现代通信概论第5章剖析
现代通信原理 第5章 课后习题及答案
5-8对基带信号()m t 进行DSB 调制，11()cos 2cos2m t t t ωω=+,112f ωπ=,1500f Hz = ，载波幅度为1。
试：①写出该DSB 信号的表达式，画出其波形； ②计算并画出该DSB 信号的频谱； ③确定已调信号的平均功率。
解：①DSB 信号的表达式为110()()()(cos 2cos2)cos DSB S t m t c t t t t ωωω=⋅=+⋅()m t 及DSB 信号波形如图5.29实线所示。
图5.29②该DSB 信号的频谱为111100*********()()()21[()()2(2)2(2)]2*[()()][()()2(2)2(2)2(DSB S M C ωωωππδωωπδωωπδωωπδωωππδωωπδωωπδωωωδωωωδωωωδωωωδωω=∗ =−+++−++ −++ =−−+−++−−+−+ ++01010101)()2(2)2(2)]ωδωωωδωωωδωωω−+++++−+++频谱图如图5.30所示图5.30③已调信号的平均功率为221122111111111()21(cos 2cos 2)2cos 4cos cos 24cos 2(1cos 2)2(cos3cos )2(1cos 4)12.5 1.252DSB fBP P m t t t t t t tt t t t Wωωωωωωωωωω===+ ++ +++++ ==××1=211= 22 5-9 设SSB 发射机被一正弦信号()m t 调制，1()5cos m t t ω=，112f ωπ=，1500f Hz = ，载波幅度为1。
试：①计算()m t 的希尔伯特变换ˆ()mt ； ②确定下边带SSB 信号的表达式； ③确定SSB 信号的均方根（rms ）值； ④确定SSB 信号的峰值； ⑤确定SSB 信号的平均功率。
解：①1()5cos m t t ω=，其傅里叶变换为11()5[()()]M ωπδωωδωω=−++其希尔伯特变换的频谱为ˆ()sg n ()()Mj M j ωωωπδωωδωω11=−⋅ =5[(+)−(−)]因此，m(t)的希尔伯特变换为1ˆ()[()]5sin m t m t t ω==H②下边带SSB 信号的表达式为00101001ˆ()()co s ()sin 5cos cos 5sin sin 5cos[()]SSB S t m t t m t t t t t t t ωωωωωωωω=+ =⋅+⋅ =− ③以下边带SSB 信号为例，有SSB rms = ==④由下边带SSB 信号表达式可知，信号峰值为 max ()|5SSB S t =⑤SSB 信号平均功率为 225()12.52SSBSSB P S t W === 5-17已知幅度调制信号()AM S t 的总功率为200kW ，调制信号()f t 的最高频率 5 m f kHz =，载波频率810 o f kHz =，边带功率为40kW ，信道中噪声的双边功率谱密度，系统采用包络检波解调。
现代 第5章 交换技术
重复，以保证接收到的消息无差错。
No.7信号系统能满足多种通信业务的要求，可用于电话网、智能网和 综合业务网等。还能作为一种可靠的传送系统，在交换局和特种服务中心 之间进行其它形式的信息传递（如管理和维护信息）。No.7信号系统是通 信网向综合化、智能化发展不可缺少的支撑系统。
统中使用的交叉接点大多是由大规模集成电路构成的交换矩阵，具有开 关速度快（微秒级）、体积小、功耗小、无机械磨损、寿命长等优点。 有M条入线和N条出线的阵列称为M×N矩阵。为了能把M条入线中的任 何一条接到N条出线中的任何一条，它需要M×N个交叉接点。这种能 使每一条入线皆可和每一条出线相接的交叉矩阵称为“全利用度”的交 叉矩阵，它要使用数量巨大的交叉接点，很不经济。 减少交叉接点数量的根本途径是使用多级交叉矩阵或采用数字交换。
第5.1节、交换的必要性
单单位位用用户户
家家庭庭用用户户
电电视视机机
同轴电缆
便便携携计计算算机机
网线 电话线
交换网
固固定定电电话话
无线信道
节节目目提提供供商商 内内容容提提供供商商 服服务务提提供供商商
移移动动终终端端
第5.1节、交换的必要性
通信网的目的是使一个用户能在任何时间、以任何方式、与任何地点的 任何人、实现任何形式的信息交流（5W）。显然，不可能把千百万用 户的通信终端都以直达通信电路一一连接起来，因为，N个用户彼此直 连需要N(N−1) / 2条电路，即使只有100个用户（N=100）的小单位， 彼此直连也需4950对线，何况用户可能还有移动通信的要求。
