現(xiàn)代通信技術(shù)基本概述(ppt 32頁(yè)).ppt

1、第 15 章 現(xiàn)代通信技術(shù),下一章,上一章,返回主頁(yè),15.3 衛(wèi)星通信,15.4 光纖通信,15.1 現(xiàn)代通信技術(shù)概述,15.2 移動(dòng)通信,2,15.1 現(xiàn)代通信技術(shù)概述,通信系統(tǒng)： 完成信息傳輸任務(wù)的系統(tǒng)。 按傳輸方式不同分類(lèi)： 有線(xiàn)通信、無(wú)線(xiàn)通信。 系統(tǒng)組成： 發(fā)射機(jī)、信道、接收機(jī),3,特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，但操作不便，不易保密,1. 同頻單工方式 通信雙方使用同一頻率。 單工是指接受和發(fā)射不能同時(shí)進(jìn)行。 系統(tǒng)圖,一、無(wú)線(xiàn)通信方式,4,系統(tǒng)圖,2. 雙頻雙工方式,特點(diǎn)： 此法是最理想的，抗干擾能力強(qiáng)，但造價(jià)高,5,3. 半雙工方式,6,波長(zhǎng)/m 30 000 3 000 3 000

2、50 50 10 10 1 1 0.001,頻率/kHz 10 100 100 6 000 6 000 30103 30103 300103 300103 30106,用 途 電報(bào)通信 無(wú)線(xiàn)電廣播、電報(bào)通信 無(wú)線(xiàn)電廣播、電報(bào)通信 電視、導(dǎo)航、無(wú)線(xiàn)電廣播 電視、雷達(dá)、導(dǎo)航、接力通信,二、電磁波的傳遞,無(wú)線(xiàn)電波分為: 長(zhǎng)波、中波、短波、超短波、微波等,7,5351 605 kHz（屬中波）。 1 MHz 通信寬度可提供 40 個(gè)信道。 信道間隔為 25 kHz。 電磁波的傳播方式 (1) 地波 沿地球表面?zhèn)鞑ィㄈ玳L(zhǎng)波、中波、依靠地波傳播）。 (2) 天波 依靠空中電離層的反射進(jìn)行傳播（短波、中波）

3、。 (3) 直射波 直接傳播方式傳播的電磁波（超短波、微波,我國(guó)無(wú)線(xiàn)電波的頻率范圍,8,按調(diào)制信號(hào)的不同調(diào)制方式可分為： 模擬信號(hào)的調(diào)制 數(shù)字信號(hào)的調(diào)制 按調(diào)制參數(shù)不同調(diào)制方式可分為： 振幅調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)幅 AM） 頻率調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)頻 FM） 相位調(diào)制（簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)相 PM,三、調(diào)制和解調(diào),9,無(wú)線(xiàn)通信發(fā)射和接收部分原理圖,發(fā)射機(jī),接收機(jī),調(diào)制 將低頻信號(hào)搬移到高頻信號(hào)上去(載波信號(hào))。 解調(diào) 將有用信號(hào)從載波信號(hào)中分離出來(lái),10,調(diào)幅（AM,1. 模擬信號(hào)的調(diào)制,高頻載波信號(hào)uc,傳送信號(hào)包含在上 下兩個(gè)帶內(nèi)，載波 本身不含任何信號(hào)。 調(diào)幅方式在無(wú)線(xiàn) 電廣播和載波電話(huà) 中應(yīng)用廣泛,低頻載波信號(hào) uM

4、,調(diào)制后的信號(hào) uA,11,載波信號(hào)在調(diào)制信 號(hào)的作用下瞬時(shí)頻 率發(fā)生了變化。 在電視和超短波 廣播中廣泛應(yīng)用。 缺點(diǎn):超短波只能 直線(xiàn)傳播一、二百 公里,收視距離較短,2) 調(diào)頻（FM,高頻載波信號(hào) uC,低頻載波信號(hào) uM,調(diào)制后的信號(hào) uF,12,使高頻載波信號(hào)的相位隨低頻調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí) 值正比變化的調(diào)制方式。 調(diào)頻和調(diào)相又統(tǒng)稱(chēng)為調(diào)角。調(diào)頻時(shí)必然會(huì)引起 調(diào)相，調(diào)相時(shí)必然會(huì)引起調(diào)頻,3) 調(diào)相（PM,13,2. 數(shù)字信號(hào)的調(diào)制,就是將二進(jìn)制信息搬移到高頻載波信號(hào)上， 調(diào)制方式可以是調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相,ASK FSK PSK,14,15.2 移 動(dòng) 通 信,指雙方至少有一方在移動(dòng)中完成的通信。

5、 按應(yīng)用環(huán)境分類(lèi) 陸地、海上、空中移動(dòng)通信。 按服務(wù)對(duì)象分類(lèi) 民用、軍用、專(zhuān)用移動(dòng)通信。 按技術(shù)設(shè)備和服務(wù)對(duì)象綜合分類(lèi) (1) 公眾移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng) (2) 無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng) (3) 無(wú)線(xiàn)尋呼系統(tǒng) (4) 專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng) (5) 無(wú)中心個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng),15,基站1 MBS1,基站 N MBS N,一、公眾移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng),1. 系統(tǒng)組成,移動(dòng)電話(huà)交換臺(tái),16,市話(huà)局,2. 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),蜂窩式公眾移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng),17,由三部分組成: 移動(dòng)電話(huà)交換局（MTSO） 各小區(qū)基站（MBS） 移動(dòng)用戶(hù)臺(tái)（MMS） 目前國(guó)際上使用的通信系統(tǒng)有 美國(guó)的 AMPS 系統(tǒng)、 英國(guó)的 TACS 系統(tǒng)、 北歐的 NMT900 系

