04_第4章_信道 通信原理new

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1、第4章信道课程邮箱：cp_cauc@126.com，密码：123abc王晓亮wxl_ee@126.com中国民航大学电子信息工程学院2013-3-24第4章信道∑常见通信信道类型°无线电磁信道°有线信道•电信号有线信道•光纤信道°水声信道°存储信道通信原理电子信息工程学院2第4章信道∑信道中的干扰：°有源干扰－噪声°无源干扰－传输特性不良∑本章重点：介绍信道传输特性和噪声的特性，及其对于信号传输的影响。通信原理电子信息工程学院3第4章信道4.1无线信道4.2有线信道4.3信道的数学模型4.4信道特性对信号传输的影响4.5信道中的噪声4

2、.6信道容量通信原理电子信息工程学院44.1无线信道°无线电频段频段频率/Hz波长应用极低频ELF3-30超低频SLF30-300特低频ULF300-3k甚低频VLF3k－30k10km-100km电话、数据终端低频LF30k－300k1km-10km导航、信标、电力线通信中频MF300k－3M100m-1km调幅广播、业余无线电高频HF3M－30M10m-100m短波广播、移动无线电话、军事通信甚高频VHF30M－300M1m-10m调频广播、电视、空中管制、导航特高频UHF300M－3G1dm-1m电视、移动通信、雷达导航、空间遥

3、测超高频SHF3G－30G1cm-1dm微波接力、卫星和空间通信、雷达毫米波30G-300G1mm-1cm卫星通信亚毫米波300G-3T0.1mm-1mm通信原理电子信息工程学院54.1无线信道°微波波段•微波一般指波长1cm至1m的电磁波（范围不统一）通信原理电子信息工程学院64.1无线信道∑天线长度与电磁波频率的关系°天线长度应与电磁波波长在一个数量级通信原理电子信息工程学院74.1无线信道∑HF天线里-2通信原理电子信息工程学院84.1无线信道∑HF天线运七通信原理电子信息工程学院94.1无线信道波音707通信原理电子信息工程学

4、院104.1无线信道∑HF天线波音737-300/400/500空客A320通信原理电子信息工程学院114.1无线信道∑VHF天线波音727通信原理电子信息工程学院124.1无线信道∑天线发射功率问题°GSM手机：3.2mW-2W°气象雷达：几百-几千W°一次雷达：几千W°二次雷达：几千W2球表面积S=4πR空间某处的功率，与到天线间距离的平方成反比通信原理电子信息工程学院134.1无线信道∑电磁波的传播方式°地波°天波°视线传播通信原理电子信息工程学院144.1无线信道∑地球大气层的结构°对流层：地面上0～10km°平流层：约10～

5、60km°电离层：约60～400km电离层平流层60km对流层10km地面0km通信原理电子信息工程学院154.1无线信道•散射传播–电离层散射机理－由电离层不均匀性引起频率－30~60MHz距离－1000km以上–对流层散射机理－由对流层不均匀性（湍流）引起频率－100~4000MHz有效散射区域最大距离<600km地球图4-7对流层散射通信通信原理电子信息工程学院164.1无线信道∑电磁波的传播方式°地波•频率较低的电磁波（大约2MHz以下）•有绕射能力•距离：数百或数千千米传播路径地面图4-1地波传播•如长波通信、中波调幅广播等

6、通信原理电子信息工程学院174.1无线信道∑电磁波的传播方式°天波•频率较高的电磁波（大约2MHz~30MHz）•特点：被电离层反射–夜间电台多–白天对无线电波吸收衰减较强的D层电离层消失•一次反射距离：<4000km•寂静区：信号传播路径地面图4-2天波传播•如短波调幅广播等通信原理电子信息工程学院184.1无线信道∑电磁波的传播方式°视线传播•频率大于30MHz电磁波图4-4无线电中继•如卫星通信、无线电视等通信原理电子信息工程学院194.1无线信道传播途径dd°视线传播发射天线接收天线hD•距离:和天线高度有关rr地面222d+

7、r=(h+r)r>>hd=h2+2rh≈2rh图4-3视线传播两等高天线间的距离2()2D=2d=8rhr=6370km22DDh=≈m8r50图4-4无线电中继式中，D–收发天线间距离(km)。通信原理电子信息工程学院204.1无线信道∑视线传播（续）°[例]若要求D=50km，则可得222DD50h=≈==50m8r5050通信原理电子信息工程学院214.1无线信道∑视线传播（续）不同飞行高度的视线距离通信原理电子信息工程学院224.1无线信道∑视线传播（续）°增大视线传播距离的其他途径•中继通信：•卫星通信：静止卫星、移动卫星•

8、平流层通信•……通信原理电子信息工程学院234.1无线信道∑视线传播（续）°流星余迹散射流星余迹图4-8流星余迹散射通信•流星余迹特点－高度80~120km，长度15~40km存留时间：小于1秒至几分钟频率－30~100