一般的用户可能并没有感受到交换网的存在，那么你拨打的电话是如 何找到对方并建立通话？你的计算机又是如何在Internet找到需要的内容？
现代通信概论第五章
按光缆中有无金属 有金属光缆、无金属光缆
按维护方式
充油光缆、充气光缆
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几种光缆的结构
裸光纤 裸光纤 套管填充 缆芯填充 涂敷层 紧套被覆层 芳纶纱加强元件 外护套 聚乙烯内护套 阻水材料 涂塑钢带 聚乙烯外护套 中心加强芯 填充绳 (a)室内单芯软光缆 被覆光纤 中心加强芯 薄膜绕包防水层 外护层 外护层 (b) 多芯地下直埋光缆 光缆缆芯 钢丝铠甲抗拉件 耐压层
适用于长途越洋光通信系统。
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5. 光接收端机
将光纤传输过来的微弱光信号，经光检测器转变为电信 号，然后再经放大电路放大到足够的电平，送到电接收 端机去。
前置放大 光信号 光检测器 均衡器 判决器 主放大 再生 码流
AGC 电路 时钟提 取
电信号
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6.电接收端机
• 电接收端机接收判决器输出的再生码元数据流， 并还原为信宿可接收的形式。
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1.光的反射与折射定律
当 折 >90时，折射光线会反射回到纤芯进行传 播，这种现象称为全反射。
入=反
sin 入 n2 sin 折 n1
包层 n2 纤芯 n1 入射光
θ折
折射光
θ入Байду номын сангаас
θ反
反射光
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2.光纤中的全反射传输
调整入射角 ，使得折2>90度而发生全反射：
空气n0 θ折1
外腔调制（相干光调制）：把激光送入到外腔 调制器，然后用电数字信号控制调制器，适用于 高速激光器（LD）调制。外腔调制可选择调制光 波的频率或相位。
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4. 光中继器
光-电-光中继方式正在被光放大器取代，例如，
掺 铒 光 纤 放 大 器 （ EDFA: Erbium-Doped Fiber
《现代通信技术及应用(第3版)》通信概论第五章习题
第五章移动通信一、填空题1、移动通信面状服务区采用的基站区形状是。
2、GPRS的中文含义是。
3、3G的四大技术标准包括____________、____________、_____________和____________。
4、公用陆地移动通信系统根据用户接入的多址方式，可以分为________多址、________多址和_________多址。
5、移动通信采用的工作方式是________________方式。
6、GSM系统的双工方式为____________，多址方式为____________。
7、CDMA中文含义是。
8、移动通信的覆盖区域结构一般包括小区、_________、_________、移动业务交换区、________和系统区六个区域。
9、WiMAX 的中文含义是。
10、移动通信的网络结构分为_____________、____________和本地网三级结构。
11、GSM900MHz系统的双工间隔是____________、DCS1800MHz系统的双工间隔是___________。
12、移动台包括__________和_____________。
13、当移动台达到一定速度时，基站接收到的载波频率将随运动速度的不同，产生不同的频移，这种现象称为______________。
14、常见的切换方式有硬切换和___________。
15、GSM系统包括移动台、__________子系统、__________子系统和__________子系统。
16、由于移动频率资源的稀缺性及覆盖范围的有限性，为实现大范围内的移动覆盖，采用移动频率重复利用的技术称为。
17、IMT-2000室内环境支持__________bit/s，步行支持__________bit/s，车速环境支持__________bit/s。
