现代通信技术_数字微波通信.pptx
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无线通信—微波和卫星通信(现代通信技术课件)
• 频分多址 • 时分多址 • 空分多址 • 码分多址
卫星通信多址方式
卫星通信系统
• 卫星通信系统的线路
– 在一个卫星通信系统中，各地球站经过通信卫星转发器可以组成多条 单跳单工或双跳单工卫星通信线路。
– 单工是指通信的双方分别被固定为发信站和收信站。 发信站发送的信 号只经一次卫星转发后就被接收站接收的卫星通信线路叫做单跳单工 卫星通信线路。
– 发信站发送的信号经过两次卫星转发后被接收站接收的卫星通信线路 叫做双跳单工卫星通信线路。
卫星通信系统
卫星通信系统的分类
– 同步卫星通信系统(GEO)
• 卫星绕地球的运行周期与地球自转同步，而对地 球应相对静止，又称为静止轨道卫星系统。
– 非同步卫星通信系统
• 中轨道卫星系统(ICO或MEO) • 高轨道卫星系统(HEO) • 低轨道卫星系统(LEO)
同步通信卫星的设置和可通信区
• 通信卫星一般是指同步卫星， 同步卫星的轨道是圆形且在赤 道平面上，同步卫星离地面 35785.6公里，飞行方向与地 球自转方向相同时，从地面上 任意一点看，卫星都是静止不 动，这种对地静止的卫星称为 通信卫星。利用三或四颗同步 卫星，就能够使信号基本覆盖 地球的表面。
5.微波设备 微波设备主要由IDU、ODU、中频电缆、天线等部分组成
IDU是室内单元，Indoor Unit。ODU是室外单元， Outdoor Unit。 中频是指发射机将信号载 波变换成发射频率，或者 将接收频率变换成基带的 一个中间频率，一般由系 统架构决定。 而射频，就是天线发射出 去的、在空中传播的电磁 波信号频率。
微波通信
5.微波设备组成
IDU负责完成业务接入、复分接 和调制解调，在室内将业务信
现代数字通信技术PPT课件
么，在理论上存在一种方法可使信息源能够 以任意小的差错率通过信道传输。
如果 f b ＞C，则没有任何办法传输这样的信息，
或者说传输二进制信息的差错率为1／2．
信道容量C是信道的极限传输能力
27.07.2020
26
可以证明，在被高斯白噪声干扰的 信道中，传送的最大信息速率C，由 Shannon公式确定：
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36
5．数字光纤通信
光纤通信具有频带极宽、通信容量极大、 传输损耗小、保密性好、不易被窃听，以及 能抗电磁干扰、且体积小、重量轻等一系列 优点，已在国内外得到极大发展和应用。
为了充分利用通信资源和增加总的数据 通信量，可以采用多路技术，使多用户能够 固定分配通信资源，采用多址技术可以远程 或动态变化地共享通信资源。
基本的方法有频分、时分、码分、空分 和极化波分。
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6．信道与噪声
通常数字信号可以在数字信道传输，也可 以经过调制变成频带信号通过模拟信道传输。
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4．数字卫星通信
早期的时分多址卫星系统就是数字式的。 从体制上看，目前已有单路单载波（SCPC） 的SPADE系统、时分多路频分多址系统、时 分多址数字卫星通信系统。近年来甚小口径终 端（VSAT）数据卫星通信系统取得了很大的 进展和广泛的应用。大量的个人计算机通过卫 星通信连接成卫星数据网，其造价低廉、安装 容易、使用灵活，受到广大用户的欢迎。近年 来，我国已引进VSAT技术，并在许多部门建 立了VSAT通信网。我国卫星通信的发展也将 以数字卫星通信为主。
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通信系统的分类
按通信的业务和用途分类 常规通信-话务通信/非话务通信 控制通信
如果 f b ＞C，则没有任何办法传输这样的信息，
或者说传输二进制信息的差错率为1／2．
信道容量C是信道的极限传输能力
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可以证明，在被高斯白噪声干扰的 信道中，传送的最大信息速率C，由 Shannon公式确定：
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5．数字光纤通信
光纤通信具有频带极宽、通信容量极大、 传输损耗小、保密性好、不易被窃听，以及 能抗电磁干扰、且体积小、重量轻等一系列 优点，已在国内外得到极大发展和应用。
为了充分利用通信资源和增加总的数据 通信量，可以采用多路技术，使多用户能够 固定分配通信资源，采用多址技术可以远程 或动态变化地共享通信资源。
基本的方法有频分、时分、码分、空分 和极化波分。
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6．信道与噪声
通常数字信号可以在数字信道传输，也可 以经过调制变成频带信号通过模拟信道传输。
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4．数字卫星通信
