第二章短波和超短波通信系统2-8
第二章短波和超短波通信系统2-7
三、短波自适应通信
根据是否发射探测信号分为:主动式选频系统和 根据是否发射探测信号分为:主动式选频系统和被动 式选频系统。前者要发射探测信号, 来完成自适应选频; 式选频系统 。 前者要发射探测信号 , 来完成自适应选频 ; 后 者无需发射探测信号, 者无需发射探测信号 , 而是通过某种计算方法计算出电路的 可通频段,在该可通频段内测量出安静频率作为通信频率。 可通频段,在该可通频段内测量出安静频率作为通信频率。
三、短波自适应通信
由以上定义可以引出以下几个重要概念。 由以上定义可以引出以下几个重要概念。
采用RTCE RTCE的短波自适应系统和给定的通信线路与所要传输 3 ) 采用 RTCE 的短波自适应系统和给定的通信线路与所要传输 的通信业务密切相关。它并不考虑电离层结构和电离层的具体变化, 的通信业务密切相关。它并不考虑电离层结构和电离层的具体变化, 而从特定线路出发,发送某种形式的探测信号,接收端在规定的彝 而从特定线路出发, 发送某种形式的探测信号, 族信道上测量被选定的参数,通过实时处理所得数据, 族信道上测量被选定的参数,通过实时处理所得数据,即可定量地 区分被测信道的优劣,从而为通信线路提供实时的频率资源信息。 区分被测信道的优劣,从而为通信线路提供实时的频率资源信息。 RTCE最终目的是要能描述在一组信道上传输某种通信业务 4 ) RTCE 最终目的是要能描述在一组信道上传输某种通信业务 的能力。在RTCE中反映这种能力最好是和线路上传输某种通信业务 的能力。 RTCE中反映这种能力最好是和线路上传输某种通信业务 的质量指标联系起来。通常传输数据采用误码率, 的质量指标联系起来。通常传输数据采用误码率,传输语音时用清 晰度较为适宜。 晰度较为适宜。
三、短波自适应通信
5.有效拓展了短波通信业务范围 . 短波自适应通信系统不仅可以进行传统的报话通信, 短波自适应通信系统不仅可以进行传统的报话通信,而 在外接数字调制解调器和相应的终端设备,如计算机、 且,在外接数字调制解调器和相应的终端设备,如计算机、 传真机等,可以进行数据、传真和静态图像等非话业务通信。 传真机等,可以进行数据、传真和静态图像等非话业务通信。
超短波通信系统干扰问题分析及其应对策略
超短波通信系统干扰问题分析及其应对策略超短波通信系统作为一种传输速度快、信号传输稳定可靠的通信系统,被广泛应用于各个领域,如公共安全、铁路、气象、军事等。
然而,随着通信设备的增多,超短波通信系统面临着越来越严峻的干扰问题。
本文将分析超短波通信系统干扰问题及应对策略。
一、超短波通信系统干扰问题1.电磁干扰由于超短波通信系统的频率在300MHz-3GHz之间,这个频段被许多电子设备使用,如电视、微波炉、雷达、商业广播等,它们发出的电磁波会对超短波通信系统产生不同程度的干扰影响,影响通信效果。
2.天气干扰超短波通信系统的天线必须直接对准接收位置,如果有天气干扰就会影响信号的传输。
在雷暴、大雨、雾、雪等恶劣天气下,电离层中的天空波会受到天气条件的不同而发生改变,从而影响信号的传输。
3.建筑物遮挡超短波通信系统需要采用室外设备,如天线、转发器等,但这些设备往往会被建筑物、山、树等遮挡,导致信号衰减或者完全丧失,从而影响通信质量。
二、超短波通信系统应对策略1.调整工作频率超短波通信系统可以通过调整频率的方式避免或减少电磁干扰,但这需要进行其他联络系统,因为在使用频率带时必须遵循特定规定和协议。
2.选择合适的天线应该选择最适合工作环境的合适天线。
在建筑物中,可以采用高分辨率天线,而在山区或多树林的地区,可以采用大方向天线,以避免遮挡。
3.加强通信安全加强通信系统安全是应对干扰问题的一种重要策略。
可以采用加密技术、访问密码、密钥管理等安全措施,防止外部入侵和非法盗窃信息。
4.增强设备防护加强设备的防护工作可有效减少天气因素对通信设备的影响。
可以采用防水工艺和耐用的防水材料,对设备进行外壳加固和防雨处理,以提高设备的可靠性和耐用性。
5.有效维护设备保持设备干净、整洁、工作正常是有效应对干扰问题的另一项重要措施。
可以定期对设备进行维护和保养,及时修复设备故障,以保证通信系统设备的正常工作状态。
综上所述,随着超短波通信系统的不断应用,干扰问题日益突出。
第二章短波和超短波通信系统.ppt
一、短波信道和超短波信道的特性 二、短波通信系统 三、短波自适应通信系统 四、短波通信系统的应用与发展 五、超短波通信系统
一、短波信道和超短波信道的特性
(一)短波和超短波传播的形式 (二)短波在电离层中的传播特性 (三)改进无线传输质量的主要措施
(二)短波在电离层中的传播特性
1.最高可用频率(MUF)
从图中可以看出,和这个斜射频率相应的fv-h’曲线, 和频高图中(虚线)E、F1层曲线不存在交点。
E
1.最高可用频率Biblioteka MUF)这表明fob=18MHz时,电波已不可能利用F1层和E层 反射,而只是穿过它们,然后由F2层反射。
E
1.最高可用频率(MUF)
同样的道理,2点反射在接收端的信号较2’点反射的 强,但由于两者的反射高度相差不太大,所以其场强的差 别将小于fob=14MHz时的情况。
1.最高可用频率(MUF)
由于电离层的电子密度受太阳辐射影响很大,白 天和夜晚的最高可用频率相差甚大,工作频率也需要 进行相应的调整。下图示出了最高可用频率一天内的 变化,作为简单的取值方法,而为了更好的适应电离 层参数变化引起的传输特性随机起伏,实时地选用最 佳工作频率是合适的。下图画出了MUF和FOT及建议选 用的日频和夜频。
