现代通信技术概论 卫星通信系统
卫星通信
4.2 通信卫星的组成及部分功能
通信卫星主要有两部分组成：
有效载荷：装载于卫星上用于完成通信任务的仪器设备的总称。
卫星公用舱：用于安装固定有效载荷的服务系统。
二、卫星公用舱的组成——五个分系统组成。
Ⅰ姿态和轨道控制系统——Aocs（Attitude and orbit control subsystem）
重叠区设置中继站，可实现全球通卫星通信。
第二阶段：实用阶段
1964年，美国人成功发射了“辛康姆”卫星——事件标志着卫星通信进入实 用阶段，标志性体现在：
1、成功的进行了电话和电视的传输试验。 2、向美国国内传播在日本东京举行的奥运会。 第三阶段：商用阶段
由于卫星通信带来的巨大经济效益。卫星通信商用化逐渐提上了议事日程。
第四章 卫星通信系统的组成
4.1 卫星通信系统的组成 一个完整的卫星通信系统由空间段、地面段和用户段三部分组成：
一、空间段：也称空间分系统，通常是指通信卫星，研究的重点
二、地面段：一般包括地球站群，测控系统和监控中心
1、地球站群：包括一个中央地球站和若干个普通地球站，中央站和普通站之
间采用高度集中的星形网络结构
的“闪电”号卫星及实现全球通信三颗同步卫星）
2、国内卫星通信系统——为本国提供卫星业务的系统 3、区域卫星通信系统——低轨卫星。（用于特殊服务，地质勘测，海洋勘探等）
二、按卫星业务分类 1、卫星固定业务：向现有的电话网（PSTN）和有线电视网（CATV） 提供卫星链路，用来传输语音信号和电视信号。
S
Sun
Earth Satellite
E
E
Td=2d/c=0.27s
为消除0.27s的时间延迟，必须增加回波抵消器，大大增加了星上设备的复杂
学习现代通信技术概论的认识与体会
JIANGSU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY学习《现代通信技术概论》的认识与体会学院：电气信息工程学院专业：电子信息工程班级：xxxxxxxxxxxxxxxxx姓名：xxxxxxxxx学号：xxxxxxxxxxxxx指导老师：张维玺设计时间: ______2013年6月21 日_______学习《现代通信技术概论》的认识与体会摘要：21世纪是一个信息社会，信息交流已成为人们生活的基本需要。
现代通信系统是信息时代的生命线，通信是推动人类社会文明、进步与发展的巨大动力。
人类社会是建立在信息交流的基础上的，所以人们总是离开信息的传递，古代的人力、马力以及烽火台，到现代社会的文字、书信、电报、电话、传真、电视以及电子邮件等，尽管通信的方式各种各样，传递的内容千差万别，但都有一个共性，那就是进行信息的传递。
因此，通信的任务就是要克服信息源与接收者之间在地里上的障碍，迅速而准确的传递信息。
但是，随着社会的发展和技术的进步，人们对传递信息的要求越来越高，人类通信交流的方式越来越复杂。
由于用电的方式能使消息几乎在任意距离上实现迅速、有效、准确、可靠地传递。
In the 21st century is an information society, information exchange has become the basic needs of people's life. Modern communication system is the lifeline of the information age, communication is to promote the development of human social civilization and progress and great power. Is based on the information exchange on the basis of human society, so people always leave the information transmission, the ancient human, horsepower, and beacon tower, to the modern society of words, letters, telegraph, telephone, fax, television and email, despite all kinds of communication way, pass the content of the differ in thousands ways, but there is a common, that is to transfer information. Communication task, therefore, is to overcome the obstacle of the information source and the receiver in the field between, rapid and accurate information. However, with the development of the society and the progress of technology, people more and more high requirement for transfer of information, human communication means of communication is more and more complex. Because of the way electricity can make the news almost at any distance to realize rapid, effective, accurate and reliable transmission.关键词：通信技术；光纤通信；卫星通信；计算机通信一、《现代通信技术概论》主要内容通过本学期《现代通信技术概论》的学习，让我们对现代通信技术有了一定的认识和了解。
