数字无线电通信系统1

三、数字微波的使用与发展简况

数字微波通信起步于20世纪50年代，经过了20多年的历史，直到70年代初，才造成小容量、低频段的数字微波通信系统。70年代末得到了迅速发展，并形成了一个完整的

技术系统。从实用化的70年代算起至今的30年中，调制方式由(2PSK)的相移键控，发展到(1024QAM)的正交调幅方式，其频谱利用率大大提高。目前由于新的调制方式及频带压缩技术的使用，已使数字微波的频谱利用率大大提高。传输一路码流为64kb/s的数字电话，已能被压缩到与一路模拟电话(带宽4KHz)所占用的信道频谱利用率相当。进入90年代后，出现了基于SDH的数字微波通信系统。数字微波具有建站快、成本低、不须铺设线路的特点，尤其适合于紧急通信、临时通信、无线接入等用途。

四、数字微波通信系统的组成

一条数字微波通信线路由两端的终端站和若干个中间站构成。如图所示。

站

中间站

终端站终端站

天线馈线系统天线馈线系统

甲地乙地

图数字微波通信系统方框图

下面以微波通信用于长途电话传输时，系统的简单工作原理为例加以说明。电话机相当于甲地的用户终端(即信源)，人们讲话的声音通过电话机送话器的声/电转换作用，变成电信号，再经过市内电话局的交换机，将电信号送到甲地的长途电话局或微波端站。经时分复用设备完成信源编码和信道编码，并在微波信道机(包括调制机和微波发信机上完成调制、变频和放大作用。微波已调波信号经过中继站转发，到达乙地的长途电话局或微波端站。乙地(收端)方框图中与甲地对应的设备，其功能与作用正好相反。而用户终端(信宿)是电话机的受话器，并完成电/声转换。

五、馈线系统

馈线系统的作用是有效地馈送微波信号能量；当多波道共用天线时，还具有

发端汇合、收端分离各波道微波信号的功能。馈线系统由馈线、阻抗变换器、极化分离器和波道滤波器等组成，要求其传输衰减小、阻抗匹配好、收发信隔离度高，以及经济耐用、便于运输和安装调整。

微波通信系统中的馈线有同轴电缆型和波导型两种型式，如图5-10所示。一般在分米波波段(2GHz)，采用同轴电缆馈线，在厘米波波段(4GHz以上频段)因同轴电缆损耗较大，故采用波导馈线，波导馈线系统又分为圆波导馈线系统和矩形波导馈线系统。因为圆波导馈线系统可以传输互相正交的两种极化波，所以与双极化天线连接时，只要一根圆波导馈线即可。

射器

接发信机

至收信机

器

矩形波导58×25～58×10 mm

(a)(b)

六、卫星通信技术

卫星通信是在微波中继通信的基础上发展起来的。它是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而进行两个或多个地面站之间的通信。卫星通信具有传输距离远、覆盖面积大、通信容量大、用途广、通信质量好、抗破坏能力强等优点。一颗通信卫星总通信容量可实现上万路双向电话和十几路彩色电视的传输。卫星通信工作在微波波段，与地面的微波接力通信类似，卫星通信则利用高空卫星进行接力通信。

高轨道通信卫星是运行在赤道上空约36000km的同步卫星。位于印度洋、大西洋、太平洋上空的三颗同步卫星，基本可覆盖全球。但因卫星的高度太高，故要求地面站发射机有强大的发射功率，接收灵敏度要高，天线增益要高。

低轨道通信卫星是运行在500～1500km上空的非同步卫星，一般采用多颗小型卫星组成一个星型网。若能做到在世界任何地方的上空都能看到其中一颗卫星，则通过星际通信可覆盖全球。低轨道通信卫星主要用于移动通信和全球定位系统(GPS)。

七、卫星通信概述

（一）卫星通信的发展

卫星通信是现代通信技术、航空航天技术、计算机技术结合的重要成果。近

30年来，卫星通信在国际通信、国内通信、国防、移动通信以及广播电视等领域，得到了广泛应用。卫星通信之所以成为强有力的现代通信手段之一，是因为它具有频带宽、容量大、适于多种业务、覆盖能力强、性能稳定、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等特点。

1963年7月到1964年8月，美国宇航局(NASA)先后发射3颗“SYNCOM”卫星，第1颗未能进入预定轨道，第2颗进入周期为24小时的倾斜轨道，第3颗进入静止同步轨道，成为世界上第1颗实验性静止卫星，并利用它在1964年向美国成功转播了在日本举行的奥林匹克运动会实况。

1965年4月，“国际卫星通信组织”把第一代“国际通信卫星”(I NTERLSAT-I，简记为IS-I，原名“晨鸟”)射入地球同步轨道开始，卫星通信正式进入商用阶段，提供国际通信业务。到目前为止，国际通信卫星已经发展到第三代卫星，卫星通信的容量越来越大。

卫星通信用于移动通信始于1976年，国际海事卫星组织利用“国际海事卫星”为海上船只提供话音业务，到目前为止，已经有多个全球性的移动卫星通信系统提供商业应用，人类已经能实现全球个人移动通信的目标。