E
1.最高可用频率(MUF)
由此可见,反射点3时斜射电波能否返回地面的临界 点,与该点相对应的fv就是F2层的临界频率,与该点相对 应的fob就称为F2层的最高可用频率(MUF)。
E
1.最高可用频率(MUF)
总结以上结论,可以得到以下重要概念。 (1)MUF是指给定通信距离下的最高可用 频率。若通信距离改变了,计算所得的曲线族 和实测频高图都将发生变化,从而使临界点的 位置发生变化,对应的MUF值也就改变了。显 然MUF还和反射层的电离密度有关,所以凡影 响电离密度的诸因素,都将影响MUF的数值。
短波通信原理
短波通信原理尽管当前新型无线电通信系统不断涌现,短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘太,还在快速发展。
其原因主要有三:(一)短波是唯一不受网络枢钮和有源中继体制约的远程通信手段,一但发生战争或灾害,各种通信网络都可能受到破坏,卫星也可能受到攻击。
无论哪种通信方式,其抗毁能力和自主通信能力与短波无可相比;(二)在山区、戈壁、海洋等地区,超短波覆盖不到,主要依靠短波;(三)与卫星通信相比,短波通信不用支付话费,运行成本低。
近年来,短波通信技术在世界范围内获得了长足进步。
这些技术成果理应被中国这样的短波通信大国所用。
用现代化的短波设备改造和充实我国各个重要领域的无线通信网,使之更加先进和有效,满足新时代各项工作的需要,无疑是非常有意义的。
这里简要介绍短波通信的一般概念,优化短波通信的经验,以及一些热门的新技术。
1、短波通信的一般原理1.1.无线电波传播无线电广播、无线电通信、卫星、雷达等都依靠无线电波的传播来实现。
无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。
根据电磁波传播的特性,又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段,其中:超长波的波长为100,000米~10,000米,频率3~30千赫;长波的波长为10,000米~1,000米,频率30~300千赫;中波的波长为1,000米~100米,频率300千赫~1.6兆赫;短波的波长为100米~10米,频率为1.6~30兆赫;超短波的波长为10米~1毫米,频率为30~300,000兆赫(注:波长在1米以下的超短波又称为微波)。
频率与波长的关系为:频率=光速/波长。
电波在各种媒介质及其分界面上传播的过程中,由于反射、折射、散射及绕射,其传播方向经历各种变化,由于扩散和媒介质的吸收,其场强不断减弱。
为使接收点有足够的场强,必须掌握电波传播的途径、特点和规律,才能达到良好的通信效果。
常见的传播方式有:地波(地表面波)传播沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。
网络与通信
4)接入网AN:是近年来由于用户对高速上网需求的增加而出现的
一种网络。接入网是局域网(或校园网)和城域网之间的桥接区。
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5.2.2 计算机网络基础
3.计算机网络的功能
1)资源共享 2)信息快速传输和集中处理功能 3)均衡负载及分布处理 4)综合信息服务功能
5.3 网络技术
7. 综合业务数字网(ISDN)
综合业务数字网是由电话综合数字网(IDN)发展演变而成的,它提 供了端到端的数字连接,为用户进网提供了一组标准的多用途网络接口 ,其业务范围涵盖了现有通信网的全部业务和多种多样的新型业务,并 继续向宽带化、高速化方向发展。
8. 数据通信、计算机通信与信息网络
几乎目前所有的通信系统都是以数据通信系统为基础建立起来的。 随着通信技术和计算机网络技术的飞速发展,现在不仅可以享用传统 的电信业务,如电话、传真等,而且可以享用多种信息服务,如电子邮 件、网上浏览、信息搜索、电子商务、网上娱乐等等。
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5.2.1 走进网络
3.网站信息的组织
首先将信息分类,就像图书馆里对书进行分类 放置在不同 的书架上一样。 分类后建立数据库,不同的信息对应不同的数据库文件; 最后,在网页设计时建立超链接。
5.2.2 计算机网络基础
1. 计算机网络的发展
计算机网络的发展几乎是和计算机的发展同时起步的。是计算机 技术 与通信技术相结合的产物。 因特网始于1957年。57年美国成立国防部高级研究计划署 A R PA 。 6 0 年 代 末 建 成 具 4 个 中 心 节 点 的 A R PA n e t , 并 于 7 0 年 在美秋季计算机会议上公布,从此“计算机网络”开始广泛应用 。71年拥用15个节点,进入实用阶段。 80年代以来,全世界越来越多的计算机采用各种方法连接起来, 组成一个超级网络,即今天的Internet 。97年全国科学技术名 词委员会推荐使用中文译名“因特网”。 现在覆盖170多个国家和地区。
02_第二章 甚高频通信系统
通信系统
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6
2.1 超短波传播特性
例 A.假设视距传输,求一个飞机VHF发射机与一个300 km远的接收站之间的最大自由空间路径损耗。 B.假设发射机的发射功率不变,欲使接收机接收到 四倍的功率,飞机与接收站的距离需要变为多远? 解:A.