通信工程卫星概论分解
移动卫星通信 全球覆盖的移动卫星通信海事卫星通信系统Inmarsat是全球覆盖的 移动卫星通信，目前工作的为第三代海事通信卫星，它们分布在大西 洋东区和西区、印度洋区和太平洋区，第四代Inmarsat一4卫星，已于 2005年3月发射了第一颗卫星，另一颗卫星亦准备发射，它们分别定 点在64。E和53。W，具有一个全球波束，l9个宽点波束，228个窄点波 束，采用数字信号处理器。有信道选择和波束成形功能。 全球覆盖的低轨道移动通信卫星有“铱星”(Iridium）和全球星 (Globalstar），“铱星”系统有66颗星，分成6个轨道，每个轨道有11颗 卫星，轨道高度为765km，卫星之间、卫星与网关和系统控制中心之 间的链路采用ka波段，卫星与用户间链路采用L波段。2005年6月底铱 星用户达12．7万户，在卡特里娜飓风灾害时”铱星”业务流量增加30 倍，卫星电话通信量增加5倍。 全球星（Globalstar）有48颗卫星组成，分布在8个圆形倾斜轨道平面内， 轨道高度为1 389km，倾角为52度。用户数逐年稳定增长，成本下降， 2005年比2004年话音用户增长。
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•
• 短波频率范围 • 电离层最高可反射40MHz的频率，最低可反射1.5MHz的频率。根据这 一特性，短波工作频段被确定为1.6MHz - 30MHz。 • 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。
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区分敌人的进攻方向
东
南
两个比特表示四个信息
西
北
n比特可表示的信息数为2n
可以传送２个消息
（０ １）
２1
可以传送４个消息
（００ ０１ １０ １１）
２2
２3
１０１ １１０ １１１）
可以传送８个消息
（０００ ００１ ０１０ １００ ０１１
可以传送１６个消息
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（3）ITU对电信的定义
国际电信联盟 (International Telecommunication Union -- ITU)
– 数字系统：每秒所传输的位数来计量(bit/s)
• ADSL上网的速率: 上行：0.54Mbit/s 下载： 8Mbit/s • 以太网上网的速率: 10Mbit/s 、100Mbit/s 到桌 面
宽带：2Mbit/s 作为划分点
1.2 电信技术的发展
电信技术的发展简史 我国电信的现状 电信的发展趋势
87第5章 移动通信 885.1 移动通信概述 885.1.1 什么是移动通信 895.1.2 无线通信系统的组成 895.1.3 移动通信的特点 915.1.4 移动通信的工作方式 925.1.5 移动通信中的多址方式 935.1.6 移动通信服务区体制 965.1.7 我国蜂窝移动通信系统的频率分配 985.2 GSM移动通信系统 995.2.1 GSM网络系统的组成 1015.2.2 GSM的网络结构 1035.2.3 移动电话的编号方式 1055.2.4 数字移动台的构成 1075.2.5 GSM无线接口信令 1105.3 CDMA移动通信系统 1115.3.1 码分多址技术的基本原理 1135.3.2 扩频通信的基本原理 1145.3.3 码分多址直接序列扩频通信系统 1165.3.4 CDMA系统的主要优势 1175.4 第三代移动通信系统 1175.4.1 3G发展概述 1185.4.2 3G标准 1195.4.3 3G标准比较 1205.4.4 3G通信业务应用 1215.5 其他移动通信系统简介 1215.5.1 无线寻呼系统 1215.5.2 集群调度系统 1225.5.3 小灵通系统简介 1235.5.4 大灵通系统简介 1245.6 实做项目及教学情境 124小结 126思考题与练习题
大学现代通信技术概论复习资料
第一章1. 通信的发展分为3个阶段：语言和文字通信阶段；电通信阶段；电子信息时代。
2. 通信系统的模型：信源，发送设备，信道，接收设备，信宿，噪声源。
3. 通信系统的分类：按通信内容：语音通信、数据通信、图像通信、多媒体通信。
按信号特征：模拟通信系统、数字通信系统。
按传输介质分：有线通信（双绞线、同轴电缆、光纤通信）、无线通信（短波、微波、卫星）。
4. 信息是人们在人类社会和自然界中需要传递、交换、存储和提取的抽象内容。
5. 信号的分类：确知信号和随机信号；周期信号和非周期信号；数字信号和模拟信号。
6. 最简单的数字信号是二元码或二进制码。
从信号电压是否占满整个符号持续期分为归零码和不归零码。
7. 信息处理的主要目的有：提高有效性；提高抗干扰性；改善主观感觉效果；对信息进行识别和分类；分离和选择信息。
8. 信息处理需要进行以下几方面：信源编码；加密；信道编码。
9. 信道是指以介质传输为基础的信号通路。
10.噪声的分类：按照来源分：人为噪声和自然噪声。
按性质来分：脉冲噪声、窄带噪声、起伏噪声。
11.信道的分类：传输介质：明线、双绞线、同轴电缆、光纤、微波通信、卫星通信；通信方式：单工通信、半双工通信、全双工通信；传输方式：串行传输、并行传输；同步方式：异步传输、同步传输；复用方式：频分复用、时分复用、码分复用、波分复用。
12.通信系统的性能指标有两个：传输速率和差错率。
13.构成通信网组成的基本要素（硬件）是：终端设备、传输链路、转接交换设备。
14.通信网的拓扑结构：星形网、树形网、网状网、环形网、总线形网、复合形网。
15.传统通信网络由传输、交换、终端3大部分组成。