18、WCDMA的中文译名是____________。
19、TD-SCDMA的中文译名是____________。
现代通信概论复习总结
第一章概论1．通信系统的基本模型。
2．消息，信息，信号的基本概念。
消息：是信息的载体，不同的消息可以包含相同的信息。
信息：可理解为消息中包含的有意义的内容。
信号：传输的消息是以光、电或磁的形式表现出来的称为信号。
3．电信的概念，电信是以什么的发明为开端的。
电信是利用电信号驮载待传信息进行传输和交换的通信方式。
1831年，法拉第提出“电磁感应现象”，预告了发电机的诞生。
1937年，莫尔斯发明有线电报，标志着人类从此进入了电通信时代。
4．信息论之父是谁？通信的基本问题是什么？香农。
“通信的基本问题就是在一点重新准确地或近似地再现另一点所选择的消息。
”——《通信的数学理论》5．信道带宽和信号带宽的概念，信道无失真传输的基本条件是什么？信道的带宽：指信道不失真传输信号的频率范围，即信道容许通过的最高与最低信号频率之差。
信号带宽:信号所含最高频率与最低频率之差，即信号所含频率的宽度。
根据奈奎斯特定律，信道的带宽应该大于信息的码元速率的两倍以上才能进行无失真传输。
6．奈奎斯特准则。
信道传输速率有上限。
有限带宽，无噪声信道（“理想”低通信道）情况下的最高码元传输速率V为：V=2W。
7．数字信号和模拟信号的特点？数字信号和模拟信号表示信息的方式。
模拟信号特点：信号的波形幅度连续。
它连续地“模拟”着信息的变化。
数字信号特点：波形从时间和幅度上都是离散的、不连续的。
模拟信号将待传递的信息包含在信号的波形之中。
数字信号将待传递的信息包含在码元的不同组合之中。
8．信息传输速率和码元传输速率的概念和计算。
信息传输速率简称传信率，又称信息速率、比特率，它表示单位时间（每秒）内传输实际信息的比特数，单位为比特／秒，记为bit/s、b/s、bps。
码元传输速率简称传码率，又称符号速率、码元速率、波特率、调制速率。
它表示单位时间内（每秒）信道上实际传输码元的个数，单位是波特（Baud），常用符号“B’来表示。
例：每秒钟传送2400个码元，码元速率为？当采用二进制码元传输方式时，信息速率为？若采用八进制码元传输方式，信息速率为？RS= 2400B采用二进制码元传输方式时，信息速率为R b= 2400bit/s；采用八进制码元传输方式，信息速率为R b= 2400bit/s×log28 =7200bit/s。
现代通信网络技术(李铮)章 (5)
． （1）路径损耗：是由发射功率的辐射扩散及信道的传输
特性造成的。在路径损耗模型中一般认为对于相同的收发距离， 路径损耗也相同。
（2）快衰落：由于多径效应而使合成信号的幅度、相位 和到达时间随机变化，多径信号造成的结果是信号的严重衰落， 从而严重影响通信质量。这就是所谓的多径衰落现象,由于各 种不同路径反射矢量合成的结果,使信号场强随地点不同而呈 驻波分布，接收点场强包络的变化服从瑞利分布，因此又称为 瑞利衰落或快衰落。
对应工作频率段为30MHz～3GHz。 目前中国频谱划分现状为：
（1）2G频谱 GSM网络：885-915 MHz（上行），930-960 MHz（下行）； 1710-1755 MHz（上行），1805-1850 MHz（下行）。 IS-95CDMA网络：825-835 MHz（上行），870-880 MHz （下行）。
第5章 移动通信网
4G采用OFDMA，MIMO等技术，采用纯IP网络来承载，可以 提供更加快速的上网，而且可以高速移动过程中不会断网。4G 有两个制式：FDD-LTE和TD-LTE。二者在技术上并没有太多差 别，FDD-LTE更适合广度覆盖，TD-LTE更适合室内覆盖、室外 扩容。2013年12月4日，工业和信息化部正式向中国移动、中 国电信、中国联通颁布三张4G牌照，均为TD-LTE制式。2015念 2月27日，工业和信息部正式向中国电信和中国联通发放的TDLTE牌照。
现代通信概论
信令系统：
各种信令方式和信令设备构成 了通信网的信令系统。
信令分类：
按工作区域划分： 用户线信令、局间信令和交换机内部信令 按传递方向划分： 前向信令、后向信令
按功能划分： 监视信令、选择信令和维护管理信令
按传递路径划分 随路信令、公共信道信令
3.3 呼叫接续过程
以打电话的通常过程来描述一次成功的通话 信令的传递过程见图3.11
现代通信概论 第五章 光纤通信