6、統(tǒng)、 日本的 LMTS 系統(tǒng),蜂房式公眾移動(dòng)電話(huà)系統(tǒng),18,第一代無(wú)繩電話(huà)（CT1） 是室內(nèi)使用的，服務(wù)半徑為 150 m 左右。 第二代無(wú)繩電話(huà)（CT2） 1989 年推出的數(shù)字無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)。 通信距離限定在 200 m 內(nèi)。 CT2 系統(tǒng)的組成 手機(jī) 基站 地區(qū)管理中心 本地集中器 管理中心,二、無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng),19,無(wú)繩電話(huà)系統(tǒng)圖,20,尋 呼 接 收 機(jī),尋呼控制中心,是一種單向的面向公眾的移動(dòng)通信系統(tǒng),三、無(wú)線(xiàn)尋呼系統(tǒng),無(wú)線(xiàn)尋呼系統(tǒng),21,尋呼接收機(jī) 是一種便攜式無(wú)線(xiàn)接收機(jī)，具有地址識(shí)別功能,22,N 群,A 群,四、專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng),只為某部門(mén)、某行業(yè)服務(wù)。 例如：軍事、公安、消防、

7、鐵路、出租車(chē)等。 專(zhuān)用汽車(chē)調(diào)動(dòng)移動(dòng)通信系統(tǒng)（MCA）圖,覆蓋半徑 20 30 km,23,五、無(wú)中心個(gè)人移動(dòng)通信系統(tǒng),1982 年推出該技術(shù)。 特點(diǎn)： (1) 將中心集中控制變?yōu)榉稚⒖刂啤?(2) 節(jié)省建網(wǎng)投資，提高了頻率利用率。 (3) 加快了接續(xù)速度。 (4) 通信范圍有限，適用于專(zhuān)用小系統(tǒng),專(zhuān)用移動(dòng)通信系統(tǒng)的特點(diǎn)： (1) 所有通信均需控制中心轉(zhuǎn)接。 (2) 具有數(shù)據(jù)傳輸、傳真功能。 (3) 限時(shí)服務(wù)，最長(zhǎng)服務(wù)時(shí)間 1 min,24,15.3 衛(wèi) 星 通 信,是指以人造地球衛(wèi)星為中繼站，使地球上的各 中繼站之間實(shí)現(xiàn)通信。 衛(wèi)星通信發(fā)射頻率一般為 46 GHz ， 屬于微波波段。 特點(diǎn)：

8、(1) A、B 站互發(fā)信息 所以頻率不同。 (2) 衛(wèi)星中繼站接收 到信號(hào)經(jīng)放大后， 換一個(gè)頻率再 發(fā)射出去,f2,f3,f4,f1,衛(wèi)星通信系統(tǒng),25,地球自轉(zhuǎn)方向 衛(wèi)星飛行方向,同步軌道,全球衛(wèi)星通信系統(tǒng),一顆同步衛(wèi)星覆蓋 地球表面的 42.4,26,1) 應(yīng)用范圍廣 可傳輸電話(huà)、電報(bào)、傳真、廣播電視節(jié)目等。 (2) 通信距離遠(yuǎn) 費(fèi)用與通信距離無(wú)關(guān)（與時(shí)間有關(guān)）。 (3) 覆蓋面大 便于多地址連接通信，即在衛(wèi)星覆蓋面積內(nèi)，所有地球 站可公用一顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)站與站之間的雙邊和多邊通信。 (4) 傳輸容量大 通信衛(wèi)星的發(fā)射頻率在微波段，可供使用的頻帶很 寬。而且空間站可設(shè)多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，可容納的信道多

9、,衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn),27,5) 傳輸質(zhì)量高，通信線(xiàn)路穩(wěn)定可靠。 衛(wèi)星通信的缺點(diǎn) (1) 投資昂貴，要求地球站和空間站的技術(shù)含量高。 (2) 有星蝕和日凌中斷現(xiàn)象,28,15.4 光 纖 通 信,大規(guī)模的光纜系統(tǒng)： (1) 橫跨大西洋的 TAT8 海底光纜系統(tǒng)， 總長(zhǎng) 6 400 km。 (2) TAT9 海底光纜系統(tǒng)，可提供 9 萬(wàn)路話(huà)路。 (3) 橫跨太平洋的 TPC 3/HAW4 海底光纜 系統(tǒng)長(zhǎng) 9 000 km。 (4) 我國(guó)已建成了以北京為中心的，連接各省會(huì) 城市的多條光纜系統(tǒng)，最長(zhǎng)為 2 400 km,29,纖芯,由若干根導(dǎo)線(xiàn)絞制成光纜， 光纜出廠長(zhǎng)度為 15 km。 二、光的反射和折射,涂敷層,包層,一、光纖結(jié)構(gòu),入射光,反射光,折射光,介質(zhì) 2 （折射率 n2） 介質(zhì) 1 （折射率 n1,n1 sin1 = n2 sin2,臨界角 c 當(dāng)1 c 時(shí)，2 = 90o,30,三、光在