16.通信协议有以下三个要素：语义：需要发出何种控制信息、完成何种协议以及作出何种应答，通俗地说是“讲什么”。
语法：数据与控制信息的结构或格式等，“怎么讲”。
同步：规定事件实现顺序的详细说明，即确定通信状态的变化和过程。
17.协议分层的优点：①各层之间相互独立；②灵活性好，任何一层发生变化，只要接口关系保持不变，其他各层均不受影响；③结构上可以隔开，各层都可以采用最合适的技术来实现；④易于实现和维护。
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153小结
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154思考题与练习题
2020/1/31
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第7章 微波通信和卫星通信
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1577.1 微波通信
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1577.1.1 微波通信的概念和特点
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1597.1.2 数字微波通信系统
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1617.1.3 微波站设备
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1667.1.4 微波的传播特性与补偿技术
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1727.1.5 数字微波通信技术的发展及应用
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1366.2.4 光纤的传输特性
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1396.2.5 光缆
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1416.3 光纤通信系统
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1416.3.1 光源与光发送机
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1426.3.2 光电检测器与光纤数字接收机
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1436.3.3 中继器
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1446.3.4 光纤通信系统的码型
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1456.4 SDH
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1456.4.1 SDH的产生
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1476.4.2 SDH的帧格式和速率
47思考题与练习题
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49第4章 数据通信
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504.1 数据通信概述
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504.1.1 数据、信号与信息
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514.1.2 系统组成
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534.1.3 数据通信网络互连
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574.1.4 通信协议
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604.2 数据传输
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604.2.1 传输方式
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644.2.2 数字数据编码
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664.2.3 数据通信系统的主要质量指标
– 1969年5月17日，决定5月17日定为“世界电信 日”。
• ITU对电信的定义
– 利用有线、无线的电磁系统或者光电系统，传输 、发射、接收或者处理语音、文字、数据、图像
现代通信技术概论(崔健双工业出版社)
(b) 周期脉冲信号
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信号的频域特性
信号的频域特性表达的是信号幅度和相位随频 率变化的规律。
F(f) A π 0 f1 f O an/a0
2π x
(a)周期正弦信号的频谱
(b)周期脉冲信号的频谱
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周期脉冲信号的频谱分析