现代通信概论
5.1 光纤通信概述
1．光纤是什么？光纤中传输的是什么？
2．为什么光纤可以用来做通信介质？
3．多模和单模光纤有什么特点？
1．光纤是什么？光纤中传输的是什么？
加强芯 外套
外鞘
光纤
加强芯
封套
芯
光纤束
高密度多芯光缆剖面结构(只作了解无需掌握)
l光从一种介质入射到另一种介质时会产生折
3次群
32.064Mbps
44.736Mbps
34.368Mbps
SDH 的特点Βιβλιοθήκη 1、统一的网络节点接口 2、标准化的信息结构等级 3 、页面式帧结构 4、一次到位复用方式 5、兼容现有PDH 6、帧信号结构设计 7、自愈功能结构
SDH 的网络结构
1、数字交叉连接设备 Digital Cross Connect 2、分/插复用设备 Add/Drop Multiplexer 3、同步复用设备 Synchronous Terminal Multiplexer 4、同步再生器 Regenerator
4.5 数据链路层协议
链路和数据链路是等同的概念么？
“链路”是指一条无源的点到点物理线路 段，中间不存在交换节点；
“数据链路”则是指除了具备一条物理 线路外，还必须有一些必要的规程来控 制这些数据的传输。数据链路就是把实 现这些规程的硬件和软件加到链路上之 后的总和。
现代通信PPT课件
电话机由手持机和座机组成。
手持机由拾音器和扬声器组成。
座机包括二/四线变换电路，拨号电路和 键盘，音频滤波和放大电路。
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② 拨号方式1——脉冲拨号：
脉冲（Pulse）拨号：用电脉冲的个数代表 0~9十个阿拉伯数字。
1
2 3 …
0
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幅度调制
AM sAM(t) = [Ac m(t)]cosct
DSB sDSB(t) = m(t) cosct
SSB sSSB (t) = m(t) cosct mˆ (t) sinct VSB sVSB (t) = m(t) cosct Q [m(t)]sinct
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（3）DSB信号的产生与解调：
sDSB(t) = m(t) cosct
m(t)
cosct
sDSB (t )
低通滤波器
cosct
1 m(t) 2
sDSB(t)
cosct
=
m(t )
cos2ct
1 2
m(t )
1 2
m(t )
cos 2c t
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A[m(t )]
[m(t )]
同相调制分量： sI (t) A[m(t)]cos [m(t)] 正交调制分量： sQ (t) A[m(t)]sin [m(t)]
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模拟通信中的调制类型：
连续波模拟调制
幅度调制
现代通信技术概论第5章数字微波通信系统
本章习题解题指导
概念部分主要给出对应的知识点，教学中可 以指导学生在相关章节中自己归纳。
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✓ 频率再用方案 • 同波道型频率再用 • 插入波道型频率再用
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5.3.2 微波波道及其频率配置
同波道型频率再用
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5.3.2 微波波道及其频率配置
插入波道型频率再用
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5.3.3 发信设备
直接调制式发信机
变频式发信机
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5.3.3 发信设备
发信机的主要性能指标
✓ 工作频段 ✓ 输出功率 ✓ 频率稳定度
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5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波终端站
