《數(shù)字微波通信系統(tǒng)》PPT課件

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1、現(xiàn)代通信技術(shù)概論2第5章數(shù)字微波通信系統(tǒng)5.1概述5.2微波的視距傳播特性5.3數(shù)字微波通信系統(tǒng)35.1概述5.1.1基本概念5.1.2微波通信發(fā)展歷程5.1.3微波通信的特點(diǎn)5.1.4微波通信系統(tǒng)的分類5.1.5微波通信的應(yīng)用45.1.1基本概念微波是指波長在1nm~1m或頻率為300MHz-300GHz的電磁波。微波通信指的是以微波頻率作為載波，通過中繼接力方式實(shí)現(xiàn)的一種通信方式。55.1.2微波通信的發(fā)展歷程19世紀(jì)30年代中期出現(xiàn)了工作在VHF頻段的第一個商用模擬無線通信系統(tǒng)。二戰(zhàn)期間出現(xiàn)了UHF頻段的軍用無線中繼通信系統(tǒng)。1951年，美國紐約到舊金山

2、之間成功開通了商用的微波通信線路。在隨后的二三十年間，模擬微波通信系統(tǒng)迅速發(fā)展。我國從“七五”期間開始引入微波通信系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代末出現(xiàn)了采用簡單QPSK、8PSK等的商用數(shù)字微波通信系統(tǒng)。20世紀(jì)80年代，隨著數(shù)字信號處理技術(shù)和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，微波通信系統(tǒng)得到迅速發(fā)展。20世紀(jì)90年代后出現(xiàn)了容量更大的數(shù)字微波通信系統(tǒng)65.1.3微波通信的特點(diǎn)頻帶寬，傳輸容量大適于傳送寬頻帶信號天線增益高，方向性強(qiáng)外界干擾小，通信線路穩(wěn)定可靠投資少，建設(shè)快，通信靈活性大中繼通信方式75.1.4微波通信系統(tǒng)的分類模擬微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng)85.1.5微波通信

3、的應(yīng)用作為干線光纖傳輸?shù)膫浞莺脱a(bǔ)充邊遠(yuǎn)地區(qū)和專用通信網(wǎng)中為用戶提供基本業(yè)務(wù)市內(nèi)的短距離支線連接無線寬帶業(yè)務(wù)接入95.2微波的視距傳播特性5.2.1天線高度與傳播距離5.2.2自由空間傳播損耗5.2.3地面效應(yīng)和大氣效應(yīng)105.2.1天線高度與傳播距離115.2.2自由空間傳播損耗在半徑為d的球面上的功率（電通量）密度為輻射源發(fā)出的總輻射功率傳播（或擴(kuò)散）因子：125.2.2自由空間傳播損耗實(shí)際微波通信中采用的天線均有方向性，對于發(fā)射天線而言，天線增益Gt表示天線在最大輻射方向上單位立體角的發(fā)射功率與無方向天線單位立體角的發(fā)射功率的比值。此時，與發(fā)射源相距d的單

4、位面積所接收的功率為135.2.2自由空間傳播損耗對于接收天線而言，天線增益Gr表示天線接收特定方向電波功率的能力。根據(jù)天線理論，天線的有效面積為若接收機(jī)與發(fā)射機(jī)的距離為d，接收天線的有效面積為A，發(fā)射天線的增益為Gt，接收天線的增益為Gr，則接收到的信號載波功率為145.2.2自由空間傳播損耗若不考慮發(fā)射天線增益Gt和接收天線增益Gr，電波的自由空間損耗定義為發(fā)射功率與接收功率之比，即通常用分貝表示自由空間傳播損耗，即155.2.2自由空間傳播損耗若考慮發(fā)射天線增益Gt和接收天線增益Gr，則將這種有方向性的傳播損耗稱為系統(tǒng)損耗，通常用L表示，其分貝形式為16

5、5.2.3地面效應(yīng)和大氣效應(yīng)地面效應(yīng)傳播路徑上障礙物的阻擋或部分阻擋引起的損耗電波在平滑地面（如水面、沙漠、草原等）的反射引起的多徑傳播，進(jìn)而產(chǎn)生接收信號的干涉衰落。地面反射電波在比較平滑的地表面上傳播時會產(chǎn)生強(qiáng)烈的鏡面反射，形成多徑傳播。大氣效應(yīng)大氣對微波傳輸所產(chǎn)生的影響主要有大氣損耗、雨雪天氣引起的損耗以及大氣折射引起的損耗。175.3數(shù)字微波通信系統(tǒng)5.3.1中繼通信線路與設(shè)備組成5.3.2微波波道及其頻率配置5.3.3發(fā)信設(shè)備5.3.4收信設(shè)備5.3.5天饋線系統(tǒng)185.3.1中繼通信線路與設(shè)備組成數(shù)字微波通信線路195.3.1中繼通信線路與設(shè)備組成數(shù)

6、字微波通信系統(tǒng)組成用戶終端；交換機(jī)；數(shù)字終端機(jī)；微波站205.3.1中繼通信線路與設(shè)備組成用戶終端直接為用戶所使用的終端設(shè)備。如電話機(jī)、傳真機(jī)、計(jì)算機(jī)、調(diào)度電話機(jī)等。交換機(jī)用戶可通過交換機(jī)進(jìn)行呼叫連接，建立暫時的通信信道或電路。這種交換可以是模擬交換，也可以是數(shù)字交換。目前，大容量干線絕大部分采用數(shù)字程控交換機(jī)。數(shù)字終端機(jī)實(shí)際上是一個數(shù)字電話終端復(fù)用/分接設(shè)備，其基本功能是把來自交換機(jī)的多路信號進(jìn)行復(fù)接，復(fù)接信號送往數(shù)字微波傳輸信道。同時把來自微波終端站的復(fù)接信號進(jìn)行分接，分接信號送往交換機(jī)。215.3.1中繼通信線路與設(shè)備組成微波站數(shù)字微波終端站數(shù)字微波中繼

7、站數(shù)字微波分路站數(shù)字微波樞紐站225.3.1中繼通信線路與設(shè)備組成數(shù)字微波終端站數(shù)字微波終端站指的是位于線路兩端或分支線路終點(diǎn)的微波站。在SDH微波終端站設(shè)備中包括發(fā)信端和收信端兩大部分。SDH微波終端站的發(fā)信端主要負(fù)責(zé)完成主信號的發(fā)信基帶處理（包括CMI/NRZ變換、SDH開銷的插入與提取、微波幀開銷的插入和旁路業(yè)務(wù)的提取等）、調(diào)制（包括糾錯編碼、擾碼和差分編碼等）、發(fā)信混頻和發(fā)信功率方法等。SDH微波終端站的收信端主要負(fù)責(zé)完成主信號的低噪聲接收（根據(jù)需要可含分集接收和分集合成）、解調(diào)（含中頻頻域均衡、基帶或中頻時域均衡、收信差分譯碼、解擾碼和糾錯譯碼等）以

8、及收信基帶處理（含旁路業(yè)務(wù)的提取、微波