根据傅立叶级数理论，任意周期函数u(t)均可分 解为直流分量和无限多个正弦及余弦分量之和。
2
第1章 绪论
1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 通信发展简史 信号与通信 通信系统的模型与指标 通信系统的分类 通信系统的传输方式 通信信道 调制与解调
3
1.1 通信发展简史
现代通信源于西方科技的发展与进步，通信发 展史也是一部人类科技进步史。 我国通信事业经历了从早期非常落后到后来跨 越式发展的变化历程，目前已经处于世界先进国 家行列。 了解通信发展史将有助于我们更深入地认识过 去、把握现状、展望未来。
33
1.4.2 按照传输信号的特性分
模拟通信系统：优点是简单直观；缺点是抗干 扰能力弱，噪声积累无法彻底消除。 数字通信系统：
抗干扰能力强：可消除噪声累积现象，适于远 距离传输； 易加密：对数字信号加密容易处理； 便于集成化、智能化：采用计算机技术 占用较宽频带： 4kHz VS 64kHz 技术较复杂
未导致系统产生新的谐波频率的失真称为线性 失真，否则称为非线性失真。
26
噪声叠加导致信号幅度失真
信号
噪声
信号叠 加噪声
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1.3 通信系统的模型与指标
通信系统的一般模型：
噪声
信源 信宿
发送设备 接收设备 信道
接收设备 发送设备
信宿 信源
现代通信概论：卫星通信
卫星通信上下行通信频率
政府、军事：x频段的8／7GHz频段
上行频率为7.9GHz～8.4GHz 下行频率为7.25~7.75GHz。
这样，将民间卫星通信频段和政府部门、军事 部门卫星通信频段分开，可以避免相互之间的 干扰。
5.4.1概述
波通信系统。
5.4.1概述
卫星通信是地球上多个地球站（包括陆地、 水面和大气层）利用空中人造通信卫星作为 中述
2．卫星的轨道 卫星通信的轨道 （1）轨道形状 圆形：地球的中心处于圆形轨道的圆心 椭圆形：地球的中心应处于椭圆轨道一个焦点上 （2）卫星轨道倾角 赤道轨道：卫星轨道平面与地球赤道平面重合，
多颗静止卫星）
5.4.2卫星通信的发展及应用
1．卫星通信的发展 卫星通信概念的提出可以追溯到1945年，英
国空军雷达军官阿瑟．克拉克在《无线电世 界》上发表了“地球外的中继站”，最先提 出了利用静止卫星进行通信的设想，约20年 之后，人类就实现了这个设想。
下面分别介绍国际上卫星通信的发展和我国 的发展。
一是在国际卫星通信系统中，如果两个相距甚远，分别 位于两个卫星覆盖区内，而处于它们的“共视区”之外 的地球站之间的通信，必须采用双跳工作方式才能进行 卫星通信，参见图5-28(a)所示情况。
二是在被同一颗卫星所覆盖的、卫星通信“星形网络” 远、近地球站之间的通信，必须采用如图5-28 (b)所示 的双跳工作方式才能进行卫星通信。注意，图5-28 (b) 中的中央主站，就是星形网络的中心结点。
ku 频段的14／11GHz频段
上行频率为14～14.5GHz 下行频率为11.7～12.2GHz， 或为10.95～11.2GHz和11.45GHz～11.7GHz 并已用于卫星通信和卫星广播业务中。
通信技术概论考试总复习
第1章绪论一、主要内容1．消息与信息的关系消息是信息的表现形式，而信息是消息中所包含的有意义的内容。
2．信号的时域和频域特性信号的时域特性和频域特性分别从时间和频率两个角度对同一个信号的描述。
通过“傅里叶分析理论”实现时域与频域的相互转换。
3．信号的带宽一个信号所包含的最高频率fh与最低频率fl之差，称为信号的带宽，它反映了信号所拥有的频率范围。
4．电平通信中常用电平表示某点信号的强弱，它是一个相对的概念。
某点的功率电平定义为该点信号的功率与一个基准参考点的功率的比值。
5．信号的衰减与增益衰减与增益通常用分贝（dB）的形式来表示，定义为：其中，为输入端信号功率；为输出端信号功率。
【例】把10mW功率信号加到输入端并在输出端测得功率5mW，衰耗约为。
6．信息及其度量信息是消息中包含的有意义的内容。
它可以度量，用“信息量”来表示。
（1）信息量的定义信息量与消息出现的概率有关，。
消息出现的概率越大，信息量越小。
（2）信息量的单位信息量的单位是由信息量计算公式中对数底数决定的。
当底数为2时信息量的单位为比特（bit）。
（3）信息量的计算单一符号的信息量：等概离散消息的信息量：M进制的符号等概独立发送，则传送每一符号的信息量为：7．通信系统可分为信源、发送设备、传输媒介（信道）、噪声源、接收设备和信宿。
信源的作用是把各种消息转换成原始电信号。
发送设备的任务是把信源发出的原始电信号变换成适合在传输媒介上传输的传输信号，即完成信源与传输媒介之间的匹配。
传输媒介用以传送信息。
噪声源不是人为加入的设备，而是通信系统中各种设备以及信道中所固有的。
接收设备的作用是完成发送设备的反变换处理，以便恢复原始电信号。
信宿的作用是将原始电信号转换成相应的消息。
8．通信系统的质量指标（1）主要指标一个是有效性（指信息传输的速度），另一个是可靠性（指信息传输的质量）。
对于数字系统，有效性可用传输速率来度量，传输速率一般用码元传输速率（传码率）和信息传输速率（传信率）表征。
卫星通信技术概要
的“闪电”号卫星及实现全球通信三颗同步卫星）
2、国内卫星通信系统——为本国提供卫星业务的系统 3、区域卫星通信系统——低轨卫星。（用于特殊服务，地质勘测，海洋勘探等）
二、按卫星业务分类 1、卫星固定业务：向现有的电话网（PSTN）和有线电视网（CATV） 提供卫星链路，用来传输语音信号和电视信号。
重叠区设置中继站，可实现全球通卫星通信。
第二阶段：实用阶段
1964年，美国人成功发射了“辛康姆”卫星——事件标志着卫星通信进入实 用阶段，标志性体现在：
