现代通信概论第六章ppt课件.ppt

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1、现代通信概论电子信息工程学院霍炎yhuobjtu.edu2第6章数字微波通信系统6.1概述6.2微波的视距传播特性6.3数字微波通信系统36.1概述6.1.1基本概念6.1.2微波通信发展历程6.1.3微波通信的特点6.1.4微波通信系统的分类6.1.5微波通信的应用46.1.1基本概念微波是指波长在1nm~1m或频率为300MHz-300GHz的电磁波。微波通信指的是以微波频率作为载波，通过中继接力方式实现的一种通信方式。微波通信的主要频段名称甚低频VLF低频LF中频MF高频HF甚高频VHF超高频UHF特高频SHF极高频EHF频率3-30kHz30-300kHz0

2、.3-3Mhz3-30MHz30-300MHz0.3-3GHz3-30GHz30-300GHz波段超长波长波中波短波米波分米波厘米波毫米波传播特性空间波为主地波为主地波与天波天波与地波空间波空间波空间波空间波56.1.2微波通信的发展历程19世纪30年代中期出现了工作在VHF频段的第一个商用模拟无线通信系统二战期间出现了UHF频段的军用无线中继通信系统1951年，美国纽约到旧金山之间成功开通了商用的微波通信线路。在随后的二三十年间，模拟微波通信系统迅速发展我国从“七五”期间开始引入微波通信系统20世纪70年代末出现了采用简单QPSK、8PSK等的商用数字微波通信系统

3、20世纪80年代，随着数字信号处理技术和大规模集成电路的发展，微波通信系统得到迅速发展20世纪90年代后出现了容量更大的数字微波通信系统66.1.3微波通信的特点频带宽，传输容量大适于传送宽频带信号天线增益高，方向性强外界干扰小，通信线路稳定可靠投资少，建设快，通信灵活性大中继通信方式76.1.4微波通信系统的分类(1/4)地面微波中继通信特点：采用中继传输方式，一般50Km左右一个中继站。原因：微波是沿直线传播的；微波传播时，存在能量损耗。应用：长距离、大容量干线通信；短距离、小容量通信；6.1.4微波通信系统的分类(2/4)一点对多点（PMP）微波通信组成：基地

4、台，用户应用：一种无线宽带接入方式，适用于用户比较分散且业务量小的系统。6.1.4微波通信系统的分类(3/4)微波卫星通信特点：中继站在卫星上；使用微波波段，技术与微波相通，但有自己的特点；6.1.4微波通信系统的分类(4/4)微波散射通信利用大气对流层不均匀气团的散射作用，实现微波通信特点：距离远发射功率大信号质量差应用：军事通信116.1.5微波通信的应用作为干线光纤传输的备份和补充边远地区和专用通信网中为用户提供基本业务市内的短距离支线连接无线宽带业务接入126.2微波的视距传播特性6.2.1天线高度与传播距离6.2.2自由空间传播损耗6.2.3地面效应和大气

5、效应136.2.1天线高度与传播距离146.2.2自由空间传播损耗在半径为d的球面上的功率（电通量）密度为辐射源发出的总辐射功率传播（或扩散）因子：156.2.2自由空间传播损耗实际微波通信中采用的天线均有方向性，对于发射天线而言，天线增益Gt表示天线在最大辐射方向上单位立体角的发射功率与无方向天线单位立体角的发射功率的比值。此时，与发射源相距d的单位面积所接收的功率为166.2.2自由空间传播损耗对于接收天线而言，天线增益Gr表示天线接收特定方向电波功率的能力。根据天线理论，天线的有效面积为若接收机与发射机的距离为d，接收天线的有效面积为A，发射天线的增益为Gt，

6、接收天线的增益为Gr，则接收到的信号载波功率为176.2.2自由空间传播损耗若不考虑发射天线增益Gt和接收天线增益Gr，电波的自由空间损耗定义为发射功率与接收功率之比，即通常用分贝表示自由空间传播损耗，即186.2.2自由空间传播损耗若考虑发射天线增益Gt和接收天线增益Gr，则将这种有方向性的传播损耗称为系统损耗，通常用L表示，其分贝形式为196.2.3地面效应和大气效应地面效应传播路径上障碍物的阻挡或部分阻挡引起的损耗电波在平滑地面（如水面、沙漠、草原等）的反射引起的多径传播，进而产生接收信号的干涉衰落。地面反射电波在比较平滑的地表面上传播时会产生强烈的镜面反射，

7、形成多径传播。大气效应大气对微波传输所产生的影响主要有大气损耗、雨雪天气引起的损耗以及大气折射引起的损耗。206.3数字微波通信系统6.3.1中继通信线路与设备组成6.3.2微波波道及其频率配置6.3.3发信设备6.3.4收信设备6.3.5天馈线系统216.3.1中继通信线路与设备组成数字微波通信线路226.3.1中继通信线路与设备组成数字微波通信系统组成用户终端；交换机；数字终端机；微波站236.3.1中继通信线路与设备组成用户终端直接为用户所使用的终端设备。如电话机、传真机、计算机、调度电话机等。交换机用户可通过交换机进行呼叫连接，建立暂时的通信信道或电路。