早期的时分多址卫星系统就是数字式的。 从体制上看，目前已有单路单载波（SCPC） 的SPADE系统、时分多路频分多址系统、时 分多址数字卫星通信系统。近年来甚小口径终 端（VSAT）数据卫星通信系统取得了很大的 进展和广泛的应用。大量的个人计算机通过卫 星通信连接成卫星数据网，其造价低廉、安装 容易、使用灵活，受到广大用户的欢迎。近年 来，我国已引进VSAT技术，并在许多部门建 立了VSAT通信网。我国卫星通信的发展也将 以数字卫星通信为主。
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通信系统的分类
按通信的业务和用途分类 常规通信-话务通信/非话务通信 控制通信
《现代通信技术》课件
无线网络利用无线通信技术构建局域网， 实现计算机之间的信息传输和资源共享。
卫星通信
物联网
卫星通信利用地球同步卫星作为中继站， 实现全球范围内的广播、电视、电话等通 信业务。
物联网通过无线通信技术将各种传感器、 控制器、终端设备等连接起来，实现智能 化识别、定位、跟踪和管理。
无线通信技术的优缺点
优点
包括毫米波频段、小基站、网络 切片、边缘计算等，这些技术提
高了5G的性能和灵活性。
5G应用场景
5G在智慧城市、工业4.0、自动 驾驶等领域有广泛应用，将深刻
影响社会和经济发展。
物联网技术
物联网技术概述
物联网是通过互联网实现万物互联的技术，具有 全面感知、可靠传输、智能处理等特征。
物联网关键技术
包括传感器技术、RFID标签、云计算、大数据等 ，这些技术为物联网的发展提供了有力支撑。
03
务器返回响应。
DNS协议
DNS协议用于将域名转换为IP地址。 DNS协议使用分布式数据库系统，将域名和IP地址映射存储在多个DNS服务器上。
DNS协议通过递归查询或迭代查询的方式实现域名解析。
FTP协议
FTP协议用于文件传输。
FTP协议基于客户端/服务器模型，客户端通过FTP客户端软件向服务器 发送请求，服务器返回文件或目录列表。
通信技术的发展历程
01
02
03
古代通信
以烽火、驿站、信鸽等方 式传递信息。
近代通信
电报、电话的发明和应用 ，实现了远距离传递语音 和文字信息。
现代通信
随着电子技术和信息技术 的飞速发展，卫星通信、 移动通信、互联网等新属导线、光纤等 物理介质传输信号。
网络安全挑战与对策
微波通信原理演示幻灯片
32
天线参数
频段
天线口径
增益
典型性能
33
1.5 衰落
微波传播必须采用直射波，接收点的场强是直射空间波与地面反 射波的叠加。传播媒介质是地面上的低空大气层和路由上的地面 、地物。当时间(季节、昼夜等)和气象(雨、雾、雪等)条件发生 变化时，大气的温度、湿度、压力和地面反射点的位置、反射系 数等也将发生变化。这必然引起接收点场强的高低起伏变化。这 种现象，叫做电波传播的衰落现象。显然衰落现象具有很大的随 机性。
也可以在微波频段直接调制，但调制限于PSK； 6.微波通信的理论基础是电磁场理论；
8
1.4.1 不同的传输方法
同轴电缆
微波
MUX
卫星 光缆
MUX
9
微波设备 电话/数据图像等信息
A站
微波设备 电话/数据/图像等信息
B站
数字微波点对点传输模型
10
微波 设备
电话 / 数据 图像等信息
A站（端）
微波 设备
其中 a 为反射板有效面积 m 2
a Acos2
反射板无源
d 2 （km）
15
无源中继站（实物照片）
反射板式无源中继站 Plane reflectors
双抛物面无源中继站 Parabolic reflectors
16
应用范围
宏蜂窝、微蜂窝网络传输 专用网 接入网 临时话音或数据链路 传输线的备份
2. 普通无线电波会被高空的电离层所吸收或被反射回来，而微波则 能够穿过电离层至外层空间。电视广播、卫星通信、宇宙航行， 射电天文学，以及受控热核反应中的等离子体的参数测量等，都 是利用了微波的这一特性才得以实现的；
3. 微波的频率很高，因此可利用的频带较宽、信息容量大，从而使 微波通信得到了广泛的应用和发展。
天线参数
频段
天线口径
增益
典型性能
33
1.5 衰落
微波传播必须采用直射波，接收点的场强是直射空间波与地面反 射波的叠加。传播媒介质是地面上的低空大气层和路由上的地面 、地物。当时间(季节、昼夜等)和气象(雨、雾、雪等)条件发生 变化时，大气的温度、湿度、压力和地面反射点的位置、反射系 数等也将发生变化。这必然引起接收点场强的高低起伏变化。这 种现象，叫做电波传播的衰落现象。显然衰落现象具有很大的随 机性。
也可以在微波频段直接调制，但调制限于PSK； 6.微波通信的理论基础是电磁场理论；
8
1.4.1 不同的传输方法
同轴电缆
微波
MUX
卫星 光缆
MUX
9
微波设备 电话/数据图像等信息
A站
微波设备 电话/数据/图像等信息
B站
数字微波点对点传输模型
10
微波 设备
电话 / 数据 图像等信息
A站（端）
微波 设备
其中 a 为反射板有效面积 m 2
a Acos2
反射板无源
d 2 （km）
15
无源中继站（实物照片）
反射板式无源中继站 Plane reflectors
双抛物面无源中继站 Parabolic reflectors
16
应用范围
宏蜂窝、微蜂窝网络传输 专用网 接入网 临时话音或数据链路 传输线的备份
