我的数字微波通信复习

星座点代码加(n,n)
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02
13
03
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30
33
M 0,1, 2,3
LEE氏纠错码
八进制LEE码应用ຫໍສະໝຸດ Baidu64QAM
57 56 55 54 90 03 13 23 33
M 0,1, 2,3, 4,5,6,7 n / 2(n 1, 2,3)
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44
02
12
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1 0 1 H 1 2 3
0 1 1 2 3 1
LEE氏纠错码
90 1 0
四进制(6,4)码
0
I (1,0,0,0)
3 3 2 3 G 2 M 0,1, 2,3 1 n / 2(n 1, 2,3)
星座点代码加n
LEE氏纠错码
• 相位透明性——在相位模糊的条件下仍可以正确译码
×
低通 滤波器
L-1 判决门限
cos c t
载波 恢复 定时 恢复 P/S 纠错解码 部分四进制 差分解码
/2
相移
sin c t
低通 滤波器 L-1 判决门限
×
LEE氏纠错码
90 1 0
四进制(6,4)码
0
2
3
RH 0
C ' (3, 2,1, 0, 0, 0)
C ' H (0,3)
R ' (2,1, 0,3,3,3) R' H (0,3)
LEE氏纠错码
四进制(6,4)LEE码应用于16QAM

90 11 12 10 00
n / 2(n 1, 2,3)
0

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01
数字微波通信概述
• 复习题：
– 什么是微波通信？ – 数字微波通信的主要特点是什么？ – 试总结微波中继通信、一点对多点的微波通信和卫 星通信的特点，它们之间的区别与联系。 – 散射通信与短波通信有何不同？ – 数字微波中继通信中有哪几种中继方式？各有什么 特点？
数字复接与分接原理
• 数字复接与分接：
解： 中继段数n，我国标准站距的瞬断指标为9 106 510km微波电路分配的瞬断指标为 510 1.1104 2500 1.1104 则n 12.2 6 9 10 取n 12 0.054% 即该数字微波电路最多中继段数可取为12个。
中继站 中继站
终端站
地面微波中继通信
– （1）当不计及气象影响时,为保证自由空间余隙不受阻挡,收发天线高度最小 为多少米?(设收发天线高度相等) – （2）当K=4/3值时，即考虑气象条件对电波传播的影响,为保证自由空间余隙 不受阻挡,收发天线高度最小为多少米?(设收发天线高度相等) – （3）当K=2/3和时,天线高度如何变化。
• 有一个中继段为平原地区，收发两端已选好有利地形， h1=120m,h2=40m,d=50km,k=4/3,求反射点位置。
解： 因4相调制，故传码率fs=1/2fb传信率，fs=1/2fb=17.184MB波特， B=fs＝17.184MHz（等效噪声带宽），则
C Pr门 NT 3 (dB) 10 lg N F KT0 B 10 (dBm)
Pr门 17.8dB 10 lg 2.24 4 10 21 17.184 106 103 ( dBm) 17.8dB (98.12dBm) 80.32dBm
数字微波性能估算
接收 电平
衰落深度的计算
衰落概率（p） F (dB) 10 lg 允许中断概率（p x）
上衰落 下衰落 衰落 深度
正常接收 电平
衰落 余量
门限接收 电平
例：2GHz,34Mb/s数字微波通信设备，组成2500km高级假想电路，数字 传输高误码率10-6，中断概率0.01%，平原，站距45km，求衰落深度。 解： （1）45km中继段衰落的瑞利概率
时间
Pr KQf 1.2 d 3.5
9 式中KQ 10 （平原）
f 2GHz , d 45 k m
代入得Pr 10 9 21.2 45 3.5 1.4 10 3
（2）45km中继段分配的中断概率指标为 Px 0.01
45 1.8 10 6 2500
作业
• 已知SDH微波的传输速率为2×155Mbps， 带宽为40MHz，请问采用什么调制方式， 为什么？
第五节：载波恢复
载波同步系统的性能指标：
效率：导频消耗功率 精度：尽量小的相位误差 同步建立时间：失步后重新建立同步所需的最长时间
同步保持时间：
复习题
• 熟悉微波收发信机结构。 • 理解多波道天线共用和收发信天线共用机制。 • 熟悉抛物面天线和卡塞格林天线的原理。
瞬断率
• 例：某数字微波电路跨越湖面，工作频率为8GHz，站距为38km， 发信天线高度为90m，收信天线高度为60m，地势海拔高度近似 为0，假定衰落深度为32dB。求平衰落概率。
p平衰落 K Q f 1.2 d 3.5 10 F / 10
9.9 10 8 KQ 8.09 10 9 90 60
复习题
• 了解SDH微波所采用的几种主要抗（频率选择性） 衰落的技术。 • 理解分集抗衰落的原理，了解主要的分集合并算法。
作业
• 一微波接力段，d=50km，f=6GHz，处在平原 地形，自由空间收信电平Pr=-43.6dBm，接收 机实际门限电平Prth=-74.8dBm (BER小于103)，系统采用二重空间分集接收，两个分集接收 天线的增益相等，高度差为12m。试求如下问题：
b1 b2 b3 b4 b5 b6
差分 译码
LEE码解码1 LEE码/ 差分码 码变换 LEE码解码2
电平码/LEE码编码1 64QAM 调制 电平码/LEE码编码2 64QAM中频
复习题
