lx-通信概论-信息传输技术与系统解析精选课件PPT
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宇宙通信
以宇宙飞行体或通信转发体作为对象的无线电通信。 宇宙通信有三种形式：
地球站与宇宙站间的通信； 宇宙站之间的通信； 通过宇宙站的转发或反射进行的地球站之间的通信。
2021/3/2
14
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
卫星通信示意图
地 球 B
A
C
E
D
A
R0
he
地 球 B
卫 星
2021/3/2
多模光纤与单模光纤
输入脉冲
多模光纤
输出脉冲
输入脉冲
单模光纤
输出脉冲
2021/3/2
6
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
光波分复用技术
波分复用 波分复用就是光的频分复用
0
1550 nm
1
1551 nm
2
1552 nm
3
1553 nm 复
4
1554 nm 用
5
1555 nm 器
6
1556 nm
7
容量大 衰减小 体积小，重量轻 抗干扰性能好 节约有色金属 成本低
2021/3/2
4
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
光纤通信系统组成
光发信机
中继器
光收信机
判
电 端 机
光 源
调 制 器
光纤
光决 检 再光 测 生源 器电
光纤
光 检 测
器
放 大 器
电 端 机
路
2021/3/2
5
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
倾 斜轨 道 赤 道轨 道
赤 道
道 赤
2021/3/2
17
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
全球卫星通信系统示意图
道 轨
通 信 卫 星1
静 止
地球 极
通 信 卫 星3
通 信 卫 星2
2021/3/2
18
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
卫星通信系统的分类
卫星制式 静止卫星通信系统、随机轨道卫星通信系统、低轨道卫星(移动)通信系统 通信覆盖区域范围 国际卫星通信系统、国内卫星通信系统、区域卫星通信系统 用户性质 公用(商用)卫星通信系统、专用卫星通信系统、军用卫星通信系统 业务范围
微波的频率范围：300MHz~300GHz 微波的特点：
微波波段的频带宽 适于传输宽频带信号 天线增益高、方向性强 外界干扰小 投资少、建设快、通信灵活性大 采用中继传输方式 雨衰
2021/3/2
8
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中继通信
数字 中继
采用中继的原因： 1. 微波传播具有视距传播特性； 2. 微波在传播过程中有损耗。
2021/3/2
9
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中继通信的特点
数字信号可“再生” 便于组建综合数字通信网 性价比高 保密性强 占用频带宽
2021/3/2
10
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中继通信系统的组成
微波 终端站
微波 中继站
微波 分路站
微波 分路站
微波 中继站
1557 nm
2021/3/2
8 2.5 Gb/s 1310 nm
20 Gb/s EDFA
120 km
1550 nm
0
1551 nm
1
1552 nm
2
分 1553 nm
3
用 1554 nm
4
器 1555 nm
5
1556 nm
6
1557 nm
7
7
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
9.2 微波通信技术
固定业务卫星通信系统、移动业务卫星通信系统、广播业务卫星通信系统、 科学实验卫星通信系统
基带信号体制 模拟制卫星通信系统、数字制卫星通信系统 多址方式 频分多址、时分多址、空分多址、码分多址卫星通信系统 运行方式 同步卫星通信系统、非同步卫星通信系统
2021/3/2
19
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
本章内容简介
9.1 光纤通信技术 9.2 数字微波中继通信技术 9.3 卫星通信技术 9.4 移动通信技术 9.5 IP电话技术
2021/3/2
1
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
9.1 光纤通信技术
利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的 目的
Fiber Optics —— 以激光为光源
卫Hale Waihona Puke Baidu通信的特点
覆盖区域大，通信距离远 具有多址连接能力 频带宽，通信容量大 通信质量好，可靠性高 通信机动灵活 电路使用费用与通信距离无关 对卫星通信系统也有一些特殊要求
设备可靠性和使用寿命；地面站庞大；时延较大
2021/3/2
20
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