2. 普通无线电波会被高空的电离层所吸收或被反射回来，而微波则 能够穿过电离层至外层空间。电视广播、卫星通信、宇宙航行， 射电天文学，以及受控热核反应中的等离子体的参数测量等，都 是利用了微波的这一特性才得以实现的；
3. 微波的频率很高，因此可利用的频带较宽、信息容量大，从而使 微波通信得到了广泛的应用和发展。
《现代通信技术》课件
频率和波长
在无线通信中，频率和波长是密不可分的概念。频率越高， 波长越短，波长和频率之间存在倒数关系。频率高意味着 信号传输距离短，但具有更高的信息传输速率。
● 04
第四章 互联网技术
互联网的基本原 理
互联网的基本原理包括IP地址的分配、域名解析以及数据 包交换。IP地址是互联网中设备的标识符，域名解析则将 易记的域名映射到IP地址，数据包交换是信息在网络间传 输的方式。
互联网协议
TCP/IP协议
传输控制协议/互 联网协议
DNS协议
域名系统
HTTP协议
超文本传输协议
01 电子邮件
快捷的信息传递方式
02 文件传输
将文件传输到远程主机
03 远程登录
远程控制其他计算机
互联网安全
防火墙
监控网络通信 防止未经授权的访问
加密通信
保护数据传输的安全性 防止数据被窃取
权限控制
蜂窝通信系统
GSM
全球系统移动通信
LTE
长期演进
5G
第五代移动通信技 术
CDMA
码分多址
01 WiFi
无线局域网
02 蓝牙
短距离通信技术
03 ZigBee
低功耗短距禖通信技术
移动通信网络
移动通信标准
3G 4G 5G
移动通信协议
TCP/IP HTTP SMTP
移动通信安全
加密技术 认证协议 防火墙
区块链技术
区块链技术是一种基于分布式账本、智能合约和加密货币的 新型通信技术，具有去中心化、安全性高等特点。
虚拟现实与通信
虚拟现实技术可以实现3D图像传输，提供交互式体验， 并实现视听融合，为通信领域带来全新体验和可能性。
现代通信技术概论 教学课件 ppt 作者 王新良 第六章 数字微波中继通信与卫星通信
数字微波中继通信系统
（4）数字微波站
微波站的基本功能是传输数字信息。 按工作性质来分，可分为终端站和中继 站。
中继站可分成
中间站
数字微波中继通信系统
微波中继站的中继方式可以分成
如果中继站采用100m高的天线塔，则接力距离可增 大到100km） ，进行电磁波转接。
其次是因为微波传播有损耗，随着通信距离 的增加信号衰减，有必要采用中继方式对信 号逐段接收、放大后发送给下一段,延长通 信距离。
微波通信的发展
世界上最早的模拟微波中继通信系统是第二次世 界大战后期美国贝尔研究所建立的TDX系统 （4GHz频段的调频系统），
数字微波中继通信系统
微波通信的线路组成
数字微波中继通信系统
数字微波通信系统方框图
数字微波中继通信系统
⑴ 用户终端 用户终端指直接为用户所使用的终端设 备，如移动电话机、打印机、计算机及互联
网技术中的终端传感控制设备等。
数字微波中继通信系统
⑵ 交换机 交换机是用于功能单元、信道或电路的 暂时组合以保证按要求进行通信操作的设备
6.1数字微波中继通信
微波通信概述 微波通信的发展 数字微波中继通信系统 微波通信的应用现状
微波通信概述
应用：
雷达科技 ADS射线武器 微波炉 等离子发生器 无线网络系统 传感器系统 等等 技术领域协定使用的四 个频率分别为 800MHz,2.45GHz,5.8GHz 和13GHz
。用户可以通过交换机进行呼叫连接，建立
暂时的通信信道或电路。这种交换可以是模
拟交换，也可以是数字交换。
数字微波中继通信系统
⑶ 数字终端机 数字终端机的基本功能是把来自交换机 的多路音频模拟信号变换成时分多路数字信
《现代通信技术 》课件
无线电波传播方式
直射波传播
无线电波直接从发射天线辐射到接收天线， 不经过反射、折射或散射。
反射波传播
无线电波在传播过程中遇到不同介质的分界 面时，会改变传播方向。
折射波传播
无线电波遇到障碍物时，会反射回来继续传 播。
散射波传播
无线电波遇到较小障碍物时，会向各个方向 散射。
无线通信的关键技术
调制解调技术
盖范围广、传输距离远等优点。
02
卫星通信技术的应用场景
卫星通信技术在全球范围内的通信、广播、导航等领域有广泛应用，尤
其在偏远地区和海洋等地的通信中具有不可替代的作用。
03
卫星通信技术的发展趋势
未来，卫星通信技术将与地面移动通信技术融合，形成天地一体化的通
信网络。
物联网通信技术
物联网通信技术
物联网通信技术是实现物联网应用的关键技 术之一，能够实现各种智能设备的互联互通 。
物联网
实现智能化识别、定位、跟踪、 监控和管理等功能。
01
02
电信
包括固定电话通信、移动电话通 信、卫星电视广播等。
03
04
计算机网络
包括互联网接入、电子邮件、即 时通讯、云计算等技术应用。
02
通信系统组成与原理
通信系统概述
01
02
03
通信系统基本组成
包括发送端、传输介质和 接收端。
通信系统分类
调制是将信号转换为适合传输的波形，解调 是将接收到的波形还原为原始信号。
多址接入技术
允许多个用户同时接入同一频段，实现多用 户通信。
信道编码技术
通过增加信息码元或减少冗余码元来提高信 息传输的可靠性和效率。
数字信号处理技术
现代通信技术 (8)
• • • • • • • • •