1、成功的进行了电话和电视的传输试验。 2、向美国国内传播在日本东京举行的奥运会。 第三阶段：商用阶段
由于卫星通信带来的巨大经济效益。卫星通信商用化逐渐提上了议事日程。
E
E
1.2 卫星通信的发展史：
卫星通信发展主要经历了三个阶段：试验阶段、实用阶段和商用阶段。 第一阶段：试验阶段 1945年，英国军官阿瑟· 克拉克在《地球外的中继站》一文中提出了卫星 覆盖说→该学说在20年后得到了实现。
卫星覆盖说主要内容：
1、在赤道平面上空35786km处设置一颗卫星，可实现与地球同步。 同步概念：i）卫星的旋转方向与地球的自旋方向相同（自西向东） ii）同步卫星的轨道周期=地球自转周期=24恒星时=23小时56分04秒 2、从卫星向地球引两条切线，通过计算，两切点间的弧线距离为18100km。 ——单颗同步卫星可实现的最大距离为18100km 3、以120°等间隔的配置三颗同步卫星可实现全球通信。 4、通过在重叠区内建立中继站，可实现不同卫星覆盖区的地球站之间的通信。 结论：以太阳能为动力，通过在赤道平面上空等间隔的放置三颗同步卫星和在
INTELSAT (international telecommunication satellite consortium)
高等职业教育专科 电子与信息大类5103 通信类专业简介(2022年)
5103通信类专业代码510301专业名称现代通信技术基本修业年限三年职业面向面向通信工程技术人员、信息通信网络运行管理员、云计算工程技术人员等职业，信息通信工程勘察与设计、施工与监理、运行维护管理及优化，信息通信领域云资源管理、应用和服务等岗位（群）。
培养目标定位本专业培养德智体美劳全面发展，掌握扎实的科学文化基础和现代通信系统原理与关键技术、光通信网络组网技术原理、移动通信网络规划及优化技术原理、云计算等知识，具备通信网络设备选型与方案设计，通信核心网、承载网、移动通信网设备安装部署、业务开通及调测等能力，具有工匠精神和信息素养，能够从事信息通信工程勘察与设计、施工与监理，信息通信网络运行维护管理及优化，云资源管理、应用和服务等工作的高素质技术技能人才。
主要专业能力要求1. 具有使用电工电子仪表和工具完成简单电路的搭建调试、排障维修任务的能力；2. 具有识读和设计绘制通信工程图纸的能力；3. 具有通信工程勘察与设计、施工与监理、项目管理的能力；4. 具有通信设备安装、调试、运营维护的能力，以及通信网络规划、业务开通、运营维护、优化的能力；5. 具有云计算系统集成、部署、运维、资源管理和应用的能力；6. 具有智慧应用方案设计、营销及系统集成的能力；7. 具有质量管理、环境保护、安全生产意识；8. 具有探究学习、终身学习和可持续发展的能力。
主要专业课程与实习实训专业基础课程：通信原理和数字信号处理、电工电子技术、通信工程制图、程序设计基础、数据库原理及应用、移动通信技术、现代通信技术概论。
专业核心课程：通信工程勘察与设计、数据网组建与维护、光通信网络组网与维护、120移动通信网络建设与部署、移动通信网络规划与优化、网络功能虚拟化技术及应用、智慧场景设计及应用。
实习实训：对接真实职业场景或工作情境，在校内外进行线务工程实训、宽带接入实训、光通信网络部署与业务开通实训、移动通信网络部署与业务开通实训、智慧场景综合实训等实训。
高校必修课程《现代通信概论》教学方法探究
如前所述 ， 近几年 ， 随着多媒体教学设施 的发展与推进 ， 我们 已 ３ ． ３ 结合理论 ， 实践教学 经从单一的黑板教学模式进入到多媒体教学模式 。 但是纵观我们 的 现代通信概论课程理论性较强 ， 为了加深学生对课程 的理解和 教学活动 ， 可 以发现该门课程 的教与学 中出现的一些 问题 ： 应用 ， 充分利用实验手段进行辅助教学 。 为 了达到不 同的教学 目的 ， ２ ． １ 技术革新快 ， 内容更新慢 开设 了三个层 次的实验课程 ： 验证性实验 、 综合性 实验和设计 性实 目前 ， 现代通信概论课 程的教学 内容 多是对诸 多主流通信体 系 验 。 的介绍 。 与其他专业课程相 比而言 ， 现代通信技术课程 的内容广泛 、 针对一 些重要知识点 ， 开设 基础 的验 证性实验 ， 让 在学生 完成 概念性较强。 同时 ， 当代社会 中的通信技术及通信系统革新很快 ， 相 实验 的过 程中 ， 对 实验的每一步都要认 真考 虑 ， 比如此实验需 要什 对来说教学内容更新较慢 。 所 以， 若仅 以书本为课 堂教学 内容 ， 则难 么信号 ， 为什么需要此信号 ， 这个信号 的频率应该是多 大， 其它的频 以让学生将课堂知识 与实 际通信技术较好地结合 。 率为什么在此行不通 等等 ， 这些问题 以思考题的形式出现在实验报 ２ ． ２实验手段相对单一 告中， 这样有利 于提高学生 自主思考 的能力 ， 对 理论 的理解更 为深
当代社会是一个信息化的社会 。现代通 信概论课程 承载着 “ 信 因此 ， 如何改进现代通信概 论课 程的教学模式 ， 以适 应学生 的需 求 息化 ” 这一 重要使命 ， 是 当今社会 中更新 、 进步最快 的技术 领域之 及现代信息社会 的要求 ， 成 为本 门课程改革的当务之急。 然而 ， 随着微电子技术 、 计 算机技 术 、 卫星和光纤等相关信息技 ３高效教学方法探索 术 的发展 ， 特别是计算 机与通信的有机结合 ， 现代通信产 业正经历 在规划和优化教学体系 、 合理设置 《 现代通信概论 》 课程 的先 行 着一场变革。 在此形势下 ， 如何在不断的变革中将各种新技术 、 新手 课 、 后续课及教学 内容的基础上 ， 我们针对《 现代通信概论 》 课 程的 段、 新业务与新 系统较好地 融入现代通信概论课程 的教学 中 ， 成为 创新性教学进行 了一些思考与改革。 了本 门课程教学过程 中一个急需解 决的问题 ， 并会对相关专业大学 ３ ． １ 重视引题 ， 激发兴趣 生将来的学习 、 工作产生深远 的影响 。 