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《[信息與通信]第8章 現(xiàn)代通信系統(tǒng)介紹-微波與衛(wèi)星通信系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第8章現(xiàn)代數(shù)字通信系統(tǒng)介紹--微波與衛(wèi)星通信系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容:1微波通信系統(tǒng)的基本概念2數(shù)字微波系統(tǒng)3微波通信頻段配置4衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本概念5衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成與體制6VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)7.全球定位系統(tǒng)(GPS)1微波通信系統(tǒng)的基本概念微波:是指頻率為300MHz~300GHz的電磁波,其所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為1m~1mm。LFMFHFVHFUHFSHFEHFMicrowave?10Km1Km100m10m1m10cm1cm1mmf30KHz300KHz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHz紅外線可見光工業(yè)
2、和天電干擾,太陽(yáng)黑子對(duì)微波通信影響較小微波信號(hào)的頻率范圍1微波通信系統(tǒng)的基本概念遠(yuǎn)距離地面微波中繼通信系統(tǒng)的示意圖微波中繼通信示意圖D1微波通信系統(tǒng)的基本概念對(duì)于地面上的遠(yuǎn)距離微波通信,采用中繼方式的直接原因有兩個(gè):1.微波傳播具有視距傳播特性,即電磁波是沿直線傳播的,而地球表面是個(gè)曲面,因此若通信兩地之間距離較長(zhǎng),且天線所架高度有限,則發(fā)信端發(fā)出的電磁波就會(huì)受到地面的阻擋,而無法到達(dá)收信端。所以,為了延長(zhǎng)通信距離,需要在通信兩地之間設(shè)立若干中繼站,進(jìn)行電磁波轉(zhuǎn)接;2.微波在傳播過程中有損耗,在遠(yuǎn)距離通信時(shí)有必要采用中繼
3、方式對(duì)信號(hào)逐段接收、放大和發(fā)送。微波調(diào)制發(fā)射機(jī)的組成方框圖如圖所示。來自數(shù)字終端機(jī)的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過碼型變換后,直接對(duì)微波載波進(jìn)行調(diào)制,然后經(jīng)過功放和微波濾波器送到天線振子,由天線發(fā)射出去。這種方案的發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但當(dāng)發(fā)射頻率比較高時(shí),其微波功率放大器制作難度大,且發(fā)射機(jī)的通用性差。2數(shù)字微波系統(tǒng)中頻調(diào)制發(fā)射機(jī)的組成方框如圖所示。來自數(shù)字終端的信號(hào)經(jīng)過碼型變換后,在中頻調(diào)制器中對(duì)中頻載波(70MHz或140MHz)進(jìn)行調(diào)制(數(shù)字相位調(diào)制),獲得中頻調(diào)制信號(hào)。然后通過功率中放,把中頻信號(hào)放大到規(guī)定要求的功率電平,經(jīng)上變頻器變
4、換為微波調(diào)制信號(hào),再經(jīng)微波功放、微波濾波器饋送到天線,由發(fā)射天線發(fā)射出去2數(shù)字微波系統(tǒng)2數(shù)字微波系統(tǒng)數(shù)字微波收信設(shè)備由射頻系統(tǒng)、中頻系統(tǒng)和解調(diào)系統(tǒng)三部分組成。來自接收天線的微波微弱信號(hào)經(jīng)過饋線、微波濾波器、低噪聲放大器和本振信號(hào)進(jìn)行混頻,變成中頻信號(hào),再經(jīng)過中頻放大、濾波后,送到解調(diào)單元,實(shí)現(xiàn)信碼解調(diào)和再生。2數(shù)字微波系統(tǒng)接收設(shè)備框圖2數(shù)字微波系統(tǒng)饋線及天線系統(tǒng):饋線:將微波功放的輸出信號(hào)送給天線,或?qū)⑻炀€接收的信號(hào)饋送給微波接收機(jī)微波天線:將微波功放送來的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電磁波向空間發(fā)射,或?qū)⒖臻g電磁波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)送給微波接