B.
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在自由空间条件 下,欲使传播距 离翻倍,应使发 射功率增至四倍
R h1
d1 2Rh1 d1(km) 3.6 h1(m)
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2.1 超短波传播特性 ❖ 无线电地平线的计算(续)
▪ 在B处增加一机载或高塔天线, 高度为h2
▪ 两点间的视距距离为
d (km) 3.6 h1(m) h2 (m)
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2.1 超短波传播特性 ❖ 无线电地平线的计算(续)
6 26
626
✓ 波程差等于整数倍波长的时,衰减达到极大值
✓ 地表反射系数 值越大,曲线起伏程度就越大
通信系统
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2.1 超短波传播特性
✓ 接收点处的功率/场强随天线高度变化而变化 ✓ 接收点处的功率/场强随站机间距离变化而变化
存在地表反射时,接收功率随距离和天线高度变化的情况
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不同飞行高度的地平线距离
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2.1 超短波传播特性
VHF台站对不同飞行高度的覆盖情况
通信系统
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2.1 超短波传播特性
❖ 电磁波的反射、绕射、折射、散射和吸收 ▪ 平坦地表对电磁波的反射
T
短波和超短波通信系统
(二)短波高速数据传输
(2)抗衰落性良好的调制键控技术,时 频调制技术就是其中的一种。
(3)分集接收技术,在给定信号形式的 条件下,接收端通过接收信号的某些处理来提 高系统的抗衰落和抗干扰能力的一种技术。
(二)短波高速数据传输
(4)差错控制技术,在短波数据传输系 统中加入某种类型的差错控制技术,使接收端 具有检测和纠正信息错误的能力。差错控制技 术与前面提到的各种技术不同,不论是由多径、 衰落还是干扰造成的数据错误接收,在一定条 件下,绝大部分错误都能通过差错控制系统予 以纠正,从而提高了系统的通信质量。
1.主机
(3)逻辑控制电路 现代通信设备中的逻辑控制电路一般采用单片机 控制技术或嵌入式系统技术。逻辑控制电路通常包括 微处理器系统(包括CPU、程序存储器、数据存储器 等)、输入与输出电路、键盘控制电路、数字显示电 路及扩展电路的接口等。逻辑控制电路将控制整个设 备的工作状态,协调与扩展电路的联系,扩展能力的 强弱是体现设备先进的重要标志。
(二)短波高速数据传输
采用分集接收技术应研究两个基本问题: 一是信号的分散传输问题。即将同一信号分散传输, 以求在接收端获得多个独立衰落的信号样品,实践证明, 在空间、频率、时间、角度和极化等方面分离得足够远的 无线电信道,衰落可以认为是相互独立的,所以利用信号 分散传输,在接收端获得独立衰落的样品是完全可能的。 必须指出,在接收端能获得多个独立衰落的信号样品,是 分集接收克服快衰落,达到可靠通信的依 (t) i 1
(二)短波高速数据传输
(3)合并方式
3)最大比值合并方 式,各路信号合并时,加 权系数按各路的信噪比而 自适应地调整,以求合并 后获得最大信噪比输出。
m
f (t) ai fi (t) i 1
短波通信系统和超短波通信系统
智能化发展
随着人工智能和大数据技术的应用,短波通信系统和超短波通信系统的智能化发展成为未来的重要趋 势。通过引入智能化技术,可以实现自适应调制解调、自适应天线调整、自适应信道选择等功能,进 一步提高通信系统的性能和可靠性。
智能化发展还可以实现通信系统的自主管理和维护,减少人工干预和故障率,提高整个通信系统的稳 定性和可用性。同时,智能化技术还可以帮助通信系统更好地适应各种复杂环境和应用场景,满足各 种不同的通信需求。
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短波通信系统和超短波通信系统
目录
• 引言 • 短波通信系统 • 超短波通信系统 • 短波通信系统与超短波通信系统的比较 • 未来发展趋势
01 引言
通信系统的定义与分类
通信系统定义