现代通信概论课相对来说是非常枯燥和难理解 的课程 ， 学生在 １《 现代 通信概论》 课 程背景 学习的过程中容易产 生抵触心理 ， 因此激 发学生兴趣是学习这 门课 《 现代通信概论》 作为 电子科学 、 通信工程 和电子信息专业 的核 的关 键 。 心专业基础课 ， 是后续 的移动通信 、 光纤通信 、 卫 星通信技术等专业 “ 万事开头难” 强调 的是开始 的重要性 ， 开设此 门课 的开 始多举 课程 的理论基础 ， 既是电子 、 通信学科的入门课程 ， 也是一 门由基础 些学生感兴趣 的东西 ，从远古 的烽火通信开始讲起 ， 到舰船上 的 课 向专业课 过渡的桥梁 ， 在电子类 、 通 信类专业 中占据着 非常重要 灯语 和旗语 ， 到现 代的对讲 机 、 无 线电 台、 寻呼机 、 电话 、 电视等等 ， 的地位。该课程综合 了电路分析基础 、 信号与 系统 、 通信电子电路 、 说 明什 么是 通信 、 通信 系统的组成是什 么 ， 让学 生感 觉到通信 原理 数字 电路 、 数字信号处理 、 图像 ， 视频传输 等电类基础课 程和专业 在我们身边无处不在 ， 激发学生对此课程 的兴趣 。 课程 的有关 知识 ， 也涉及了高等数学 、 概率论等数学课程 的知识 内 每堂课 的开始也要 注意引题 ，从 一节课 的开始 吸引学生 的眼 容， 同时还涉及 到 Ｍａ ｔ ｌ ａ ｂ软件 、 甚 至计算 机 网络仿 真等的应用 ， 具 球 。开好头主要有 以下几种方法 ： 一是以例引题 ， 二是 以疑 引题 ， 三 有相 当大的理论 深度 和应用难度 。而且 ， 近 １ ０年来 ， 由于班级规模 是 自然引题。新课程 的讲解 由学过 的知识引 出， 引入要 自然 、 连 贯。 的扩 大 、 教学学 时数的减 少 、 学 生对新媒体 了解 与应用 渴求增大 等 有经验的教师往往善 于先声夺人 ， 使学生在上课一开始就进入积极 原因， 在授课 时 ， 如果沿用黑板上 的数 学推导与理论 剖析 ，或者局 的思维状态 ， 产生强烈的听课需求 。 限于幻灯 片上 的公式 ， 图片的快速浏览与分析 ， 都容易使学生产生 ３ ． ２ 优化 、 精简授课 内容
卫星通信复习提纲概论
Re
h2
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2d
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cos
2
39.3o
10
两个放大器级联，每个有10dB的增益，噪声温度200K，计算总增益和相 对输入的等效噪声温度。
解：总增益为：G=G1+G2= 20 (dB)， 而相对输入的等效噪声温度为： Tie Te1 Te2 / G1 200 200 / 10 220 (K)
解：根据
G
4 A 2
4 f
c2
2
A
4 12 109
3108 2
2
5 2
2
0.55
G 10 lg G 53.37 (dB)
T 10 lg T 10 lg120 20.79(dBK )
G / T 53.37 20.79 32.58(dBK )
9
若静止卫星定位于E90o，求位于E110o，N40o的地 球站对卫星的仰角、信号传播距离。若射频频率 为6GHz，计算链路的自由空间传播损耗。
仰角
E
arctan
(2000 (2000
Re) cos(23.3854) Re
Re) sin (23.3854)
21.5280
6
“铱”系统卫星的轨道高度为780 km，在最小仰角为10º时，试计算单颗系 统卫星能够提供的最长连续覆盖时间.
解: 题解过程与例2一样。
最大地心角
max
arccos
1. 在卫星通信系统中，通信卫星的作用、卫星通信特点（静 止轨道卫星，卫星移动通信系统等）、频段选择
2. 轨道分类、静止卫星通信的缺点，卫星定位参数，星下点 轨迹，回归/准回归轨道，卫星覆盖
3. 自由空间传输损耗，大气衰耗、强降雨等影响，衰落模型， 等效噪声温度，链路传输质量计算
现代通信技术自测题库(一)
现代通信技术自测题库第1章（概论）自测题1. 填空题（1）按信道中传输的信号，可将通信分为__________和__________；按传输信道，可将通信分为_________和__________。
（2）将基带信号的频谱搬移至较高的频率范围，使其能转换成适合于信道传输的信号，这一过程称为____________。
（3）通信网组成的三个基本要素是_________，__________和_________。
（4）衡量通信系统的主要指标是__________和__________。
（5）数字通信系统的质量指标具体用__________和__________表示。
（6）根据噪声在信道中的表现形式，可分为__________和__________两类。
（7）现代通信技术的发展特征可归纳为数字化、综合化、融合化、智能化、__________和__________。
2. 选择题（1）信源信号通常不适于直接在信道上传输，它需要由__________进行某种变换，使其适合在信道中传输。
a. 中继器b. 发送设备c. 接收设备d. 低通设备（2）下列哪一类介质不属于有线通信__________。
a. 双绞线b. 同轴电缆c. 红外线d. 光纤（3）通信网上数字信号传输速率用__________来表示，而模拟信号传输速率用__________表示。
a. bitb. bytec. Hzd. dBe. bit/sf. byte/sg. volt/s（4）目前，国际通信标准制定的官方机构是_____________。
a. CCITTb. ISOc. ANSId. ITU（5）光纤通信________ 的特点正适应高速率大容量数字通信的要求。
a. 呼损率低b. 覆盖能力强c. 传输频带宽d. 天线增益高（6）复合型网是网络结构中最常见的形式，其特点是将________和_________结合。