星通信系统提供的业务种类有： ①电话业务。 ②视频广播业务。 ③商业业务。 ④多媒体业务。 8.2.6 INMARSAT卫星通信系统 （1）INMARSAT海事卫星通信系统 1）卫星 2）网络控制中心 3）网络协调站
• 4）M4地球站 • （2）INMARSAT航空卫星通信系统
• （3）中继站的转接方式
图8.6
微波中继站的转接方式
• 8.2
卫星通信系统
• 8.2.1 卫星通信概论
图8.7 卫星通信系统示意图
图8.8 同步卫星全球覆盖示意图
• 8.2.2 卫星通信系统的构成
图8.9 卫星通信系统构成
• 8.2.3 卫星通信多址连接方式 • （1）频分多址（FDMA）方式
kHz，最多允许12~ 20个用户同时通话。 1947年贝尔实验室提出了蜂窝小区制进行 频率再用的设想，1949年美国联邦通信委 员会（FCC）正式确认移动通信是一种新型 电信业务。在欧洲，前西德、法国等国随 后也陆续推出了公用移动电话系统。从20 世纪40年代中期至60年代初期，完成了从 专用网向公用移动网的过渡，并采用人工 接续方式解决了移动电话网与公用市话网 之间的互连问题，但当时通信网的容量较 小。
分复用技术，可在整个服务覆盖区域内自 动接入公用电话网，该系统比以前的系统 具有更大的容量和更好的通话质量。与此 同时，欧洲和日本也纷纷建立了自己的蜂 窝移动通信网，这些系统虽然各有不同的 名称，但都是双工FDMA模拟调频系统，均 属于第一代蜂窝移动通信系统（1 G）。 • 1993 年美国 Qualcomm 公司提出以 CDMA 为基 础的数字蜂窝移动通信系统建议，该建议 后来被美国电信工业协会（TIA）批准为过 渡标准，即 IS-95 。 IS-95 具有抗多径衰落、 系统容量大、软切换、可以利用话音激活 技术、可实现分集接收等优点，是介
《现代通信技术》课件
3
噪声及其度量
了解噪声的来源、种类、度量方法以及
调制技术
4
对无线通信的影响。Fra bibliotek简述调制技术的原理、种类、应用及其 发展趋势。
数字通信技术
光纤通信技术
介绍光纤通信技术的基本原理、组成部分、发展历 程及其优缺点。
网络技术
讲解网络技术，包括网络协议、网络安全、互联网 等等。
移动应用程序
探讨移动应用的发展和趋势，并简要介绍应用程序 设计的基础知识。
移动通信技术
1
CDMA技术
了解 CDMA 技术的基本原理、优缺点以及在通信中的应用。
2
GSM技术
介绍GSM技术的基本原理、组成、是如何实现高质量移动通信的。
3
TD-SCDMA技术
讲解TD-SCDMA技术的基本原理，以及它在移动通信当中的优点。
4
VoLTE技术
简述 VoLTE 技术的基本原理、特点、优势，及其在通信行业中的应用。
课程总结与展望
1 总结
回顾本课件，总结现代通 信技术的特点及其应用按 钮。
2 展望
展望未来，探讨新技术在 通信领域的应用，以及可 能的趋势。
3 感谢
结束语，感谢您收看这个 现代通信技术PPT课件， 希望对您有所帮助。
现代通信技术PPT课件
为大家介绍现代通信技术，包括通信系统基础、数字通信技术、无线通信技 术、移动通信技术，以及光纤通信技术等内容。在本课件中，您将全面了解 现代通信技术并深入了解其工作原理、应用及优缺点。让我们开始吧！
通信系统基础
1
电磁波
介绍电磁波，包括其定义、种类、特性
信道与信道带宽
2
等等。
解释信道和信道带宽的概念及其关系。
第3章__数字微波通信系统30页PPT
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10
【例1】 A、B两微波站相距50公里，工作频率是
2GHz，试计算电波从发射站A到达接收站B的 自由空间传播损耗。
若A站发射功率为10W，求B站接收功率 为多少?
11
2 接收点的收信功率电平
Ci
CO1 G1
22
中间站： 对收到的信号再生、放大处理后，再转
发给下一个中间站。
23
接收端： （1）微波射频信号接收 微波射频信号到达接收端后，经天线馈线系统
送到接收端机。 （2）微波射频信号———中频信号的变换 在接收机进行混频，将数字微波射频信号变为
70MHz的中频已调信号。
24
（3）中频信号———多路复用信号的变换 送至调制解调器，解调出一路基带信号。 （4）多路数字信号———一路基带信号的变换 经时分复用设备变为多路模拟信号送入乙地市
话局和用户终端。
25
3.6 微波通信系统频率配置
微波站收信、发信必须使用不同频率，而 且有足够大的保护间隔。国家无委对频段分配 及频道配置均有规定，必须照此申请及执行。
微波接力通信频率配置:二频制
f1 f2 f2 f1
f2 f1 f1 f2
f1 f2 f2 f1
26
微波接力通信频率配置:二频制
27
5
3.2 数字微波通信系统的组成
➢ 发端站 ➢ 收端站 ➢ 中间站
6
微波中继信道由终端站、中间站、再生中 继站及电波空间组成。
7
微波通信线路
终端站 处于线路两端的微波站 中继站 线路的中间转接站 分路站 能上/下部分话路的中继站 枢纽站 两条以上微波线路交叉的站
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【例1】 A、B两微波站相距50公里，工作频率是
2GHz，试计算电波从发射站A到达接收站B的 自由空间传播损耗。
若A站发射功率为10W，求B站接收功率 为多少?