通信系统是实现信息传输和交换的设 备、设施和网络的组合,主要用于传 递信息,满足人们通信交流的需求。
通信系统分类
根据传输媒介和工作频段,通信系统 可分为短波通信系统、超短波通信系 统、微波通信系统、卫星通信系统等 。
超短波通信系统
传输质量相对较稳定,信号不易受到干扰和衰落,适用于高 质量的语音和数据传输。
覆盖范围
短波通信系统
覆盖范围较广,可以实现全球范围内的通信。
超短波通信系统
覆盖范围相对较小,通常只能实现较近距离的通信,适用于局域网或城域网的应用。
05 未来发展趋势
融合发展
短波通信系统与超短波通信系统的融合,可以充分利用两者的优势,提高通信的 可靠性和稳定性。例如,在复杂环境中,超短波通信系统可以提供稳定的通信链 路,而在远程通信中,短波通信系统则具有更好的穿透能力和覆盖范围。
短波和超短波解读
CDMA2000: 这也是3G通信标准之一,在几年前中国发放3G牌照的时候,将 这个牌照发放给了中国电信,但因为中国目前所运营的3种3G模式都互 不兼容,所以我们平常市场上支持该模式的手机也比较少。
总的来说,现在市场上的中高端手机普遍都支持两种模式,它们的组合 模式是: 中国移动:GSM、TD-SCDMA 中国联通:GSM、WCDMA 中国电信:CDMA、CDMA2000
这种传播方式是利用对流层及电离层的不均匀性对电波的散射作 用而实现的超视距传播。主要用于超短波和微波的远距离通信。
射线
(a) 电离层
(b)
对流层
(c)
(d)
图 无线电波的主要传播方式 (a) 直射传播; (b) 地波传播; (c) 天波传播; (d) 散射传播
二、短波通信系统
主要依靠天波和地波两种传播方式。
短波通信系统和超短波通信系统
一、 无线电通信
二、 短波通信系统
三、 超短波通信系统
一、无线电通信
定义:无线电通信是指利用无线电波传播信息的通信方式
优点:与有线通信方式相比,无线电通信具有通信建立迅速、 通信距离远、机动灵活和组网容易等优点 缺点:衰落严重,易受天电等外界干扰,容易被截获和窃听等 应用:主要用于电报、电话、传真、广播和电视等各种信息
1 01 0 1 01 1 1 01 2
气温 随高度 变化曲 线 温度
长波可在 D 层反
射下来,在夜晚 由于 D 层消失, 长波将在 E 层反 射; 中波将在 E 层反 射,但在白天 D 层对电波的吸收 较大,故中波仅 能在夜间由 E 层 反射; 短波将在 F 层反 射;而超短波k m
E层 D层 中波 长波 短波
1 00 km 6 0 km~7 0 k m
现代通信与通信指挥管理信息系统技术
现代通信与通信指挥管理信息系统技术摘要:军事通信和通信指挥管理信息系统是现代综合电子信息系统的重要组成部分。
论述了现代军事通信系统的短波通信、超短波通信、卫星通信、散射通信、流星余迹通信、军事光通信等多种传输手段、军事认知无线电等特点和发展趋势及新技术、关键技术,并论述了通信指挥管理信息系统相关技术。
关键词:军事通信;指挥管理;信息处理;认知无线电;网络管理未来作战需要通信设备具有高效的机动通信能力、可靠的再生保障能力、电磁环境和电磁兼容性。
通信和举报设备必须实施信息传输和处理能力。
系统必须有良好的顶层设计和相互兼容的开放标准。
系统必须形成路由优化协议。
要着眼于联合作战的要求,突出各种通信手段的融合。
强调通信平台和武器平台之间的相互连接,以满足无缝链接的要求。
通信设备系统要适应新技术开发的要求等。
1卫星通信指挥系统卫星通信指挥系统是指利用卫星通信技术提供移动业务,指挥通信信息的传输、传输、存储和处理的通信系统。
卫星通信指挥系统具有非常典型的特点,通过卫星中继站向所有用户提供各种移动通信业务。
因此,卫星移动通信系统本质上是现代移动通信和传统卫星通信相结合而诞生的产品。
1.1CDMA的应用在卫星通信指挥系统中,由于CDMA具有许多无可取代的独特优点,因此得到了非常广泛的应用。
CDMA应用的主要优势如下:(1)容量限制比较小,可以顺利地增加用户;(2)可以扩频增益,相邻波束之间可以使用的频率一样,频率具有很强的复用能力;(3)在宽带信息传输中具有良好的抗多径衰落性能;(4)具有良好的软切换功能,可以运用语音激活功能极大地提高容量;(5)具有良好的抗干扰能力强,信号频谱的接收和扩展保护性和隐蔽性良好。
1.2多址访问方式卫星通信系统的一个显著特点便是具有多点对多点或多址访问的通信能力。
其多址方式主要包括FDMA、SDMA、TDMA和CDMA,与地面上的移动通信中的多址方式极为相似。
卫星通信系统的独特优势表现在其多址访问能力。
通信原理第二章(信道)习题及其答案