a. 星形网b. 树形网c. 网状网d. 环形网（7）“电气和电子工程师协会”的英文缩写是__________。
现代通信技术概论完整版 ppt课件
27第3章 电话通信 283.1 电话通信过程 333.2 多路复用技术 333.2.1 频分多路复用
49第4章 数据通信 504.1 数据通信概述 504.1.1 数据、信号与信息 514.1.2 系统组成 534.1.3 数据通信网络互连
343.2.2 时分多路复用 343.2.3 码分多路复用 353.2.4 波分多路复用
1456.4 SDH 1456.4.1 SDH的产生 1476.4.2 SDH的帧格式和速率 1486.4.3 SDH的基本网络单元
1496.5 WDM 1496.5.1 光波分复用的基本概念 1516.5.2 光波分复用的特点 1516.5.3 波分复用系统基本结构 1526.6 全光网络 1526.6.1 全光网的基本概念 1536.6.2 全光网的特点 1536.7 实做项目及教学情境 153小结 154思考题与练习题
现代通信技术概论完整版
第7章 微波通信和卫星通信 1577.1 微波通信 1577.1.1 微波通信的概念和特点 1597.1.2 数字微波通信系统 1617.1.3 微波站设备 1667.1.4 微波的传播特性与补偿技术 1727.1.5 数字微波通信技术的发展及应用 1737.2 卫星通信 1737.2.1 卫星通信的概念和特点 1747.2.2 卫星通信系统 1777.2.3 通信卫星 1807.2.4 地球站 1837.2.5 卫星通信的多址方式 1857.2.6 卫星通信的主要应用 1907.3 实做项目及教学情境 1907.3.1 数字卫星电视接收 1917.3.2 GPS导航定位 191小结 192思考题与练习题 193第8章 接入网 1948.1 接入网概述 1948.1.1 接入网的概念和特点 1978.1.2 接入网技术综述 2018.2 xDSL技术 2028.2.1 xDSL技术概述 2048.2.2 HDSL技术 2048.2.3 ADSL技术 2058.2.4 VDSL技术 2078.3 光接入网 2078.3.1 光接入网概述 2088.3.2 参考配置和应用类型 2108.3.3 PON技术 2148.4 HFC技术 2148.4.1 HFC网络结构 2168.4.2 双向通信
现代通信概论第1章
不确定性：就是随机性，具有不确定性的事件就是
随机事件 。因此可运用研究随机事件的数学工具—
—概率来测度不确定性的大小。
根据概率论知识，事件的不确定性可用事件
出现的概率来描述。
可能性越小，概率越小；反之，概率越大。 结论： 消息中包含的信息量与消息发生的概率
密切相关。消息出现的概率越小，消息中包含 的信息量就越大。
时分复用：不同信号占据不同的时间区间 码分复用：相互正交的码进行区分
（7）按终端用户移动性分类 通信还可以按终端用户是否移动分为移动
通信和固定通信。
1.1.3 通信系统的主要性能指标
有效性：指消息传输的“速度”问题
可靠性：主要指消息传输的“质量”问题
适应性：通信系统使用时的环境条件
信道编码：提高数字信号传输的可靠性。 基本做法：在信息码组中按一定的规则附加
一些监督码元，以使接收端根据相应的规则
进行检错和纠错，信道编码也称纠错编码。 接收端信道译码是其相反的过程。
③数字通信的主要特点
抗干扰能力强 差错可控 易于与各种数字终端接口，用现代计算技术对信号
进行处理、加工、变换、存储，从而形成智能网
图1-7 数字基带传输系统模型
② 数字频带传输通信系统模型
图1-8 数字频带传输系统模型
信源编码：提高数字信号传输的有效性。 作用：一是当信息源给出的是模拟信号时， 信源编码器将其转换成数字信号，以实现模 拟信号的数字化传输；二是当信息源给出的 是数字信号时，信源编码器设法用适当的方 法降低数字信号的码元速率以压缩频带。信 源编码的目的是提高数字信号传输的有效性。 接收端信源译码则是信源编码的逆过程。
现代通信技术概论
由于传输信道中有许多电感、电容原件，因其直 流截止特性，对线路传输码型的要求如下：
具有一定的抗干扰能力；
码型变换设备简单，易于实现。
1.1.3 通信信道
1. 通信媒体 (1） 明线： (2） 双绞线(twisted pair) (3） 同轴电缆(coaxial cable) (4） 光纤 (5） 微波通信 (6） 卫星通信
4. 同步方式 (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
起始位
字符 数据位
1 0 0/1 0/1 …
校验位停止位 空闲位 0/1 0/1 1 1 1
图1.4 二元码的四种基本形式
在二进制数字通信系统中，每个码元 或每个符号只能是“1”和“0”两个状 态之一。实际通信中也可以有多信号 电平系统即对应多进制码。
进制越高，级差越小，抗干扰能力越差。但是进 制越高，每个符号所代表的信息量越大。在信息 论中对符号所载荷的信息量有严格定义。在二进 制数字传输中，若数字序列里1和0的概率各占1 ／2，并且前后码元是相互独立的，序列中每个 二进制码元所载荷的信息量就是1比特；而多进 制每个符号所含的信息量将要增加，四电平的符 号包含log24=2 bit的信息量，八电平的符号包 含log28=3 bit的信息量。
② 信息传输速率，简称传信率，通常记为 R 。它表示单位时间内系统传输(或信源 发出)的信息量，即二进制码元数。
（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、
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6.1 概述