11
2 接收点的收信功率电平
Ci
CO1 G1
22
中间站： 对收到的信号再生、放大处理后，再转
发给下一个中间站。
23
接收端： （1）微波射频信号接收 微波射频信号到达接收端后，经天线馈线系统
送到接收端机。 （2）微波射频信号———中频信号的变换 在接收机进行混频，将数字微波射频信号变为
70MHz的中频已调信号。
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（3）中频信号———多路复用信号的变换 送至调制解调器，解调出一路基带信号。 （4）多路数字信号———一路基带信号的变换 经时分复用设备变为多路模拟信号送入乙地市
话局和用户终端。
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3.6 微波通信系统频率配置
微波站收信、发信必须使用不同频率，而 且有足够大的保护间隔。国家无委对频段分配 及频道配置均有规定，必须照此申请及执行。
微波接力通信频率配置:二频制
f1 f2 f2 f1
f2 f1 f1 f2
f1 f2 f2 f1
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微波接力通信频率配置:二频制
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5
3.2 数字微波通信系统的组成
➢ 发端站 ➢ 收端站 ➢ 中间站
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微波中继信道由终端站、中间站、再生中 继站及电波空间组成。
7
微波通信线路
终端站 处于线路两端的微波站 中继站 线路的中间转接站 分路站 能上/下部分话路的中继站 枢纽站 两条以上微波线路交叉的站
《微波通信技术》课件
抗干扰能力强
微波信号在空中传播，不易受到地面障碍物的影响，具有较强的抗干 扰能力。
灵活性高
微波通信设备轻便，易于安装和移动，适用于各种复杂环境下的通信 需求。
长距离通信
微波信号在自由空间中传播，能够实现较远距离的通信，适用于城市 间、区域间的通信。
挑战
传输损耗 大气干扰 多径效应 频谱资源有限
随着传输距离的增加，微波信号的能量会逐渐损耗，导致信号 强度下降。
微波信号在空间传播时，会随着距离的增 加而逐渐衰减。
视距传播
地面反射
微波信号在视距范围内传播时，可以不受 建筑物、地形等因素的阻挡。
微波信号在地面传播时，可能会受到地面 的反射作用，影响信号的传输调技术
01
调频（FM）调制
通过改变微波信号的频率以传递信 息。
调幅（AM）调制
展望
未来微波通信技术的发展方向
01
随着技术的不断进步和应用需求的增加，未来微波通信技术将
朝着更高频段、更高速度、更可靠的方向发展。
5G和6G通信技术中的微波通信
02
5G和6G通信技术将大量使用毫米波和亚毫米波频段，这些频段
的信号传输将依赖于微波通信技术。
微波通信与其他技术的融合
03
未来微波通信将与光通信、量子通信等技术融合，形成更加高
据容量的传输。
软件定义无线电技术
软件定义无线电技术将使微波通信设 备更加灵活和可配置，适应不同的通
信需求和频谱环境。
智能化天线技术
利用智能天线技术，实现定向波束传 输和接收，提高信号质量和抗干扰能 力。
5G融合发展
微波通信将与5G等新一代移动通信技 术融合发展，共同推动无线通信技术 的进步和应用。
微波信号在空中传播，不易受到地面障碍物的影响，具有较强的抗干 扰能力。
灵活性高
微波通信设备轻便，易于安装和移动，适用于各种复杂环境下的通信 需求。
长距离通信
微波信号在自由空间中传播，能够实现较远距离的通信，适用于城市 间、区域间的通信。
挑战
传输损耗 大气干扰 多径效应 频谱资源有限
随着传输距离的增加，微波信号的能量会逐渐损耗，导致信号 强度下降。
微波信号在空间传播时，会随着距离的增 加而逐渐衰减。
视距传播
地面反射
微波信号在视距范围内传播时，可以不受 建筑物、地形等因素的阻挡。
微波信号在地面传播时，可能会受到地面 的反射作用，影响信号的传输调技术
01
调频（FM）调制
通过改变微波信号的频率以传递信 息。
调幅（AM）调制
展望
未来微波通信技术的发展方向
01
随着技术的不断进步和应用需求的增加，未来微波通信技术将
朝着更高频段、更高速度、更可靠的方向发展。
5G和6G通信技术中的微波通信
02
5G和6G通信技术将大量使用毫米波和亚毫米波频段，这些频段
的信号传输将依赖于微波通信技术。
微波通信与其他技术的融合
03
未来微波通信将与光通信、量子通信等技术融合，形成更加高
据容量的传输。
软件定义无线电技术
软件定义无线电技术将使微波通信设 备更加灵活和可配置，适应不同的通
信需求和频谱环境。
智能化天线技术
利用智能天线技术，实现定向波束传 输和接收，提高信号质量和抗干扰能 力。
5G融合发展
微波通信将与5G等新一代移动通信技 术融合发展，共同推动无线通信技术 的进步和应用。
现代通信技术-数字微波通信
又具有微波通信的特点。
3.1.2 数字微波通信系统的构成 数字微波中继通信线路是由线路两端的 终端站、若干个中继站及分路站构成，如下 图所示。
人民邮电出版社
现代通信技术 人民邮电出版社
现代通信技术 一、 数字微波终端站 二、 天线、馈线系统
人民邮电出版社
现代通信技术 一、 数字微波终端站 在下图中示出，终端站中可包括：微
人民邮电出版社
现代通信技术
3.2.3
在现代数字微波传输系统中，为了提高信 息传输速率，常采用多进制的调相技术。即利 用载波的一种相位去携带一组二进制信息码。
相数愈多，传输速率愈高，但相邻载波之 间的相位差愈小，这样就使得接收时易产生误 码而使误码率增加。所以，目前在多相调制方 式中，通常采用四相制和八相制，在这里只介 绍四相调制。
人民邮电出版社
现代通信技术
3.2.2 二相相移键控 用基带数字信号对中频载波相位进行 键 控 的 方 式 ， 称 为 相 移 键 控 ， 用 PSK 表 示。 相移键控又可分为绝对相移键控和相 对相移键控两种。 利用载波相位的绝对数值来传送数字 信息的键控方式，称为绝对相移键控。
人民邮电出版社
现代通信技术
1. 由于接收到的已调波信号中无载波频率成分， 所以在收端要设法从已调波中提取原载波信号。 因为提取的载波信号和调相波的载波频率相同， 故称其为相干载波，利用它来进行解调的方法， 称为相干解调。
人民邮电出版社
现代通信技术 2. 2DPSK信号的解调 对2DPSK信号除采用上述的相干解调方法以
外，还可以采用延迟解调，这种方法的原理方框 图，如下图所示。
波收发信设备、调制解调设备以及时分复 用设备。
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现代通信技术 人民邮电出版社