第二章(信道)习题及其答案【题2-1】设一恒参信道的幅频特性和相频特性分别为0()()d H K t ωϕωω⎧=⎨=-⎩其中,0,d K t 都是常数。
试确定信号()s t 通过该信道后的输出信号的时域表达式,并讨论之。
【答案2-1】 恒参信道的传输函数为:()0()()d j t j H H e K e ωϕωωω-==,根据傅立叶变换可得冲激响应为:0()()d h t K t t σ=-。
根据0()()()i V t V t h t =*可得出输出信号的时域表达式:000()()()()()()d d s t s t h t s t K t t K s t t δ=*=*-=-讨论:题中条件满足理想信道(信号通过无畸变)的条件:()d d H ωωφωωτττ⎧=⎨⎩常数()=-或= 所以信号在传输过程中不会失真。
【题2-2】设某恒参信道的幅频特性为[]0()1cos d j t H T e ωω-=+,其中d t 为常数。
试确定信号()s t 通过该信道后的输出表达式并讨论之。
【答案2-2】 该恒参信道的传输函数为()0()()(1cos )d j t j H H e T e ωϕωωωω-==+,根据傅立叶变换可得冲激响应为:0011()()()()22d d d h t t t t t T t t T δδδ=-+--+-+根据0()()()i V t V t h t =⊗可得出输出信号的时域表达式:0000011()()()()()()()2211 ()()()22d d d d d d s t s t h t s t t t t t T t t T s t t s t t T s t t T δδδ⎡⎤=⊗=⊗-+--+-+⎢⎥⎣⎦=-+--+-+讨论:和理想信道的传输特性相比较可知,该恒参信道的幅频特性0()(1cos )H T ωω=+不为常数,所以输出信号存在幅频畸变。
其相频特性()d t ϕωω=-是频率ω的线性函数,所以输出信号不存在相频畸变。
短波和超短波通信系统卷积编码PPT课件
g2 g3
输出序列 111,001,100,110
三、卷积码的编码过程
+
+
g1
输入序列
11
g2
…… 01101
g3
+
卷积码(3,1,3)编码器生成函数
输出序列
g1=an
111,001,100,110,010 ……
g2=an+ an-2
g3=an+ an-1+ an-2 卷积码(3,1,3)编码器
常用的纠错编码
三、卷积码的编码过程
+ +
输入序列
… … ,an+2 an+1, an
an-1 an-2 +
g2 g3
卷积码(3,1,3)编码器生成函数
g1=an
g2=an+ an-2 g3=an+ an-1+ an-2
卷积码(3,1,3)编码器
三、卷积码的编码过程
例1:一个卷积编码器如图所示,试写出这
个编码器各函数发生器的矢量?
特点:纠错能力随着N的增加而增加。 适合用于前向纠错。
译码复杂。
常用的纠错编码
一、卷积码的概念 二、卷积码编码器的一般形式 三、卷积码的编码过程 四、卷积码的图解描述 五、卷积码的译码 六、交织编码和去交织编码
二、卷积码编码器的一般形式
卷积码表示形式:(n, k, N) k: k个信息位 n: n位输出
输入序列
… … ,an+2 an+1, an
+ an-1 an-2
+
g1 =101 g2 =111
g1 g2
输出序列
三、卷积码的编码过程
超短波通信系统干扰问题分析和抗干扰方法
超短波通信系统干扰问题分析和抗干扰方法超短波通信又称米波通信,它是利用30MHz-300 MHz的超短波频段的电磁波进行的无线电通信。
它的波长范围在1米到10米之间,主要依靠地波传播和空间波视距传播,其频带宽度是短波频带宽度的10倍之多。
因其具有频带较宽,传输性能较强等方面的优势,超短波通信不仅被广泛应用于电视、调频广播、雷达探测、移动通信等领域,而且成为我国军事通信中的主要手段之一,在部队战术通信、部队现场通信指挥等方面发挥重要作用。
然而随着当今社会信息技术的飞速发展,用频设备日益多样化,各种干扰现象也随之增多,直接影响通信的效果及其日后的发展。
因此,对超短波通信过程中产生的干扰现象进行分析,找出干扰来源并最大限度的对其进行抑制和防范,从而进一步优化通信过程是十分必要的。
1、主要干扰来源分析(1)邻道干扰邻道干扰是指在两个相邻或相近的波道,所传输的信号超过了波道的宽度,从而对临近波道所传播信号造成的干扰。
我们认为,这种干扰来源主要有两方面形成:一方面来源于紧随的若干波道的寄生辐射,包含发信边带扩展、边带噪声、杂散辐射等等。