卫星通信系统的组成及工作原理
包层 纤 芯
2021/3/2
折射角 包层 （低折射率的媒体）
入射角
纤芯 （高折射率的媒体）
包层 （低折射率的媒体）2
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
光纤的工作原理
低折射率 高折射率 (包层) (纤芯)
光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射
2021/3/2
3
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
光纤通信的特点
微波 放大
自动增 益控制
变频
微波 功放
f2
微
波
接
口
移频
振荡
2021/3/2
(c) 微波转接
13
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
9.3 卫星通信技术
卫星通信
指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在 两个或多个地面站之间进行的通信过程或方式。卫星通信 属于宇宙无线电通信的一种形式，工作在微波频段。
2021/3/2
12
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中间站的转接方式
f1
微波 低噪声 放大器
混 频
中 放
解 调
再 生
解
变
微波
f2
调
频
功放
收本振
(a) 再生转接
发本振
f1
微波 低噪声 放大器
混 频
中 放中
功率 中放
上 变 频
微波 功放
f2
频
接
收本振
口
发本振
(b) 中频转接
f1
微波 低噪声 放大器
15
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
通信卫星分类
卫星结构
无源卫星、有源卫星
运行轨道
赤道轨道卫星、极道轨道卫星、倾斜道轨道卫星
离地面最大高度
低高度卫星、中高度卫星、高高度卫星
相对位置
同步卫星、非同步卫星
2021/3/2
16
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
通信卫星轨道示意图
极 轨道
北极
卫星转发器 发射机
频率变换
接收机
双工器
多
调
发
路
制
射
复
器
微波 终端站
数字 终端站
数字分路 数字分路 终端站 终端站
数字 终端站
交换机
数字 终端站
交换机
交换机
交换机
用户 终端
微波 终端站
用户 终端
用户 终端
用户 终端
微波 中继站
微波 终端站
数字 终端站
交换机
用户 终端
2021/3/2
11
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中间站的转接方式
基带转接方式 中频转接方式 微波转接方式 直放转接和无源转接方式
以宇宙飞行体或通信转发体作为对象的无线电通信。 宇宙通信有三种形式：
地球站与宇宙站间的通信； 宇宙站之间的通信； 通过宇宙站的转发或反射进行的地球站之间的通信。
2021/3/2
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
卫星通信示意图
地 球 B
A
C
E
D
A
R0
he
地 球 B
卫 星
2021/3/2
多模光纤与单模光纤
输入脉冲
多模光纤
输出脉冲
输入脉冲
单模光纤
输出脉冲
2021/3/2
6
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
光波分复用技术
波分复用 波分复用就是光的频分复用
0
1550 nm
1
1551 nm
2
1552 nm
3
1553 nm 复
4
1554 nm 用
5
1555 nm 器
6
1556 nm
7
容量大 衰减小 体积小，重量轻 抗干扰性能好 节约有色金属 成本低
2021/3/2
4
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
光纤通信系统组成
光发信机
中继器
光收信机
判
电 端 机
光 源
调 制 器
光纤
光决 检 再光 测 生源 器电
光纤
光 检 测
器
放 大 器
电 端 机
路
2021/3/2
5
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
倾 斜轨 道 赤 道轨 道
赤 道
道 赤
2021/3/2
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
全球卫星通信系统示意图
道 轨
通 信 卫 星1
静 止
地球 极
通 信 卫 星3
通 信 卫 星2
2021/3/2
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
卫星通信系统的分类
卫星制式 静止卫星通信系统、随机轨道卫星通信系统、低轨道卫星(移动)通信系统 通信覆盖区域范围 国际卫星通信系统、国内卫星通信系统、区域卫星通信系统 用户性质 公用(商用)卫星通信系统、专用卫星通信系统、军用卫星通信系统 业务范围
微波的频率范围：300MHz~300GHz 微波的特点：
微波波段的频带宽 适于传输宽频带信号 天线增益高、方向性强 外界干扰小 投资少、建设快、通信灵活性大 采用中继传输方式 雨衰
2021/3/2
