第六章数字微波与卫星通信系统-PPT精选文档.ppt

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1、数字微波与卫星通信武汉大学国际软件学院张昀1主要内容无线电通信概论数字微波通信卫星通信2CompanyLogo电磁波传递声音和图像信号的原理电磁波传递声音和图像信号就象鸽子送信一样先将信号载在电磁波上，再把载有信号的电磁波发射出去，到达接收处设法从电磁波上把信号检出来.3CompanyLogo电磁波波谱4CompanyLogo电磁波频率任何信号都具有一定的频率或波长。这里所讲的频率特性就是无线电信号的频率或波长。无线电波只是一种波长比较长的电磁波,占据的频率范围很广。在自由空间中,波长与频率存在以下关系:c=f*λ=无线电波传播速度（300000公里/秒

2、）5CompanyLogo式中:c为光速,f和λ分别为无线电波的频率和波长,因此,无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。对频率或波长进行分段,分别称为频段或波段。不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同,传播的能力和方式也不同,因而它们的分析方法和应用范围也不同。电磁波频率6CompanyLogo波段波长频率传播方式主要用途长波30000m～3000m10kHz～100kHz地波超远程无线电通信和导航中波3000m～200m100kHz～1500kHz地波和天波调幅（AM）无线电广播、电报、通信中短波200m～50m1500kHz～6000kHz

3、短波50m～10m6MHz～30MHz天波微波米波(VHF)10m～1m30MHz～300MHz近似直线传播调频（FM）无线电广播、电视、导航分米波(UHF)1m～0.1m300MHz～3000MHz直线传播电视、雷达、导航厘米波10cm～1cm3000MHz～30000MHz毫米波10mm～1mm30000MHz～300000MHz频率划分7CompanyLogo无线电波传播在均匀媒质中以恒定的速度沿直线传播，由于能量的扩散和媒质的吸收，离开波源越远强度越小在非均匀媒质中传播时，不但速度发生变化而且会产生反射折射绕射散射8CompanyLogo传播特性

4、指的是无线电信号的传播方式、传播距离、传播特点等。无线电信号的传播特性主要根据其所处的频段或波段来区分。电磁波从发射天线辐射出去后,不仅电波的能量会扩散,接收机只能收到其中极小的一部分,而且在传播过程中,电波的能量会被地面、建筑物或高空的电离层吸收或反射,或者在大气层中产生折射或散射等现象,从而造成到达接收机时的强度大大衰减。无线电波传播特性9CompanyLogo无线电波的传播方式无线电波的传播方式是指无线电波从发射点到接收点的传播路径根据无线电波在传播过程所发生的现象,电波的传播方式主要有：直射（视距）传播（超短波、微波）绕射（地波）传播（超长波

5、、长波、中波）反射（天波）传播（中波、短波）散射传播（超短波）决定传播方式和传播特点的关键因素是无线电信号的频率。10CompanyLogo图1—5无线电波的主要传播方式（a）直射传播;（b）地波传播;（c）天波传播;（d）散射传播11CompanyLogo媒体空间对无线电波传播的影响传输损耗电波传播方向的变化多径效应衰落现象：电磁波在传播过程中，由于传播媒介及传播途径随时间的变化而引起的接收信号强弱变化的现象叫作衰落。譬如在收话时，声音一会儿强，一会儿弱，这就是衰落现象。12CompanyLogo电磁波的发射过程(1)由高频振荡器产生高频振荡电流(2

6、)把要传递的声音和图像信号变成电流信号(电信号)(3)将振荡器产生的高频振荡电流和声音、图像的信号电流一同输入到调制器中，使高频振荡电流随着传递的声音图像信号发生相应的变化，再把这样的高频振荡电流送到发射天线，发射的电磁波就带有要传递的声音图像信号了.即所谓的将要传递的信号“加”到电磁波上.把带有信号的电磁波发射出去.13CompanyLogo电磁波的发射过程14CompanyLogo无线电接收过程(1)用天线接收电磁波.(2)用调谐器即收音机或电视机中选台的电路选出所需要的电信号.(3)让高频振荡电流经过检波器，就能将要传递的声音信号和图像信号从高

7、频振荡电流中“检”出.把声音信号和图象信号分别送到扬声器和电视机，就能听到声音和看到图像.15CompanyLogo无线电接收过程16CompanyLogo微波是一种具有极高频率（通常为300MHz--300GHz)，波长很短，通常为1m--1mm的电磁波。在微波频段，由于频率很高，电波的绕射能力弱，所以信号的传输主要是利用微波在视线距离內的直线传播，又称视距传播。这种传播方式，虽然与短波相比，具有传播较稳定，受外界干扰小等优点，但在电波的传播过程中，却难免受到地形，地物及气候状況的影响而引起反射，折射，散射和吸收现象，产生传播衰落和传播失真。微波17C

8、ompanyLogo利用微波做传输媒介進行的通信，叫微波通信。它往往是长途，大容