另一方面则来源于移动通信网内一组空间离散的邻近工作频道。
(2)发信机噪声干扰除了邻道干扰之外,发信机噪声干扰也会直接影响到通信质量。
所谓发信机噪声干扰是指以载频为核心,分布频率范围相当宽的噪声。
其频率大小可在在数十千赫到数兆赫的区间,从而对其他发信机所造成的干扰。
这种干扰噪声的大小主要由新频器以及调制器等因素决定。
(3)互调干扰互调干扰通常产生于传输信道中的非线性电路。
当我们在非线性电路中输入两个或多个不同频率的信号时,在非线性器件的作用之下,会有很多谐波和组合频率分量产生。
这时,接近于所需要的信号频率ω0的组合频率分量就会顺利通过接收机,从而形成互调干扰。
我们认为,互调干扰产生的原因主要有三方面,分别是发信机互调、接收机互调和外部效应引起的互调。
①发动机互调发射机互调干扰是基站使用多个不同频的发射机(频分多址(FDMA)系统)所产生的特殊干扰。
短波与超短波
一、短波通信短波通信(Short-wave Comunication)是无线电通信的一种。
波长在10 米~100 米之间,频率范围 3 兆赫~30 兆赫。
发射电波要经电离层的反射才能到达接收设备,通信距离较远,是远程通信的主要手段。
由于电离层的高度和密度容易受昼夜、季节、气候等因素的影响,所以短波通信的稳定性较差,噪声较大。
目前,它广泛应用于电报、电话、低速传真通信和广播等方面。
尽管当前新型无线电通信系统不断涌现,短波这一古老和传统的通信方式仍然受到全世界普遍重视,不仅没有被淘汰,还在快速发展。
1. 短波传播途径短波的基本传播途径有两个:一个是地波,一个是天波。
如前所述,地波沿地球表面传播,其传播距离取决于地表介质特性。
海面介质的电导特性对于电波传播最为有利,短波地波信号可以沿海面传播1000 公里左右;陆地表面介质电导特性差,对电波衰耗大,而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样(潮湿土壤地面衰耗小,干燥沙石地面衰耗大)。
短波信号沿地面最多只能传播几十公里。
地波传播不需要经常改变工作频率,但要考虑障碍物的阻挡,这与天波传播是不同的。
短波的主要传播途径是天波。
短波信号由天线发出后,经电离层反射回地面,又由地面反射回电离层,可以反射多次,因而传播距离很远(几百至上万公里),而且不受地面障碍物阻挡。
但天波是很不稳定的。
在天波传播过程中,路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素,都会造成信号的弱化和畸变,影响短波通信的效果。
2. 电离层的作用电离层对短波通信起着主要作用。
电离层是指从距地面大约60 公里到2000 公里处于电离状态的高空大气层。
上疏下密的高空大气层,在太阳紫外线、太阳日冕的软X 射线和太阳表面喷出的微粒流作用下,大气气体分子或原子中的电子分裂出来,形成离子和自由电子,这个过程叫电离。
产生电离的大气层称为电离层。
电离层分为D、E、F1、F2 四层。
D 层高度60~90 公里,白天可反射2~9MHz 的频率。
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五、超短波通信系统
(二)超短波通信系统的主要应用与发展 超短波通信主要靠直接波传播, 超短波通信主要靠直接波传播,通信距离一般不超过 40-50公里 近距离语音通信靠地波传播, 公里。 40-50公里 。近距离语音通信靠地波传播,通信距离一 般只有几公里。 靠直接波传播的超短波通信, 般只有几公里 。 靠直接波传播的超短波通信 , 为了延 长通信距离, 通常在通信两地之间设立若干个中间站, 长通信距离 , 通常在通信两地之间设立若干个中间站 , 通过中间站的转发来实现超视距传播, 通过中间站的转发来实现超视距传播 , 这种通信方式 称为无线电接力通信。 称为无线电接力通信 。 此外也可采用其他传输机理或 媒介来获得超视距的超短波通信, 如散射通信、 媒介来获得超视距的超短波通信 , 如散射通信 、 流星 余迹通信、卫星通信等。 余迹通信、卫星通信等。
五、超短波通信系统
2.在县级防汛调度网和水库网中的应用 超短波网作用距离有限,但音质好,干扰小, 超短波网作用距离有限,但音质好,干扰小,机型小巧携 带方便,移动方式通信,机动性好, 带方便,移动方式通信,机动性好,最适合县级防汛调度网和 水库网。 水库网。 3.在水文遥测中的应用 无线通信方式最适合在水文遥测中的应用, 无线通信方式最适合在水文遥测中的应用, 现阶段主要有超 短波(VHF) 微波及卫星通信三种方式。 短波 ( VHF ) 、 微波及卫星通信三种方式 。 其中超短波通信是 水文自动测报系统应用最广泛、最成功的一种通信方式。 水文自动测报系统应用最广泛、最成功的一种通信方式。