5、收機(jī)2數(shù)字微波系統(tǒng)收發(fā)公用器:收、發(fā)系統(tǒng)采用同一頻段內(nèi)的兩個(gè)不同的波道2.收、發(fā)使用不同的頻段,收發(fā)信號(hào)的分離采用頻率分離雙工器實(shí)現(xiàn)2數(shù)字微波系統(tǒng)數(shù)字微波中間站的轉(zhuǎn)接方式微波中繼通信系統(tǒng)中間站的轉(zhuǎn)接方式一般按照收發(fā)信機(jī)轉(zhuǎn)接信號(hào)時(shí)的接口頻帶劃分,它們劃分為基帶轉(zhuǎn)接方式、中頻轉(zhuǎn)接方式和微波轉(zhuǎn)接方式三種2數(shù)字微波系統(tǒng)微波中繼轉(zhuǎn)接方式基帶轉(zhuǎn)接方式可以消除噪聲積累,是目前微波通信最常見的一種轉(zhuǎn)接方式?;鶐мD(zhuǎn)接方式可以直接上、下話路,是微波分路站和樞紐站必須采用的轉(zhuǎn)接方式。采用這種轉(zhuǎn)接方式的中間站的設(shè)備與終端站可以通用。中頻轉(zhuǎn)接省去
6、了調(diào)制、解調(diào)器,簡(jiǎn)化了設(shè)備,但中頻轉(zhuǎn)接不能上、下話路,不能消除噪聲積累。微波轉(zhuǎn)接與中頻轉(zhuǎn)接類似,但其轉(zhuǎn)接接口是微波接口,且為了使同一中間站的轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào)不干擾接收信號(hào),轉(zhuǎn)信載頻f2相對(duì)于收信載頻f1需要移頻,即移頻振蕩器的頻率等于f2與f1之差數(shù)字微波通信系統(tǒng)的構(gòu)成數(shù)字微波中繼通信線路是由線路兩端的終端站、若干個(gè)中繼站及分路站構(gòu)成,如下圖所示。再生中繼站,它對(duì)收到的已調(diào)信號(hào)解調(diào)、判決、再生,轉(zhuǎn)發(fā)至下一方向的調(diào)制器,經(jīng)過它可以去掉傳輸中引入的噪聲、干擾和失真。2數(shù)字微波系統(tǒng)端站中間站樞紐站再生中繼站端站端站數(shù)字微波中繼線路組成
7、處于線路兩端或分支線路終點(diǎn)的站,可上下全部支路信號(hào)處于長(zhǎng)途干線上,需要完成數(shù)個(gè)方向上的通信任務(wù)溝通本站上下部分支路,另外溝通干線上兩個(gè)方向之間通信對(duì)收到的已調(diào)信號(hào)進(jìn)行解調(diào),判決再生,轉(zhuǎn)發(fā)至下一方向2數(shù)字微波系統(tǒng)3微波通信頻段配置集中配置方案2.波道交替配置方案3.同波道交叉極化方案:同波道頻率再用插入波道型頻率再用微波通信頻率配置方案所謂衛(wèi)星通信是指人們利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站,轉(zhuǎn)發(fā)地球上任意兩個(gè)或多個(gè)地球站之間用于進(jìn)行通信的無線電波。衛(wèi)星通信部分主要包括發(fā)端地面站、收端地面站、上行線、下行線和通信衛(wèi)星4衛(wèi)星通信系統(tǒng)的
8、基本概念4衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本概念衛(wèi)星通信線路的組成衛(wèi)星通信的主要優(yōu)點(diǎn):1.通信距離遠(yuǎn),建設(shè)成本與通信距離無關(guān)2.以廣播方式工作,便于實(shí)現(xiàn)多址通信3.頻帶寬,傳輸容量大,適于多種業(yè)務(wù)傳輸4.可以自發(fā)自收進(jìn)行監(jiān)測(cè)5.通信線路穩(wěn)定可靠,通信質(zhì)量高6.通信電路靈活,機(jī)動(dòng)性好4衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本概念4衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本概念當(dāng)衛(wèi)