卫星通信是指设置在地球上（包括地面、水面 和低层大气中）的无线电通信站之间利用人造 地球卫星作中继站转发或反射无线电波，在两 个或多个地球站之间进行的通信。
卫星通信是在地面微波中继通信和空间电子技 术的基础上发展起来的一种通信方式，它是宇 宙无线通信的主要形式之一，也是微波通信发 展的一种特殊形式。
地面段
22
6.1.5 卫星通信系统的分类
按照卫星的运动状态（制式），可分为静止卫 星通信系统和非静止卫星通信系统，非静止卫 星通信系统又可进一步分为随机运动卫星通信 系统和相位运动卫星通信系统。
按照卫星的通信覆盖区范围，可分为全球卫星 通信系统、国际卫星通信系统、国内卫星通信 系统和区域卫星通信系统。
的相互干扰要小。
8
6.1.3 卫星通信的工作频段
卫星通信的频段范围
卫星通信的频率范围一般选在微波频段 （300MHz ~ 300GHz）。
微波频段的特点是：有较宽的频谱，可以获得 较大的通信容量；天线增益高、尺寸小；现有 的微波通信设备稍加改造就可以利用。此外， 考虑到卫星处于电离层之外的外层空间，而微 波频率恰恰能够较容易地穿透电离层。
20
6.1.4 卫星通信系统的组成
电源分系统
➢ 通信卫星的电源除要求体积小、重量轻、效率 高之外，最主要的还应在其寿命期内保持输出 足够的电能。
➢ 在宇宙空间，阳光是最重要的能源，在有光照 时，主要使用太阳能电池产生功率；当卫星处 于发射状态或处于地球阴影区时，使用蓄电池 来保证电源功率。
21
6.1.4 卫星通信系统的组成
18
6.1.4 卫星通信系统的组成
跟踪、遥测和指令（TT&C）分系统
➢ 跟踪设备用来为地球站跟踪卫星发送信标。 ➢ 遥测部分用来对所有的卫星分系统进行监测，
获得有关卫星姿态及星内各部分工作状态等的 数据，经放大、多路复用、编码、调制等处理 后，通过专用的发射机和天线发给地面的 TT&C站。 ➢ 指令部分专门用来接收和译出TT&C站发给卫 星的指令，控制卫星的运行。
4
6.1.1 卫展简史
1957年10月，前苏联成功发射了世界上第一颗低轨人 造地球卫星Sputnik。
1958年，美国宇航局发射了“SCORE”卫星，并通过 该卫星广播了美国总统圣诞节祝词。
1962年，美国电话电报公司发射了“电星” ，它可进 行电话、电视、传真和数据的传输。
23
6.1.5 卫星通信系统的分类
按照卫星的结构，可分为无源卫星通信系统 （被动卫星通信系统）和有源卫星通信系统 （主动卫星通信系统）。
按照多址方式，可分为频分多址卫星通信系 统、时分多址卫星通信系统、码分多址卫星 通信系统、空分多址卫星通信系统、混合多 址卫星通信系统等。
按照所传输信号的体制，可分为模拟卫星通 信系统和数字卫星通信系统。
9
6.1.3 卫星通信的工作频段
微波频段
频率范围 （GHz）
微波频段
频率范围 （GHz）
微波频段
频率范围 （GHz）
L
1~2
K
18 ~ 26
E
60 ~ 90
S
2~4
Ka
26 ~ 40
W
75 ~ 110
C
4~8
Q
33 ~ 50
D
110 ~ 170
X
8 ~ 12
U
40 ~ 60
G
140 ~ 220
Ku
14
6.1.4 卫星通信系统的组成
单变频转发器
15
6.1.4 卫星通信系统的组成
双变频转发器
16
6.1.4 卫星通信系统的组成
星上处理转发器
17
6.1.4 卫星通信系统的组成
天线分系统
➢ 天线分系统承担 了接收上行链路 信号和发射下行 链路信号的双重 任务。
➢ 卫星天线分为遥 测指令天线和通 信天线两类。
1964年8月，美国发射了首颗静止轨道的通信卫星“辛 康姆3号”（SYNCOM-3），并利用它成功地进行了电 话、电视和传真的传输试验。
1965年4月，INTELSAT把原名为“晨鸟” 的第1代 “国际电信卫星” 射入地球静止轨道。
1970年4月24日，我国在酒泉卫星发射中心成功地发 射了第一颗人造地球卫星“东方红一号”。
24
6.1.5 卫星通信系统的分类
按照用户性质，可分为商用卫星通信系统、专 用卫星通信系统和军用卫星通信系统。
12 ~ 18
V
50 ~ 75
Y
220 ~ 325
10
6.1.4 卫星通信系统的组成
11
6.1.4 卫星通信系统的组成
空间段
12
通信卫星的组成
13
6.1.4 卫星通信系统的组成
通信分系统 ➢ 卫星上的通信分系统又称为转发器，它实 际上是一个提供卫星发射天线和接收天线 之间链路连接的设备，是构成卫星通信的 中枢，其功能是使卫星具有接收、处理并 重发信号的能力。 ➢ 转发器按照变频方式和传输信号形式的不 同可分为单变频转发器、双变频转发器和 星上处理转发器。
19
6.1.4 卫星通信系统的组成
控制分系统
➢ 控制分系统（CS）由一系列机械的或电子的可 控调整装置组成，在TT&C站的指令控制下完 成对卫星轨道位置、姿态、工作状态等的调整 与控制。
➢ CS需要完成两种控制，即姿态控制和位置控制。 姿态控制主要是保证天线波束始终对准地球， 同时确保太阳能电池帆板始终对准太阳。位置 控制用来消除天体引力产生的摄动影响，使卫 星与地球的相对位置保持固定。
6
6.1.2 卫星通信的特点
通信时延较长 通信链路易受外部条件影响 存在星蚀和日凌中断现象
7
6.1.3 卫星通信的工作频段
选择工作频段时考虑的因素
工作频段的电磁波应能轻易穿透电离层； 电波传播损耗应尽可能地小； 天线系统引入的外部噪声要小； 有较宽可用频带，与地面现有的通信系统的兼
容性要好，且相互间的干扰要小； 星上设备重量要轻，消耗的功率要小； 尽可能地利用现有的通信技术和设备； 与其他通信、雷达等电子系统或电子设备之间
现代通信技术概论
第6章 卫星通信系统
6.1 概述 6.2 卫星运行轨道 6.3 卫星通信的多址方式 6.4 VSAT系统 6.5 卫星导航定位系统
2
6.1 概述
6.1.1卫星通信发展简史 6.1.2卫星通信的特点 6.1.3卫星通信的工作频段 6.1.4卫星通信系统的组成 6.1.5卫星通信系统的分类