✓ 数字微波终端站指的是位于线路两端或分支线路终点的 微波站。在SDH微波终端站设备中包括发信端和收信端 两大部分。
✓ SDH微波终端站的发信端主要负责完成主信号的发信基 带处理（包括CMI/NRZ变换、SDH开销的插入与提取、 微波帧开销的插入和旁路业务的提取等）、调制（包括 纠错编码、扰码和差分编码等）、发信混频和发信功率 方法等。
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5.3.2 微波波道及其频率配置
微波通信频率配置的基本原则是使整个微波传输系统中的相 互干扰最小，频率利用率最高。
频率配置时应考虑的因素
✓ 整个频率的安排要紧凑，使得每个频段尽可能获得充分利用。 ✓ 在同一中继站中，一个单向传输信号的接收和发射必须使用不
同的频率，以避免自调干扰。 ✓ 在多路微波信号传输频率之间必须留有足够的频率间隔以避免
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5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波通信线路
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5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波通信系统组成
用户终端；交换机 ；数字终端机；微波站
第5章 现代通信原理与技术 西安电子科技大学(张辉 曹丽娜 编著第二版)
依靠同步提取电路从接收信号中提取，位定时的准确与否将直
接影响判决效果，这一点将在第11章中详细讨论。 图 5 - 2 给出了图 5 - 1 所示基带系统的各点波形示意图 。
第5章 数字基带传输系统
图5-2 基带系统个点波形示意图
第5章 数字基带传输系统
其中， (a) 是输入的基带信号，这是最常见的单极性非归 零信号；(b)是进行码型变换后的波形； (c)对(a)而言进行了码 型及波形的变换，是一种适合在信道中传输的波形； (d)是信 道输出信号，显然由于信道频率特性不理想，波形发生失真 并叠加了噪声；(e)为接收滤波器输出波形, 与(d)相比，失真和 噪声减弱；(f)是位定时同步脉冲; (g)为恢复的信息，其中第4 个码元发生误码，误码的原因之一是信道加性噪声，之二是 传输总特性（包括收、发滤波器和信道的特性）不理想引起 的波形延迟、展宽、拖尾等畸变，使码元之间相互串扰。此 时，实际抽样判决值不仅有本码元的值，还有其他码元在该 码元抽样时刻的串扰值及噪声。显然，接收端能否正确恢复 信息，在于能否有效地抑制噪声和减小码间串扰， 这两点也 正是本章讨论的重点。
由于v(t)是以Ts为周期的周期信号，故
v(t )
可以展成傅氏级数 式中
n
Pg (t nT ) (1 P) g
1 s
2
(t nTs )
(5.2 - 11)
v(t )
m
C
TS / 2
m
e
j 2mf s t
1 Cm Ts
TS / 2
第5章 数字基带传输系统
第5章 数字基带传输系统
5.1 数字基带传输概述
5.2 数字基带信号及其频谱特性
现代通信原理与技术第三版课后思考题答案
第一章1.1 以无线广播和电视为例，说明图 1-1 模型中的信息源，受信者及信道包含的具体内容是什么在无线电广播中，信息源包括的具体内容为从声音转换而成的原始电信号，收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换乘的声音；在电视系统中，信息源的具体内容为从影像转换而成的电信号。
收信者中包括的具体内容就是从复原的原始电信号转换成的影像；二者信道中包括的具体内容分别是载有声音和影像的无线电波1.2 何谓数字信号，何谓模拟信号，两者的根本区别是什么数字信号指电信号的参量仅可能取有限个值；模拟信号指电信号的参量可以取连续值。
他们的区别在于电信号参量的取值是连续的还是离散可数的。
1.3 何谓数字通信，数字通信有哪些优缺点传输数字信号的通信系统统称为数字通信系统；优缺点： 1.抗干扰能力强；2.传输差错可以控制；3.便于加密处理，信息传输的安全性和保密性越来越重要，数字通信的加密处理比模拟通信容易的多，以话音信号为例，经过数字变换后的信号可用简单的数字逻辑运算进行加密，解密处理；4.便于存储、处理和交换；数字通信的信号形式和计算机所用的信号一致，都是二进制代码，因此便于与计算机联网，也便于用计算机对数字信号进行存储，处理和交换，可使通信网的管理，维护实现自动化，智能化；5. 设备便于集成化、微机化。