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中继通信
数字 中继
采用中继的原因： 1. 微波传播具有视距传播特性； 2. 微波在传播过程中有损耗。
2021/3/2
9
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中继通信的特点
数字信号可“再生” 便于组建综合数字通信网 性价比高 保密性强 占用频带宽
2021/3/2
10
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中继通信系统的组成
微波 终端站
微波 中继站
微波 分路站
微波 分路站
微波 中继站
1557 nm
2021/3/2
8 2.5 Gb/s 1310 nm
20 Gb/s EDFA
120 km
1550 nm
0
1551 nm
1
1552 nm
2
分 1553 nm
3
用 1554 nm
4
器 1555 nm
5
1556 nm
6
1557 nm
7
7
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
9.2 微波通信技术
固定业务卫星通信系统、移动业务卫星通信系统、广播业务卫星通信系统、 科学实验卫星通信系统
基带信号体制 模拟制卫星通信系统、数字制卫星通信系统 多址方式 频分多址、时分多址、空分多址、码分多址卫星通信系统 运行方式 同步卫星通信系统、非同步卫星通信系统
2021/3/2
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
本章内容简介
9.1 光纤通信技术 9.2 数字微波中继通信技术 9.3 卫星通信技术 9.4 移动通信技术 9.5 IP电话技术
2021/3/2
1
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
9.1 光纤通信技术
利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的 目的
Fiber Optics —— 以激光为光源
卫Hale Waihona Puke Baidu通信的特点
覆盖区域大，通信距离远 具有多址连接能力 频带宽，通信容量大 通信质量好，可靠性高 通信机动灵活 电路使用费用与通信距离无关 对卫星通信系统也有一些特殊要求
设备可靠性和使用寿命；地面站庞大；时延较大
2021/3/2
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
卫星通信系统的组成及工作原理
包层 纤 芯
2021/3/2
折射角 包层 （低折射率的媒体）
入射角
纤芯 （高折射率的媒体）
包层 （低折射率的媒体）2
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
光纤的工作原理
低折射率 高折射率 (包层) (纤芯)
光线在纤芯中传输的方式是不断地全反射
2021/3/2
3
通信概论 第9章 信息传输技术与系统
光纤通信的特点
微波 放大
自动增 益控制
变频
微波 功放
f2
微
波
接
口
移频
振荡
2021/3/2
(c) 微波转接
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
9.3 卫星通信技术
卫星通信
指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电信号，在 两个或多个地面站之间进行的通信过程或方式。卫星通信 属于宇宙无线电通信的一种形式，工作在微波频段。
2021/3/2
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中间站的转接方式
f1
微波 低噪声 放大器
混 频
中 放
解 调
再 生
解
变
微波
f2
调
频
功放
收本振
(a) 再生转接
发本振
f1
微波 低噪声 放大器
混 频
中 放中
功率 中放
上 变 频
微波 功放
f2
频
接
收本振
口
发本振
(b) 中频转接
f1
微波 低噪声 放大器
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
通信卫星分类
卫星结构
无源卫星、有源卫星
运行轨道
赤道轨道卫星、极道轨道卫星、倾斜道轨道卫星
离地面最大高度
低高度卫星、中高度卫星、高高度卫星
相对位置
同步卫星、非同步卫星
2021/3/2
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
通信卫星轨道示意图
极 轨道
北极
卫星转发器 发射机
频率变换
接收机
双工器
多
调
发
路
制
射
复
器
微波 终端站
数字 终端站
数字分路 数字分路 终端站 终端站
数字 终端站
交换机
数字 终端站
交换机
交换机
交换机
用户 终端
微波 终端站
用户 终端
用户 终端
用户 终端
微波 中继站
微波 终端站
数字 终端站
交换机
用户 终端
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通信概论 第9章 信息传输技术与系统
数字微波中间站的转接方式
基带转接方式 中频转接方式 微波转接方式 直放转接和无源转接方式