• 理解MQAM调制相对于MPSK调制的优点。 • 在各种多进制调制系统中，信息速率（比特速率）与 码元速率的关系如何？ • 理解部分四进制差分编码原理。 • 理解（LEE氏）纠错码的”相位透明性”。
复习题
• 理解大气对微波传播的各种影响。 • 理解大气折射影响的原理和“地球等效半径”的 概念。 • 理解大气折射对（反射点）余隙的影响，熟悉考 虑大气折射条件下的等效余隙的计算。 • 熟悉考虑了地形、地球凸起、地面反射和大气折 射后的接收电平计算过程。
作业
• 某微波电路，工作频率为4GHz，站距50Km，若路径为真实的光 滑球形地面, 求：
M 0,1, 2,3 n / 2(n 1, 2,3)
星座点代码加n
3 3 G 2 1
3 1 0 0 0 2 0 1 0 0 1 0 0 1 0 3 0 0 0 1
G [P Ik ]
'
Ik H P
P和P’和互补阵,即阵中的元素以4为模
3 3 P' 2 1 3 2 1 3 1 1 P 2 3 1 2 3 1
3 1 0 0 0 C I G (3,3,1,0,0,0) 2 0 1 0 0 1 0 0 1 0 R C (3,3,3,3,3,3) (2, 2,0,3,3,3) 3 0 0 0 1 CH 0
1 0 1 H 1 2 3 0 1 1 2 3 1
（3）衰落深度
1.4 10 3 Fd (dB) 10 lg 28 .9dB 6 1.8 10
数字微波性能估算
例：4DPSK相干解调设备，已知f=2GHz，Pt=1W，Gt=Gr=35.9dB。 设中继段站距d=45Km，发端和收端馈线及分路系统损耗之和为5dB， Fd(dB)=28.9dB。求最低收信电平Prmin。 解：（1）自由空间传播损耗
终端站
数字微波性能估算
• 接收机理论门限电平
– 通信质量（误码率）
• 误码率←→信噪比（信号功率与噪声功率之比） • 误码率←→载噪比（载波功率与噪声功率之比）
Pr C / NT） NT （ C / NT
Pr ( dBm ) C / NT） ) N固( dB ) （ ( dB Pr ( dBm ) C / NT） ) N F ( dB ) ( KTB)( dBm) （ ( dB
– ① 求该中继段（平原KQ＝10-9）平衰落概率为：
pr K Q f 1.2 d 3.5 0.418 %
– ②需要衰落深度为：
0.418 % F (dB) 10 lg 30.2dB 0.0004 %
复习题
• 理解衰落、衰落深度和衰落余量的概念。 • 理解多径衰落对微波传输的影响。 • 熟悉平衰落造成的系统中断概率的计算。
接收 电平
上衰落 下衰落 衰落 深度
正常接收 电平
衰落 余量
Pr ( dBm ) C / NT） 10 lg( N F KT0 B 103 )( dBm ) （ (dB)
时间
门限接收 电平
数字微波性能估算
例： [C/NT] (dB)=17.8dB,NF=2.24, fb=34.368Mb/s, KT0=410-21(W/Hz), 求4DPSK相干解调设备的收信机的门限电平。
复习题
• 理解地面对微波传播传播影响的两个方面。 • 理解费涅尔区概念及其对微波传播研究的意义，熟悉 费涅尔区半径的计算。 • 理解余隙和相对余隙的概念及其对微波传播的影响， 熟悉其计算。 • 理解地面反射情况下，地面反射系数和行程差对微波 传播的影响，熟悉衰落因子的计算。
作业
• 1.已知两微波站相距40km，数字微波的通信频率 为8GHz，发信功率为1W，天线增益 Gt=Gr=40dB，收、发两端的馈线和分路系统损 耗之和相等：L收=L发=4dB，路径中间有一刃形障 碍物，其余隙hc=0。求收信机的收信电平 （dBm）。 • 2.某微波中继线路d=50km，d1=35km，f=2GHz， 当地面反射系数Φ<0.5时，请写出余隙标准。
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星座点代码加(2n,4n)( 模8)
70 60 50 40 64 65 66 67
八进制(84,81)LEE码
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LEE氏纠错码
b1 b2 b3 b4 b5 b6 差分 编码 LEE码编码1 差分码/ LEE码 码变换 LEE码编码2 LEE码编码/电平码2 LEE码编码/电平码1 64QAM 调制 64QAM中频
(1)平衰落储备 (2)该段电路的中断率Pfs (3)二重空间分集后的中断率Psd
复习题
• • • • 理解微波通信频率配置的一般原则。 理解二频制频率分配方案及其优缺点。 理解多波道频率配置的两种方案。 了解SDH微波的交叉极化传输的三种射频波道配置方 案。
数字微波性能估算
例:某数字微波电路，线路总长为510km，用于电话通信，若以我国标 准站距的瞬断率为依据，求该微波电路的中继段段数
外部时钟 定时 同 步 定时
1 2 3 4 支路
码 速 调 整
复 接
高次群 合路
分 接
码 速 恢 复 支路
1 2 3 4
复接器
分接器
数字复接系统包括三个主要部分：定时、码速调整、复接。
数字分接系统包括：同步分离、产生定时、分接、支路码速恢复。
复习题
• • • • 掌握多路信号复用的基础—信号的正交性。 理解PDH微波速率等级、基本的复接方法，熟 悉二次群复接后的帧结构。 理解SDH微波速率等级、复接方法，熟悉STM1帧结构。 理解PDH和SDH在码速调整技术上的差异，及 其对传输过程中复接和分接处理的影响。
p 8.09 10 9 81.2 (38) 3.5 10
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瞬断率
• 例：某平原地区的数字微波通信线路中继段，工作频率为 7GHz，站距为40km，误码率为10-6时允许中断概率为0.0004%。 求所需的衰落深度。
衰落概率（p） F (dB) 10 lg 允许中断概率（p x）