3.1.2 数字微波通信系统的构成 数字微波中继通信线路是由线路两端的 终端站、若干个中继站及分路站构成，如下 图所示。
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现代通信技术 人民邮电出版社
现代通信技术 一、 数字微波终端站 二、 天线、馈线系统
人民邮电出版社
现代通信技术 一、 数字微波终端站 在下图中示出，终端站中可包括：微
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现代通信技术
3.2.3
在现代数字微波传输系统中，为了提高信 息传输速率，常采用多进制的调相技术。即利 用载波的一种相位去携带一组二进制信息码。
相数愈多，传输速率愈高，但相邻载波之 间的相位差愈小，这样就使得接收时易产生误 码而使误码率增加。所以，目前在多相调制方 式中，通常采用四相制和八相制，在这里只介 绍四相调制。
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现代通信技术
3.2.2 二相相移键控 用基带数字信号对中频载波相位进行 键 控 的 方 式 ， 称 为 相 移 键 控 ， 用 PSK 表 示。 相移键控又可分为绝对相移键控和相 对相移键控两种。 利用载波相位的绝对数值来传送数字 信息的键控方式，称为绝对相移键控。
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现代通信技术
1. 由于接收到的已调波信号中无载波频率成分， 所以在收端要设法从已调波中提取原载波信号。 因为提取的载波信号和调相波的载波频率相同， 故称其为相干载波，利用它来进行解调的方法， 称为相干解调。
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现代通信技术 2. 2DPSK信号的解调 对2DPSK信号除采用上述的相干解调方法以
外，还可以采用延迟解调，这种方法的原理方框 图，如下图所示。
波收发信设备、调制解调设备以及时分复 用设备。
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现代通信技术概论第5章数字微波通信系统
44
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。
45
✓ 频率再用方案 • 同波道型频率再用 • 插入波道型频率再用
36
5.3.2 微波波道及其频率配置
同波道型频率再用
37
5.3.2 微波波道及其频率配置
插入波道型频率再用
38
5.3.3 发信设备
直接调制式发信机
变频式发信机
39
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
20
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。
27
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
16
5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波通信线路
17
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
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。
45
✓ 频率再用方案 • 同波道型频率再用 • 插入波道型频率再用
36
5.3.2 微波波道及其频率配置
同波道型频率再用
37
5.3.2 微波波道及其频率配置
插入波道型频率再用
38
5.3.3 发信设备
直接调制式发信机
变频式发信机
39
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
20
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。
27
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
16
5.3.1 中继通信线路与设备组成
数字微波通信线路
17
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
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现代通信技术
3.1 数字微波通信的基本概念
微波是指频率为300MHz～300GHz的电磁 波，其所对应的波长为1m～1mm。
显然，微波通信是指用微波波段的电磁波 进行通信的一种通信的方式；而数字微波通信 则是指利用微波频段的电磁波传输数字信息的
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现代通信技术 3.1.1 数字微波通信的特点 数字微波通信既具有数字通信的特点，
一种是相干解调法。另一种解调方法是延迟解调法， 其方框图如下图所示。
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上面介绍的是四相相移键控的调制及解调的 基本原理。对于八相调制，同样它是提高频谱利 用率的一种方式，它是把码元周期(２π）分成八 种相位，两相位状态之间的相位差为 π／４，每 种相位状态对应一组3比特码，这样它的信息速 率比二相调相时提高了三倍。依此类推可以看出， 随着相数的增加，信息传输速率在提高，但是两 种相位状态之间的相位差在减小，这样使得解调 时产生误码的概率增加。因此，在大容量的数字 微波通信系统中广泛采用了十六进制正交调幅 (16QAM)方式。
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现代通信技术 2. 2DPSK信号的解调 对2DPSK信号除采用上述的相干解调方法以
外，还可以采用延迟解调，这种方法的原理方框 图，如下图所示。
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3.2.3
在现代数字微波传输系统中，为了提高信 息传输速率，常采用多进制的调相技术。即利 用载波的一种相位去携带一组二进制信息码。
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二、 2PSK信号及2DPSK信号的解调 目前对于二相相移键控信号常用的解调方式 是相干解调和延迟解调两种。
1. 由于接收到的已调波信号中无载波频率成分， 所以在收端要设法从已调波中提取原载波信号。 因为提取的载波信号和调相波的载波频率相同， 故称其为相干载波，利用它来进行解调的方法， 称为相干解调。
