[信息与通信]第8章 现代通信系统介绍-微波与卫星通信系统

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1、第8章现代数字通信系统介绍--微波与卫星通信系统研究内容：1微波通信系统的基本概念2数字微波系统3微波通信频段配置4卫星通信系统的基本概念5卫星通信系统的组成与体制6VSAT卫星通信系统7.全球定位系统（GPS）1微波通信系统的基本概念微波：是指频率为300MHz～300GHz的电磁波，其所对应的波长为1m～1mm。LFMFHFVHFUHFSHFEHFMicrowave10Km1Km100m10m1m10cm1cm1mmf30KHz300KHz3MHz30MHz300MHz3GHz30GHz300GHz红外线可见光工业

2、和天电干扰，太阳黑子对微波通信影响较小微波信号的频率范围1微波通信系统的基本概念远距离地面微波中继通信系统的示意图微波中继通信示意图D1微波通信系统的基本概念对于地面上的远距离微波通信，采用中继方式的直接原因有两个：1.微波传播具有视距传播特性，即电磁波是沿直线传播的，而地球表面是个曲面，因此若通信两地之间距离较长，且天线所架高度有限，则发信端发出的电磁波就会受到地面的阻挡，而无法到达收信端。所以，为了延长通信距离，需要在通信两地之间设立若干中继站，进行电磁波转接；2.微波在传播过程中有损耗，在远距离通信时有必要采用中继

3、方式对信号逐段接收、放大和发送。微波调制发射机的组成方框图如图所示。来自数字终端机的数字信号经过码型变换后，直接对微波载波进行调制，然后经过功放和微波滤波器送到天线振子，由天线发射出去。这种方案的发射机结构简单，但当发射频率比较高时，其微波功率放大器制作难度大，且发射机的通用性差。2数字微波系统中频调制发射机的组成方框如图所示。来自数字终端的信号经过码型变换后，在中频调制器中对中频载波（70MHz或140MHz）进行调制（数字相位调制），获得中频调制信号。然后通过功率中放，把中频信号放大到规定要求的功率电平，经上变频器变

4、换为微波调制信号，再经微波功放、微波滤波器馈送到天线，由发射天线发射出去2数字微波系统2数字微波系统数字微波收信设备由射频系统、中频系统和解调系统三部分组成。来自接收天线的微波微弱信号经过馈线、微波滤波器、低噪声放大器和本振信号进行混频，变成中频信号，再经过中频放大、滤波后，送到解调单元，实现信码解调和再生。2数字微波系统接收设备框图2数字微波系统馈线及天线系统：馈线：将微波功放的输出信号送给天线，或将天线接收的信号馈送给微波接收机微波天线：将微波功放送来的信号转换成电磁波向空间发射，或将空间电磁波转换成电信号送给微波接

5、收机2数字微波系统收发公用器：收、发系统采用同一频段内的两个不同的波道2.收、发使用不同的频段，收发信号的分离采用频率分离双工器实现2数字微波系统数字微波中间站的转接方式微波中继通信系统中间站的转接方式一般按照收发信机转接信号时的接口频带划分，它们划分为基带转接方式、中频转接方式和微波转接方式三种2数字微波系统微波中继转接方式基带转接方式可以消除噪声积累，是目前微波通信最常见的一种转接方式。基带转接方式可以直接上、下话路，是微波分路站和枢纽站必须采用的转接方式。采用这种转接方式的中间站的设备与终端站可以通用。中频转接省去

6、了调制、解调器，简化了设备，但中频转接不能上、下话路，不能消除噪声积累。微波转接与中频转接类似，但其转接接口是微波接口，且为了使同一中间站的转发信号不干扰接收信号，转信载频f2相对于收信载频f1需要移频，即移频振荡器的频率等于f2与f1之差数字微波通信系统的构成数字微波中继通信线路是由线路两端的终端站、若干个中继站及分路站构成，如下图所示。再生中继站，它对收到的已调信号解调、判决、再生，转发至下一方向的调制器，经过它可以去掉传输中引入的噪声、干扰和失真。2数字微波系统端站中间站枢纽站再生中继站端站端站数字微波中继线路组成

7、处于线路两端或分支线路终点的站,可上下全部支路信号处于长途干线上,需要完成数个方向上的通信任务沟通本站上下部分支路,另外沟通干线上两个方向之间通信对收到的已调信号进行解调,判决再生,转发至下一方向2数字微波系统3微波通信频段配置集中配置方案2.波道交替配置方案3.同波道交叉极化方案：同波道频率再用插入波道型频率再用微波通信频率配置方案所谓卫星通信是指人们利用人造地球卫星作为中继站，转发地球上任意两个或多个地球站之间用于进行通信的无线电波。卫星通信部分主要包括发端地面站、收端地面站、上行线、下行线和通信卫星4卫星通信系统的

8、基本概念4卫星通信系统的基本概念卫星通信线路的组成卫星通信的主要优点：1.通信距离远，建设成本与通信距离无关2.以广播方式工作，便于实现多址通信3.频带宽，传输容量大，适于多种业务传输4.可以自发自收进行监测5.通信线路稳定可靠，通信质量高6.通信电路灵活，机动性好4卫星通信系统的基本概念4卫星通信系统的基本概念当卫