規模部署、抗干擾性差
4G/5G 部署方便 信號覆蓋及強度不一，通信費用高
衛星通信 區域覆蓋面廣、傳輸穩定 通信費用高、存在“南山效應”
二、技術分析
WLAN(無線局域網)、衛星通信技術等可用于實現無人區輸電線路視頻監控、在線監控等業務信息回傳。
(1)WLAN(無線局域網)
目前，Mesh網絡和WDS網絡可以實現兩個無線接入節點之間的無線鏈接通信，實現無線網絡的擴展，可廣泛應用于無線視頻監控和回傳網絡。各網絡的特點分析如下：
1)WDS組網
WDS網絡通過無線網橋連接兩個獨立的局域網段。WDS網絡結構包括點對點和點對多點。目前，無線網橋設備可實現點對點10km以上的遠程傳輸，實際數據吞吐量不小于200mbps，整機功率小于20W。在整個網絡中，無線網橋可以根據不同的節點功能實現不同的工作模式：在覆蓋場景下支持AP（基站）工作模式，在訪問場景下支持CPE（客戶端）工作模式，在返回場景下支持WDS工作模式。
2)Mesh組網
在Mesh網絡中，如果某個節點的應用程序出現故障，它可以選擇另一個應用程序進行通信。數據仍能高速到達目的地，有效避免單點故障。因此，Mesh網絡比WDS網絡更穩定。Mesh組網雖然方便靈活，但整體鏈路帶寬低，成本大，無法保證數據的正常傳輸，鏈路長，跳接多。
3)Mesh組網與WDS組網的對比
可靠性 自動發現兩個節點之間的佳路徑，無單點故障，可靠性高 組網鏈路為靜態路徑，存在單點故障，可靠性較低
多跳帶寬損耗 開銷較大，整體鏈路帶寬相對較低，多跳帶寬損耗大 帶寬損耗小
單跳延時 Mesh設備工作在網絡層，延時相對較大 無線網橋設備工作在數據鏈路層，延時相對較小
成本 高 低
可用性 高 高
電源 風光互補 風光互補
場景應用 網絡拓撲結構復雜（網狀網或多鏈路）、受外界因素（車輛通過、施工等）造成信號中斷、網絡拓撲和網絡節點具有不固定性的網絡 網絡節點數目少、網絡拓撲結構單一（層次分明）、不需冗余鏈路、不會因外界因素（車輛通過、施工等）對信號傳輸鏈路進行遮擋造成間隙性地中斷以及網絡規模較為固定的網絡
(2)衛星通信技術
國內衛星通信主要采用傳統的KU衛星和高通量通信衛星，其中高通量通信衛星主要是位于地球同步軌道上的中星16號衛星和亞太6D衛星。目前，中星16號衛星已商業化，亞太6D衛星仍處于軌道試運行階段。中星16衛星單站下載和回傳率高可達150mbps和12mbps，單站整機功率約40W。由于衛星遠端站的大回傳率較低，南山效應和高功耗限制了其在輸電線路視頻回傳業務中的廣泛應用。但衛星遠端站可作為無線回傳網絡監控點的零星補充手段，也可結合Wi-Fi橋接技術，在輸電線路或變電站檢查、應急救援中提供近距離通信覆蓋，可配備COFDM圖像傳輸設備，通過衛星通道實現無人機獨立檢查的視頻圖像。
三、應用場景
監控信號回傳方案的設計可分為以下兩種場景：
場景1：整條輸電線路無網絡覆蓋的區域分散，無網絡覆蓋范圍短。無網絡覆蓋區域可通過Mesh網絡或WDS網絡構建的無線鏈路將業務信息收集到具有運營商信號的電力塔中，并通過4GCPE設備連接到運營商的電力無線網絡APN通道，返回監控中心。
場景2：輸電線路無網絡覆蓋范圍較廣。無網絡覆蓋區域通過Mesh網絡或WDS網絡構建的無線鏈路直接將業務信息返回到附近的變電站（附近的變電站是指輸電線路附近的變電站）。但可實現的網絡覆蓋距離將受設備帶寬、網絡主鏈路跳躍次數等限制。根據實際變電站兩站之間的距離和觀察點數量，進一步分析業務模型。
Mesh網絡或WDS網絡架構的選擇應根據實際輸電線路沿線觀測點的數量和位置進行部署。整體網絡拓撲是主鏈路（聚集節點之間）多跳接力（橋接），聚集節點采用點對多點實現近程覆蓋。由于延遲或帶寬限制，構的延遲或帶寬限制，仍有無法回傳的監測點，衛星通信技術可作為補充點，實現輸電線路無網絡覆蓋區域監測點監測信息的回傳。
四、無線傳輸拓撲