数字通信采用时分多路复用，不需要体积较大的滤波器。
设备中大部分电路是数字电路，可用大规模和超大规模集成电路实现，因此体积小，功耗低；6. 便于构成综合数字网和综合业务数字网。
采用数字传输方式，可以通过程控数字交换设备进行数字交换，以实现传输和交换的综合。
另外，电话业务和各种非话务业务都可以实现数字化，构成综合业务数字网；缺点：占用信道频带较宽。
一路模拟电话的频带为 4KHZ 带宽，一路数字电话约占64KHZ。
1.4 数字通信系统的一般模型中的各组成部分的主要功能是什么数字通行系统的模型见图1-4 所示。
其中信源编码与译码功能是提高信息传输的有效性和进行模数转换；信道编码和译码功能是增强数字信号的抗干扰能力；加密与解密的功能是保证传输信息的安全；数字调制和解调功能是把数字基带信号搬移到高频处以便在信道中传输；同步的功能是在首发双方时间上保持一致，保证数字通信系统的有序，准确和可靠的工作。
现代通信技术概论332页PPT
（2） 频带利用率
用单位频带内的符号速率描述系统的传输效率，即每赫的波特数，符号速率 用η表示。
（3） 可靠性
可靠性可用差错率来表示。常用的差错率指标有平均误码率、平均误字率、 平均误码组率等。
(2) 根据传输信号的性质可分为：
(3) 根据信道的不同可分为： 有线通信、有线电通信、双绞线、同轴电缆、光纤通信、
无线通信、短波通信、微波通信、卫星通信、同步卫星、 中低轨道卫星、红外线通信
2. （1） 有效性
① 符号速率又叫信号速率，记为N。它表示单位时间内(每秒)信道上实际传 输的符号个数或脉冲个数(可以是多进制)。符号速率的单位是波特，即每秒
数字信号是指在时间上和幅度上均 取有限离散数值的电信号，这类电 信号常用电压或电流的脉冲代表。 数字信号与模拟信号的不同点在于 数字信号不直接与消息对应。
图1.2 模拟信号 图1.3 数字信号
3码)，这种码的幅度只取两种
不同的瞬时值。这种二进制码分为单极性、双极性和归零、不归零四
所示。 (5） 总线型网：通过总线把各节点连接起来，从而形成一条共享信
道。结构简单、扩展方便。如图1.12（e）所示。 (6） 复合型网：该网络结构是现实中最常见的一种形式。其特点是
将网状网和星形网结合。
图1.12 电信网的基本结构
3. 通信网的分层结构 （1） 纵向分层的观点
图1.13 垂直观点的网络结构
4. (1） 异步传输 (2） 同步传输 5. 复用方式 (1） 频分复用：在频率上把要传输的几路信息合
在一起，形成一个合成的信号后进行传输。
(2） 时分复用：采用分时技术，每路分配一个时 隙
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5.1.2 电波传播的基本特性
无线电波的传播特性同时取决于传播媒质的结构 特性和电波的特征参数。在各种信道中，媒质结构的 电参数（包括介电常数、磁导率与电导率）的空间分 布和时间变化及边界状态是传播特性的决定因素。
（3） 绕射。电波在传播途中有力图绕过难以穿透的障碍 物的能力。绕射能力的强弱与电波的频率、障碍物大小、 高度有关。频率越低的电波，绕射能力越强；障碍物越 大越高，绕射越困难。
（4）散射。当超短波或微波射入不均匀的电离层和对流 层时，有一部分散向各方，犹如水流碰到目标四向溅开 一样。
（5）干涉。直射波与地面反射波或其他物体的反射波在 某处相遇时，通过天线测向收到的信号为两个电波合成 的信号，其信号强度可能增强（两个信号叠加）也可能 减弱（两个信号相互抵消），这种现象称为波的干涉。 产生干涉的结果是使得测向机在某些接收点收到的信号 强，而某些接收点收到的信号弱，甚至收不到信号，给 判断干扰信号距离造成错觉。
4、多普勒效应
从电磁学的基本理论可知，当发射机和接收机的一
方或多方处于运动中时，将使接收信号的频率发生偏移，
这就是多普勒效应。设移动台移动速度为(m/s)，工作
波长为(m)，其运动方向与入射波的夹角为 ，如 图 5-
2 所示，移动产生的多普勒频移值为
fd
v
cos
（5.1-1）
图5-2 多普勒效应 示意图
涌现。
3、无线电波的极化