2. 微波转接方式中继站 在微波频率上直接放大，即为微波转 接方式。
3. 目前数字微波通信中常用的转接方式是再 生转接式中继站，其示意图如下图所示。
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现代通信技术
3.2 数字微波通信中常用的调制与解调技术
数字信号的调制与解调技术，是数字微波通信 中的关键问题。在这一节首先介绍二进制数字 信号的基本调制方式，在此基础上介绍数字微波通 信中常用的调制方式。
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现代通信技术 人民邮电出版社
现代通信技术 2. 下图示出了一个π/２调相系统的四
相相对调相原理方框图。
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现代通信技术 人民邮电出版社
现代通信技术 二、 四相相移键控信号的解调 1. 四相绝对调相信号的解调器方框图如下图所示。
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现代通信技术 2. 四相相对调相信号的解调 四相相对调相信号的解调可采用两种方法进行，
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现代通信技术 二、 天线、馈线系统
微波通信中常用天线的基本形式有喇叭天 线、抛物面天线、喇叭抛物面天线和潜望镜天 线等。
三、 微波中继站
由于微波通信采用的是接力传输方式，因 此，长途微波干线上必须要有微波中继站。中 继站的转接方式包括以下三种：
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1.中频转接式中继站 中频转接式中继站采用的是中频接口。
又具有微波通信的特点。
3.1.2 数字微波通信系统的构成 数字微波中继通信线路是由线路两端的 终端站、若干个中继站及分路站构成，如下 图所示。
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现代通信技术 一、 数字微波终端站 二、 天线、馈线系统
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现代通信技术 一、 数字微波终端站 在下图中示出，终端站中可包括：微
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现代通信技术
3.2.2 二相相移键控 用基带数字信号对中频载波相位进行 键 控 的 方 式 ， 称 为 相 移 键 控 ， 用 PSK 表 示。 相移键控又可分为绝对相移键控和相 对相移键控两种。 利用载波相位的绝对数值来传送数字 信息的键控方式，称为绝对相移键控。
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相数愈多，传输速率愈高，但相邻载波之 间的相位差愈小，这样就使得接收时易产生误 码而使误码率增加。所以，目前在多相调制方 式中，通常采用四相制和八相制，在这里只介 绍四相调制。
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现代通信技术 一、 四相相移键控信号的产生 1. 四相绝对调相 下图示出了π/４调相系统采用正交调制
法的原理方框图。
所谓相对相移键控，是利用载波信号 相位的相对关系来表示数字信号的“１” 码或“０”码。
在上述两种相移键控中，实际使用时， 采用相对移相，这是为了克服2PSK在解调 时出现的“相位模糊”现象。
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现代通信技术 一、 2DPSK信号的产生 2DPSK调制器的原理方框图如下图所示。
它是由码变换电路和绝对调相电路组成。码变 换电路的主要作用是对输入的基带信号进行差 分编码，得到的差分码，即是输入信号的相对 码，用此相对码对载波信号进行绝对相移键控， 即可得到2DPSK信号。
波收发信设备、调制解调设备以及时分复 用
现代通信技术 1. 每个终端站中都应具有发送设备和接收
设备。 2. 调制与解调设备 所谓调制，就是将所要传输的基带信号
变换成适合于信道传输的信号的一种过程。 与其相反的过程就是解调。
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现代通信技术 下图示出了调制与解调过程的基本方框图。
第3章数字微波通信
现代通信技术 本章主要讨论数字微波通信的基本
概念、常用的调制解调方式以及在进行 系统设计时应考虑的若干问题，简要介 绍了SDH微波通信系统。
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现代通信技术
3.1 数字微波通信的基本概念 3.2 数字微波通信中常用的调制与解调技术 3.3 视距传输特性 3.4 数字微波通信系统设计中应考虑的问题 3.5 SDH微波通信系统
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
二进制数字信号的基本调制方式 二相相移键控
十六进制正交调幅
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现代通信技术 3.2.1 二进制数字信号的基本调制方式 数字信号三种调制方式的基本概念 ： 1.幅移键控 2.频移键控 3.相移键控 数字微波通信常用的是相移键控，因为
这种调制方式在抗干扰性能方面优于另外两 种方式。
现代通信技术
3.1 数字微波通信的基本概念
微波是指频率为300MHz～300GHz的电磁 波，其所对应的波长为1m～1mm。
显然，微波通信是指用微波波段的电磁波 进行通信的一种通信的方式；而数字微波通信 则是指利用微波频段的电磁波传输数字信息的
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现代通信技术 3.1.1 数字微波通信的特点 数字微波通信既具有数字通信的特点，
一种是相干解调法。另一种解调方法是延迟解调法， 其方框图如下图所示。
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上面介绍的是四相相移键控的调制及解调的 基本原理。对于八相调制，同样它是提高频谱利 用率的一种方式，它是把码元周期(２π）分成八 种相位，两相位状态之间的相位差为 π／４，每 种相位状态对应一组3比特码，这样它的信息速 率比二相调相时提高了三倍。依此类推可以看出， 随着相数的增加，信息传输速率在提高，但是两 种相位状态之间的相位差在减小，这样使得解调 时产生误码的概率增加。因此，在大容量的数字 微波通信系统中广泛采用了十六进制正交调幅 (16QAM)方式。