在室外電力塔之間沒有屏蔽的情況下，傳輸鏈路可以通過網橋之間的多跳橋連接來構建，并傳輸各種視頻信號。無線設備用于前端。中間塔采用設備（三模設備），其中兩個模塊可接受前端信號和發送信號，第三個模塊可用于無線覆蓋。維修時，現場維修人員可通過無線設備和維修車間建立通信網絡。車輛可以通過無線設備和附近塔上的網絡或衛星回傳前端工作人員收集的數據。
在室外電力塔之間沒有屏蔽的情況下，前端的兩個或兩個以上的塔可以通過點對點將收集到的信息傳輸到一個塔上，然后通過網橋之間的多跳橋連接構建的傳輸鏈路將匯總的信息傳輸回去。無線設備用于前端。中間塔采用設備（三模設備），其中兩個模塊可接受前端信號和發送信號，第三個模塊可用于無線覆蓋修時，現場維修人員可通過無線設備和維修車間建立通信網絡。車輛可以通過無線設備和附近塔上的網絡或衛星返回前端工作人員收集的數據。
在室外電力塔之間沒有屏蔽的情況下，傳輸鏈路可以通過網橋之間的多跳橋連接來構建，并傳輸各種視頻信號。ST58T8G設備用于前端。中間塔采用無線設備（三模設備）。該設備可分別接收前端信號和發送信號，第三個模塊可用于無線覆蓋。維修時，現場維修人員可通過無線設備和維修車間建立通信網絡。車輛可以通過無線設備和附近塔上的網絡或衛星回傳前端工作人員收集的數據。當三個或多個塔之間沒有屏蔽時，可以設置mesh組網，以增強鏈路的抗破壞性，確保鏈路的可靠性。
當室外電力塔之間有遮擋時，一些無遮擋塔可以通過網橋之間的多跳橋連接構建傳輸鏈路，傳輸各種視頻信號。當有遮擋的塔不能直接回傳時，可以根據現場情況選擇附近的其他塔進行回傳。ST58T8G設備用于前端。中間塔采用無線設備（三模設備），其中兩個模塊可接受前端信號和發送信號。第三個模塊可用于無線覆蓋。維修時，現場維修人員可通過無線設備和維修車間建立通信網絡。車輛可以通過無線設備和附近塔上的網絡或衛星回傳前端工作人員收集的數據。
通信知識調頻與調幅的區別！調頻（FM），全稱為頻率調制。根據所需傳輸信號的變化規律，使載波的瞬時頻率發生變化。它是一種隨調制信號而變化的調制方法。這種方法的電路一般稱為調頻器，廣泛應用于各種通信廣播設備中。一般來說，它可以根據調頻頻率的大移動和調頻特性來判斷其質量。調頻產生的調波載波振幅保持不變，振頻隨調制信號而變化。
調幅是根據所需傳輸信號的變化規律改變載波振幅的調制方法，但頻率保持不變。它主要用于有線電和無線電通信廣播。調幅一般指中波，范圍為530-1600kHz。傳輸距離遠，容易受到天氣的影響。同時，早期超短波廣播會產生額外的調幅，導致扭曲，同時傳輸安全性差，目前使用范圍很小。高頻載波調頻的頻率不是單個常數，隨調制信號的限制范圍而變化，幅值為單個常數。相應的調幅是載頻保持不變，其幅值隨調制信號而變化。調頻和調幅的性能是前者具有較強的抗干擾能力、較寬的跳頻帶、較大的調頻功率利用率和較小的扭曲，但服務半徑相對較小。
調頻與調幅的詳細區別：
(1)調頻抗干擾能力強于調幅
外部干擾、加工業和天電干擾對調波的影響表現為寄生調幅和噪聲。調頻與調幅的區別在于，通過調頻獨特的限幅方法可以消除寄生調幅，而限幅無法使用，因為調幅信號發生了變化。同時，信號信噪比越大，抗干擾性越強。解調后獲得的信號信噪比與調制系數有關。調制系數越大，信噪比越大，調頻系數本身遠大于調幅，因此調幅較差。
(2)調頻波頻帶寬于調幅波
頻帶寬度與調制系數有關。一般來說，調頻系數通常大于1，而調幅系數小于1。可以看到兩者之間的頻帶寬度。
(3)調頻系統功率利用率較高
在總發射功率中，邊頻功率是傳輸調制信號的有效功率，而邊頻功率與調制系數有關，調制系數大，邊頻功率大。調頻的特點是頻是頻率寬度窄，也意味著阻礙穿透力弱，但傳輸距離長，一般用于手機、呼叫機需要長距離（5公里以上）傳輸產品，相反，但相對較強的穿透力，因此多用于建筑無線安全、報警等領域，這些領域一般不是距離，而是穿透能力。