无线电波的极化是指在空间固定点上电场矢量的取 向随时间变化的方式。电场矢量的两个正交分量具有不 同振幅和相位关系时，若用起点固定的带箭头的有向线 段表示电场矢量，则其矢端必随时间不断移动，形成一 定的矢端轨迹。根据矢端轨迹的形状可将电磁波的极化 分成线极化、圆极化和椭圆极化三类，如图5-1所示。
2、无线通信的特点 （1）无线通信机动灵活，传递速度快，传输信
息量大，传播距离远。 （2）无线电波有多种传播方式，不同频段的电
波传播方式不同。 （3）无线电频谱资源有限。 （4）干扰与噪声比较严重。 （5）无线通信系统性能的优劣很大程度上与无
线信道特性有关。 （6）无线通信发展迅速，新技术、新系统不断
2、电波传播的基本机制及媒质对电波传播的影响
无线电信号的基本传播机制是直射、反射、折 射、绕射和散射。
受媒质的影响，电波传播存在传播损耗、衰落 和传播失真，信号的幅度、相位均会发生变化。 （1） 直射。在自由空间和均匀、线性媒质中，电波 沿直线传播。 （2） 反射与折射。当电波由一种媒质辐射至另一种 媒质时，在两种媒质的分界面上要发生反射和折射。 射线返回第一种媒质，即产生了反射；射线进入第 二种媒质，但方向发生了偏折，即产生了折射。一 般，反射和折射是同时发生的。入射角等于反射角， 不一定等于折射角。
图5-1 电磁波的极化分类
发射天线垂直于地面时，天线辐射电磁 波的电场也垂直于地面，称为“垂直极化 波”；当天线平行于地面时，天线辐射电磁 波的电场也平行于地面，称为“水平极化 波”。160m波段和80m波段，规定发射垂直 极化波，因而要求发射天线必须垂直架设； 2m波段规定发射水平极化波，因而要求发射 天线必须水平架设。
5、无线电波的慢衰落与快衰落 慢衰落是指接收信号的场强局部中值在
长时间内缓慢变化；快衰落是指接收信号电 平快速随机变化，其变化范围可达到数十分 贝。实际上，信号的快衰落与慢衰落兼而有 之，快衰落往往叠加在慢衰落之上，只是在 短时间内观测时，后者不易被察觉，而前者 则表现明显。
6、无线电波的平衰落与选择性衰落
平衰落是指发射信号的频谱特性在接收机内仍能保 持不变的衰落，选择性衰落是指发射信号的频谱特性在 接收机内发生了畸变的衰落，如图5-3所示。其中f0为 中心频率，f1 = f0 - f2，f2 = f0 + f2。
图5-3 平衰落与选择性衰落 示意图
7、无线电波的传播损耗
无线信道发射天线输入功率pt与接收天线输 出功率pr（满足匹配条件）之比即为该电路的传 播损耗L，反映了在公里量级的空间距离内，信
第5章 通信短波与超短波技术 ❖ 5.1 概 述
❖ 无线通信是利用电磁信号在空间的传播进行信 息的传递和交换的一种通信方式。
❖ 100多年来，无线通信从越洋电报发展到今天 的移动通信、微波通信和卫星通信，经历了一个从 简单到复杂，从模拟到数字，从窄带到宽带，从点 到点通信到无线网络通信，从低速数据报到高速多 媒体通信的历程。现在，通信正在朝着实现个人通 信的方向发展，无线通信在整个通信领域发展过程 中具有举足线通信系统通常由收发信设备、天馈系统和 无线信道三部分组成。
1、无线电波谱与无线通信分类
无线电波是在空间传播的交变电磁场，有极高的传 播速度、不同的频率和波长，无线电波谱通常是指电磁 波谱中频率低于3 000GHz部分的电磁波。无线通信有 不同的分类方法，按不同的波段或频段，可以分为极长 波（极低频）、超长波（超低频）、特长波（特低频）、 甚长波（甚低频）、长波（低频）、中波（中频）、短 波（高频）、超短波（米波—甚高频）、微波（包括分 米波—特高频、厘米波—超高频、毫米波—极高频和亚 毫米波（至高频THF）通信。短波和超短波通信是出现 较早的重要无线通信类型之一。无线通信的种类还可以 按通信方向、工作方式、业务类型、信号类型、服务对 象、终端移动性、覆盖范围等来划分。
号电平的衰减。若用分贝表示，则为
L
10 lg
Pt Pr
10lg
4πd
2
1 A2GtGr
20lg
4πd
A(dB)
Gt (dB)
Gr (dB（) 5.1-2）
式中，d为传播距离（m）；λ为自由空间内电
波的波长（m）；A为电磁场的衰减因子；Gt为 发射天线增益；Gr为接收天线增益。
8、传播失真 传输信号的无线电波的各个不同的频率
1、各波段的主要信道模式
极长波、超长波、特长波和甚长波均可以地下与 海水传播、沿地磁力线的哨声传播等；长波以表面波、 天波、地—电离层波导传播；中波以地表面波、天波 传播；短波以地表面波、天波、电离层波导、散射波 传播；超短波、分米波、厘米波以直射波、地面和对 流层的反射波、对流层折射及超折射波导、散射波传 播；毫米波、亚毫米波以直射波传播。