《现代通信技术 》PPT课件

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1、电 子 技 术 第 15 章 现代通信技术 下一章 上一章 返回主页 15.3 卫星通信 15.4 光纤通信 15.1 现代通信技术概述 15.2 移动通信 第 15章 现代通信技术 2 15.1 现代通信技术概述 通信系统： 完成信息传输任务的系统。 按传输方式不同分类： 有线通信、无线通信。 系统组成： 发射机、信道、接收机。 第 15章 现代通信技术 3 特点： 结构简单，造价低，但操作不便，不易保密。 接收与发射的转换 接收与发射的转换 1. 同频单工方式 通信双方使用同一频率。 单工是指接受和发射不能同时进行。 系统图 一、无线通信方式 发射机 接收机 发射机 接收机 f 天线 第

2、15章 现代通信技术 4 系统图 2. 双频双工方式 f1 f2 发射机 接收机 发射机 接收机 天线 双 工 器 双 工 器 f1 f2 f2 f1 特点： 此法是最理想的，抗干扰能力强，但造价高。 第 15章 现代通信技术 5 3. 半双工方式 发射机 接收机 发射机 接收机 f1 f2 用户台 f1 f2 f1 用户台 f2 双工器 接收机 发射机 中继台 f1 f1 f2 f2 f2 f1 第 15章 现代通信技术 6 波长 /m 30 000 3 000 3 000 50 50 10 10 1 1 0.001 频率 /kHz 10 100 100 6 000 6 000 30 103

3、 30 103 300 103 300 103 30 106 用 途 电报通信 无线电广播、电报通信 无线电广播、电报通信 电视、导航、无线电广播 电视、雷达、导航、接力通信 波 段 长 波 中 波 短 波 超短波 微 波 二、电磁波的传递 无线电波分为 : 长波、中波、短波、超短波、微波等。 第 15章 现代通信技术 7 535 1 605 kHz（属中波）。 1 MHz 通信宽度可提供 40 个信道。 信道间隔为 25 kHz。 电磁波的传播方式 (1) 地波 沿地球表面传播 （如长波、中波、依靠地波传播）。 (2) 天波 依靠空中电离层的反射进行传播 （短波、中波）。 (3) 直射波 直

4、接传播方式传播的电磁波 （超短波、微波）。 我国无线电波的频率范围 第 15章 现代通信技术 8 按调制信号的不同调制方式可分为： 模拟信号的调制 数字信号的调制 按调制参数不同调制方式可分为： 振幅调制（简称调幅 AM） 频率调制（简称调频 FM） 相位调制（简称调相 PM） 三、调制和解调 第 15章 现代通信技术 9 无线通信发射和接收部分原理图 发射机 接收机 载波振荡 f 调制 功率放大 解调 功率放大 调制 将低频信号搬移到高频信号上去 (载波信号 )。 解调 将有用信号从载波信号中分离出来。 第 15章 现代通信技术 10 uC C t O 调幅（ AM） 1. 模拟信号的调制

5、高频载波信号 uc 传送信号包含在上 下两个带内，载波 本身不含任何信号。 调幅方式在无线 电广播和载波电话 中应用广泛。 低频载波信号 uM 调制后的信号 uA uM O M t uA O C t AM uC uM uA 第 15章 现代通信技术 11 载波信号在调制信 号的作用下瞬时频 率发生了变化。 在电视和超短波 广播中广泛应用。 缺点 :超短波只能 直线传播一、二百 公里 ,收视距离较短。 (2) 调频（ FM） 高频载波信号 uC 低频载波信号 uM 调制后的信号 uF uC O C t uM O M t uF O F t FM uC uM uF 第 15章 现代通信技术 12 使

6、高频载波信号的相位随低频调制信号的瞬时 值正比变化的调制方式。 调频和调相又统称为调角。调频时必然会引起 调相，调相时必然会引起调频。 (3) 调相（ PM） 第 15章 现代通信技术 13 2. 数字信号的调制 就是将二进制信息搬移到高频载波信号上， 调制方式可以是调频、调幅、调相。 ASK FSK PSK 第 15章 现代通信技术 14 15.2 移 动 通 信 指双方至少有一方在移动中完成的通信。 按应用环境分类 陆地、海上、空中移动通信。 按服务对象分类 民用、军用、专用移动通信。 按技术设备和服务对象综合分类 (1) 公众移动电话系统 (2) 无绳电话系统 (3) 无线寻呼系统 (4

7、) 专用移动通信系统 (5) 无中心个人移动通信系统 第 15章 现代通信技术 15 基站 1 MBS1 基站 N MBS N 一、公众移动电话系统 1. 系统组成 有线 市话局 MTSO 中继线 有线用户 控 制 器 发射机 接收机 共 用 器 控 制 器 发射机 接收机 共 用 器 移动电话交换台 第 15章 现代通信技术 16 市话局 2. 网络结构 MTSO 移动电话交换局 移动用户台 基站 蜂窝式公众移动电话系统 第 15章 现代通信技术 17 由三部分组成 : 移动电话交换局（ MTSO） 各小区基站（ MBS） 移动用户台（ MMS） 目前国际上使用的通信系统有 美国的 AMPS