第二章 短波和超短波通信系统
一、短波信道和超短波信道的特性 二、短波通信系统 三、短波自适应通信系统 四、短波通信系统的应用与发展 五、超短波通信系统
五、超短波通信系统
(一)超短波通信系统的组成及工作原理 (二)超短波通信系统的主要应用与发展
五、超短波通信系统
(一)超短波通信系统的组成及工作原理 (二)超短波通信系统的主要应用与发展
五、超短波通信系统
1.传统超短波通信系统组成及工作原理 传统超短波通信系统由终端站和中继站组成,终端站装有发射机、 传统超短波通信系统由终端站和中继站组成,终端站装有发射机、接 收机、载波终端机和天线。中继站则仅有通达两个方向的发射机、 收机、载波终端机和天线。中继站则仅有通达两个方向的发射机、接收 机以及相应的天线。 机以及相应的天线。 (1)超短波发射机 超短波发射机一般采用间接调频法,即利用调相获得调频的方法。 超短波发射机一般采用间接调频法,即利用调相获得调频的方法。 这样可用频率稳定度较高的晶体振荡器作主振器, 这样可用频率稳定度较高的晶体振荡器作主振器,而不必用复杂的频率 控制系统。但为了减少寄生调幅和非线性失真,调制系数不能太大( 控制系统。但为了减少寄生调幅和非线性失真,调制系数不能太大(一 般小于0.5 rad)。因此,在这种发射机中要用多级倍频器, )。因此 般小于0.5 rad)。因此,在这种发射机中要用多级倍频器,以获取所需 的频偏,从而提高发射频率的边带功率。 的频偏,从而提高发射频率的边带功率。发射机末端使用高频率高功率 放大器。在超短波低频段尚可用集中参数元件构成调谐回路, 放大器。在超短波低频段尚可用集中参数元件构成调谐回路,其高频端 可用微带部件。 可用微带部件。
五、超短波通信系统
(2)市政公用网 主要担负全市供水、供气、公交、出租、市政、 主要担负全市供水、供气、公交、出租、市政、 (4)三防网 即防火、防震、防空,主要采用400MHz或450MHz 400MHz MHz的常规通信网以及人 即防火 、 防震 、 防空 , 主要采用 400MHz 或 450MHz 的常规通信网以及人 防部门组建的450MHz模拟集群通信系统 450MHz模拟集群通信系统。 防部门组建的450MHz模拟集群通信系统。 (5)医疗救护网 主要使用的是450MHz常规对讲通信系统。 主要使用的是450MHz常规对讲通信系统。 450MHz常规对讲通信系统 (6)政府城市管理和调度指挥网 采用的是由市无线电管理机构、机关事务管理部门、 采用的是由市无线电管理机构、机关事务管理部门、城市综合管理等部 门组建的常规对讲通信系统。 门组建的常规对讲通信系统。
五、超短波通信系统
1.在移动通信中的应用 超短波波长较短,因而收发天线尺寸可以较小。在短距离通信时, 超短波波长较短 , 因而收发天线尺寸可以较小 。 在短距离通信时 , 只需要配备很小的通信设备,因此广泛应用于移动通信方式。20世纪 只需要配备很小的通信设备,因此广泛应用于移动通信方式。20世纪 80年代以来 与电话交换技术结合, 年代以来, 80年代以来,与电话交换技术结合,移动电台可以通过电话交换机以 拨号方式与其它移动电台构成双向通信电路,称作无线电话( 拨号方式与其它移动电台构成双向通信电路,称作无线电话(或移动 电话) 并可与市话网互通,形成方便灵活的通信网。 电话),并可与市话网互通,形成方便灵活的通信网。最小型的移动 电台为手持式,重量不足1000 1000克 记者随身携带进入现场采访, 电台为手持式,重量不足1000克。记者随身携带进入现场采访,在几 千米范围内随时可与编辑部保持联系。如果带有文字传真、 千米范围内随时可与编辑部保持联系。如果带有文字传真、图像传真 或用便携式计算机编写稿件的设备, 或用便携式计算机编写稿件的设备,则可将采访到的稿件或照片当场 发回编辑部。 发回编辑部。
五、超短波通信系统