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现代通信技术 2. 2DPSK信号的解调 对2DPSK信号除采用上述的相干解调方法以
外，还可以采用延迟解调，这种方法的原理方框 图，如下图所示。
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3.2.3
在现代数字微波传输系统中，为了提高信 息传输速率，常采用多进制的调相技术。即利 用载波的一种相位去携带一组二进制信息码。
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二、 2PSK信号及2DPSK信号的解调 目前对于二相相移键控信号常用的解调方式 是相干解调和延迟解调两种。
1. 由于接收到的已调波信号中无载波频率成分， 所以在收端要设法从已调波中提取原载波信号。 因为提取的载波信号和调相波的载波频率相同， 故称其为相干载波，利用它来进行解调的方法， 称为相干解调。
2. 微波转接方式中继站 在微波频率上直接放大，即为微波转 接方式。
3. 目前数字微波通信中常用的转接方式是再 生转接式中继站，其示意图如下图所示。
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3.2 数字微波通信中常用的调制与解调技术
数字信号的调制与解调技术，是数字微波通信 中的关键问题。在这一节首先介绍二进制数字 信号的基本调制方式，在此基础上介绍数字微波通 信中常用的调制方式。
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现代通信技术 2. 下图示出了一个π/２调相系统的四
相相对调相原理方框图。
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现代通信技术 二、 四相相移键控信号的解调 1. 四相绝对调相信号的解调器方框图如下图所示。
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现代通信技术 2. 四相相对调相信号的解调 四相相对调相信号的解调可采用两种方法进行，
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现代通信技术 二、 天线、馈线系统
微波通信中常用天线的基本形式有喇叭天 线、抛物面天线、喇叭抛物面天线和潜望镜天 线等。
三、 微波中继站
由于微波通信采用的是接力传输方式，因 此，长途微波干线上必须要有微波中继站。中 继站的转接方式包括以下三种：
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现代通信技术
1.中频转接式中继站 中频转接式中继站采用的是中频接口。
又具有微波通信的特点。
3.1.2 数字微波通信系统的构成 数字微波中继通信线路是由线路两端的 终端站、若干个中继站及分路站构成，如下 图所示。
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现代通信技术 一、 数字微波终端站 二、 天线、馈线系统
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现代通信技术 一、 数字微波终端站 在下图中示出，终端站中可包括：微
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现代通信技术
3.2.2 二相相移键控 用基带数字信号对中频载波相位进行 键 控 的 方 式 ， 称 为 相 移 键 控 ， 用 PSK 表 示。 相移键控又可分为绝对相移键控和相 对相移键控两种。 利用载波相位的绝对数值来传送数字 信息的键控方式，称为绝对相移键控。
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现代通信技术
相数愈多，传输速率愈高，但相邻载波之 间的相位差愈小，这样就使得接收时易产生误 码而使误码率增加。所以，目前在多相调制方 式中，通常采用四相制和八相制，在这里只介 绍四相调制。
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现代通信技术 一、 四相相移键控信号的产生 1. 四相绝对调相 下图示出了π/４调相系统采用正交调制
法的原理方框图。
所谓相对相移键控，是利用载波信号 相位的相对关系来表示数字信号的“１” 码或“０”码。
在上述两种相移键控中，实际使用时， 采用相对移相，这是为了克服2PSK在解调 时出现的“相位模糊”现象。
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现代通信技术 一、 2DPSK信号的产生 2DPSK调制器的原理方框图如下图所示。
它是由码变换电路和绝对调相电路组成。码变 换电路的主要作用是对输入的基带信号进行差 分编码，得到的差分码，即是输入信号的相对 码，用此相对码对载波信号进行绝对相移键控， 即可得到2DPSK信号。
波收发信设备、调制解调设备以及时分复 用
现代通信技术 1. 每个终端站中都应具有发送设备和接收
设备。 2. 调制与解调设备 所谓调制，就是将所要传输的基带信号
变换成适合于信道传输的信号的一种过程。 与其相反的过程就是解调。
人民邮电出版社
现代通信技术 下图示出了调制与解调过程的基本方框图。
第3章数字微波通信
现代通信技术 本章主要讨论数字微波通信的基本
概念、常用的调制解调方式以及在进行 系统设计时应考虑的若干问题，简要介 绍了SDH微波通信系统。
人民邮电出版社
现代通信技术
3.1 数字微波通信的基本概念 3.2 数字微波通信中常用的调制与解调技术 3.3 视距传输特性 3.4 数字微波通信系统设计中应考虑的问题 3.5 SDH微波通信系统
3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4
二进制数字信号的基本调制方式 二相相移键控
十六进制正交调幅
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现代通信技术 3.2.1 二进制数字信号的基本调制方式 数字信号三种调制方式的基本概念 ： 1.幅移键控 2.频移键控 3.相移键控 数字微波通信常用的是相移键控，因为
这种调制方式在抗干扰性能方面优于另外两 种方式。