8、 系统、 英国的 TACS 系统、 北欧的 NMT 900 系统、 日本的 LMTS 系统。 蜂房式公众移动电话系统 第 15章 现代通信技术 18 第一代无绳电话（ CT1） 是室内使用的，服务半径为 150 m 左右。 第二代无绳电话（ CT2） 1989 年推出的数字无绳电话系统。 通信距离限定在 200 m 内。 CT2 系统的组成 手机 基站 地区管理中心 本地集中器 管理中心 二、无绳电话系统 第 15章 现代通信技术 19 无绳电话系统图 PSTN 本地 集中器 本地 集中器 地区控制中心 本地 集中器 本地 集中器 地区控制中心 管理中心 PSTN PSTN 市话网 基站 手机

9、 第 15章 现代通信技术 20 寻 呼 接 收 机 寻呼控制中心 有线 市话局 有线用户 专 用 交 换 机 控制 与 编码器 发 射 台 发 射 台 是一种单向的面向公众的移动通信系统。 三、无线寻呼系统 无线寻呼系统 第 15章 现代通信技术 21 寻呼接收机 是一种便携式无线接收机，具有地址识别功能。 门电路 显示 地址识别 存储 振铃 接 收 机 译 码 第 15章 现代通信技术 22 N 群 A 群 四、专用移动通信系统 只为某部门、某行业服务。 例如：军事、公安、消防、铁路、出租车等。 专用汽车调动移动通信系统（ MCA）图 覆盖半径 20 30 km 指 令 台 指 令 台 控

10、制中心 第 15章 现代通信技术 23 五、无中心个人移动通信系统 1982 年推出该技术。 特点： (1) 将中心集中控制变为分散控制。 (2) 节省建网投资，提高了频率利用率。 (3) 加快了接续速度。 (4) 通信范围有限，适用于专用小系统。 专用移动通信系统的特点： (1) 所有通信均需控制中心转接。 (2) 具有数据传输、传真功能。 (3) 限时服务，最长服务时间 1 min 。 第 15章 现代通信技术 24 15.3 卫 星 通 信 是指以人造地球卫星为中继站，使地球上的各 中继站之间实现通信。 卫星通信发射频率一般为 4 6 GHz ， 属于微波波段。 特点： (1) A、 B

11、 站互发信息 所以频率不同。 (2) 卫星中继站接收 到信号经放大后， 换一个频率再 发射出去。 f2 f3 f4 f1 卫星通信系统 通信卫星 A 站 B 站 第 15章 现代通信技术 25 同步卫星 同步卫星 同步卫星 地球自转方向 卫星飞行方向 同步轨道 全球卫星通信系统 17.4o 信号盲区 信号重叠区域 一颗同步卫星覆盖 地球表面的 42.4%。 第 15章 现代通信技术 26 (1) 应用范围广 可传输电话、电报、传真、广播电视节目等。 (2) 通信距离远 费用与通信距离无关（与时间有关）。 (3) 覆盖面大 便于多地址连接通信，即在卫星覆盖面积内，所有地球 站可公用一颗卫星实现站

12、与站之间的双边和多边通信。 (4) 传输容量大 通信卫星的发射频率在微波段，可供使用的频带很 宽。而且空间站可设多个转发器，可容纳的信道多。 卫星通信的优点 第 15章 现代通信技术 27 (5) 传输质量高，通信线路稳定可靠。 卫星通信的缺点 (1) 投资昂贵，要求地球站和空间站的技术含量高。 (2) 有星蚀和日凌中断现象。 第 15章 现代通信技术 28 15.4 光 纤 通 信 大规模的光缆系统： (1) 横跨大西洋的 TAT 8 海底光缆系统， 总长 6 400 km。 (2) TAT 9 海底光缆系统，可提供 9 万路话路。 (3) 横跨太平洋的 TPC 3/HAW 4 海底光缆 系

13、统长 9 000 km。 (4) 我国已建成了以北京为中心的，连接各省会 城市的多条光缆系统，最长为 2 400 km。 第 15章 现代通信技术 29 纤芯 由若干根导线绞制成光缆， 光缆出厂长度为 1 5 km。 二、光的反射和折射 涂敷层 包层 一、光纤结构 入射光 反射光 折射光 介质 2 （折射率 n2） 介质 1 （折射率 n1） 1 1 2 n1 sin1 = n2 sin2 临界角 c 当 1 c 时， 2 = 90o 第 15章 现代通信技术 30 三、 光在光纤中的传播 纤 芯 包 层 包 层 （ c 为临界角 ） sinc = n2 n1 当 1c 时，光波不能进入折射率低的介质 2， 而全部返回折射率高的介质 1 全反射。 折射率高 第 15章 现代通信技术 31 四、 光纤通信系统图 发送 电端机 发送 光端机 光 连 接 器 光 中 继 器 光 连 接 器 光缆 光缆 接收 电端机 接收 光端机 A/D 转换 电信号转换 为光信号 弥补光波远距离 传送的损耗 光信号转换 为电信号 D/A 转换 电 子 技 术 第 15 章 结 束 下一章 上一章 返回主页