(7)交通运使能源石油等指挥调度专网 主要有民航的800MHz模拟集群系统和 150MHz 主要有民航的 800MHz 模拟集群系统和 150MHz 甚高频 800MHz 模拟集群系统和150MHz甚高频 通信系统, 铁路的150MHz和 450MHz 列车调度系统, 150MHz MHz列车调度系统 通信系统 , 铁路的 150MHz 和 450MHz 列车调度系统 , 地 铁的800 800MHz TETRA数字集群系统 电力的800MHz集群 数字集群系统, 800MHz 铁的 800MHz TETRA 数字集群系统 , 电力的 800MHz 集群 之后调度系统和400MHz常规系统 高速公路的800 400MHz 常规系统, 800MHz 之后调度系统和 400MHz 常规系统 , 高速公路的 800MHz 模拟集群系统, 石油化工的800MHz集群指挥调度系统 800MHz 模拟集群系统 , 石油化工的 800MHz 集群指挥调度系统 150MHz 450MHz常规通信系统等。 MHz、 MHz常规通信系统等 和150MHz、450MHz常规通信系统等。
五、超短波通信系统
4.在应急保障通信中的应用 我国目前传统的应急通信保障模式是由几家基础电信运营商的 机动通信局或分队组成,以保障战备、抢险救灾和通信网络为主。 机动通信局或分队组成,以保障战备、抢险救灾和通信网络为主。 除次之外, 除次之外 ,还有政府职能部门和公共服务事业单位的无线电通信 网络。其中,既有模拟集群通信系统,也有数字集群通信系统, 网络。其中, 既有模拟集群通信系统 ,也有数字集群通信系统, 还有常规无线对讲通信系统。 还有常规无线对讲通信系统。现有的超短波应急通信系统主要分 为八类。 为八类。 (1)公共安全网 由公安、安全、消防和交警部门组建,为公安、交警、 由公安、安全、消防和交警部门组建,为公安、交警、急救等应 急处置提供通信和信息保障。 急处置提供通信和信息保障。
五、超短波通信系统
(一)超短波通信系统的组成及工原理
超短波电台一般用于近距离通信,其形式主要是车载、机载、 超短波电台一般用于近距离通信,其形式主要是车载、机载、 背负、手持等,一般要求其体积小、重量轻、功能多、 背负、手持等,一般要求其体积小、重量轻、功能多、抗干扰能 力强。超短波电台经历多年的发展,其电路形式变化不大。 力强。超短波电台经历多年的发展,其电路形式变化不大。但就 具体电路而言,新技术、新器件大量地应用于超短波电台, 具体电路而言,新技术、新器件大量地应用于超短波电台,使超 短波电台的性能和功能得到明显的提高和改善, 短波电台的性能和功能得到明显的提高和改善,特别是扩频通信 技术在超短波电台中的应用,使得电台的抗干扰能力、 技术在超短波电台中的应用,使得电台的抗干扰能力、组网能力 都有了质的变化。 都有了质的变化。
五、超短波通信系统
发信通道部分
逻辑控制部分
频率合成器部分
跳频保密单元
接收通道部分
电源
五、超短波通信系统
逻辑控制部分是由微处理器及一些外设电路组成的控制电 根据操作人员的指令需要对整机实施控制和管理。 路,根据操作人员的指令需要对整机实施控制和管理。在跳 频状态下可以与跳频单元交换信息, 频状态下可以与跳频单元交换信息,实现跳频通信的工作方 式。 跳频通信是一种无线电抗干扰措施, 跳频通信是一种无线电抗干扰措施 , 在现代超短波电台 中普遍采用,有些还实现自适应跳频通信, 中普遍采用,有些还实现自适应跳频通信,跳频速率是跳频 通信的重要指标,跳速越高其抗电子干扰、抗截获、 通信的重要指标,跳速越高其抗电子干扰、抗截获、抗窃听 的性能越好。 的性能越好。 电源提供整机工作电源,背负式、 电源提供整机工作电源,背负式、手持式电台一般由蓄电 池供电。 池供电。
五、超短波通信系统
(2)市政公用网 主要担负全市供水、供气、公交、出租、市政、 主要担负全市供水、供气、公交、出租、市政、排水 和路灯等保供保运保障任务, 采用的是450MHz常规对 450MHz 和路灯等保供保运保障任务 , 采用的是 450MHz 常规对 讲通信系统。 讲通信系统。 (3)抗洪防汛和水上安全救助网 包括由海事、 港口、 沿江管理部门组建的150MHz和 150MHz 包括由海事 、 港口 、 沿江管理部门组建的 150MHz 和 800MHz水上应急网和集群系统。 MHz水上应急网和集群系统 800MHz水上应急网和集群系统。
五、超短波通信系统
(3)载波终端机 将超短波发射机和超短波接收机的四线基带信号分 路还原合并为多路二线语音信号, 路还原合并为多路二线语音信号 , 接通用户或接至市 话交换机的设备。载波终端机只装载超短波终端站。 话交换机的设备。载波终端机只装载超短波终端站。 (4)天线 由于超短波波长较短,一般采用结构简单、增益较高、 由于超短波波长较短,一般采用结构简单、增益较高、 方向性较好的三单元或五单元八木天线。 方向性较好的三单元或五单元八木天线 。 在接近微波 段的高频段,也可采用角形面反射天线。 段的高频段,也可采用角形面反射天线。