我的数字微波通信复习

1、数字微波通信概述数字微波通信概述 复习题： 什么是微波通信？ 数字微波通信的主要特点是什么？ 试总结微波中继通信、一点对多点的微波通信和卫星通信的特点，它们之间的区别与联系。 散射通信与短波通信有何不同？ 数字微波中继通信中有哪几种中继方式？各有什么特点？数字复接与分接原理 数字复接与分接：n数字复接系统包括三个主要部分：定时、码速调整、复接。n数字分接系统包括：同步分离、产生定时、分接、支路码速恢复。复习题掌握多路信号复用的基础信号的正交性。理解PDH微波速率等级、基本的复接方法，熟悉二次群复接后的帧结构。理解SDH微波速率等级、复接方法，熟悉STM-1帧结构。理解PDH和SDH在码速调整技

2、术上的差异，及其对传输过程中复接和分接处理的影响。相位透明性在相位模糊的条件下仍可以正确译码LEE氏纠错码0,1,2,3M 331000320100210010130001GkGP IkIHP四进制(6,4)码P和P和互补阵,即阵中的元素以4为模33322113P11122331P100111122331H星座点代码加n/2(1,2,3)nnLEE氏纠错码0,1,2,3/2(1,2,3)Mnn星座点代码加n(1,0,0,0)I (3,3,1,0,0,0)CI G(3,3,3,3,3,3)(2,2,0,3,3,3)RC00C HR H(3,2,1,0,0,0)C (0,3)C H(2,1,0,3

3、,3,3)R (0,3)R H331000320100210010130001G100111122331H四进制(6,4)码LEE氏纠错码0,1,2,3M 星座点代码加(n,n)四进制(6,4)LEE码应用于16QAM/2(1,2,3)nnLEE氏纠错码47464544021222325756555403132333373621312726203073635343141516177262524204050607716176777060666709035340111251051417475506524004064八进制LEE码应用于64QAM/2(1,2,3)nn星座点代码加(2n,4n)( 模

4、8)八进制(84,81)LEE码0,1,2,3,4,5,6,7M LEE氏纠错码LEE氏纠错码复习题 理解MQAM调制相对于MPSK调制的优点。 在各种多进制调制系统中，信息速率（比特速率）与码元速率的关系如何？ 理解部分四进制差分编码原理。 理解（LEE氏）纠错码的”相位透明性”。作业 已知SDH微波的传输速率为2155Mbps，带宽为40MHz，请问采用什么调制方式，为什么？载波同步系统的性能指标：p效率：导频消耗功率 p精度：尽量小的相位误差 p同步建立时间：失步后重新建立同步所需的最长时间p同步保持时间：第五节：载波恢复第五节：载波恢复复习题 熟悉微波收发信机结构。 理解多波道天线共用

5、和收发信天线共用机制。 熟悉抛物面天线和卡塞格林天线的原理。复习题 理解地面对微波传播传播影响的两个方面。 理解费涅尔区概念及其对微波传播研究的意义，熟悉费涅尔区半径的计算。 理解余隙和相对余隙的概念及其对微波传播的影响，熟悉其计算。 理解地面反射情况下，地面反射系数和行程差对微波传播的影响，熟悉衰落因子的计算。作业 1.已知两微波站相距40km，数字微波的通信频率为8GHz，发信功率为1W，天线增益Gt=Gr=40dB，收、发两端的馈线和分路系统损耗之和相等：L收=L发=4dB，路径中间有一刃形障碍物，其余隙hc=0。求收信机的收信电平（dBm）。 2.某微波中继线路d=50km，d1=35

6、km，f=2GHz，当地面反射系数0.5时，请写出余隙标准。复习题 理解大气对微波传播的各种影响。 理解大气折射影响的原理和“地球等效半径”的概念。 理解大气折射对（反射点）余隙的影响，熟悉考虑大气折射条件下的等效余隙的计算。 熟悉考虑了地形、地球凸起、地面反射和大气折射后的接收电平计算过程。某微波电路，工作频率为4GHz，站距50Km，若路径为真实的光滑球形地面, 求： （1）当不计及气象影响时,为保证自由空间余隙不受阻挡,收发天线高度最小为多少米?(设收发天线高度相等) （2）当K=4/3值时，即考虑气象条件对电波传播的影响,为保证自由空间余隙不受阻挡,收发天线高度最小为多少米?(设收发天

7、线高度相等) （3）当K=2/3和时,天线高度如何变化。 有一个中继段为平原地区，收发两端已选好有利地形，h1=120m,h2=40m,d=50km,k=4/3,求反射点位置。作业 例：某数字微波电路跨越湖面，工作频率为8GHz，站距为38km，发信天线高度为90m，收信天线高度为60m，地势海拔高度近似为0，假定衰落深度为32dB。求平衰落概率。981009. 86090109 . 9KQ510325 . 32 . 191009. 210)38(81009. 8p10/5 . 32 . 110FdfQKp平衰落瞬断率 例：某平原地区的数字微波通信线路中继段，工作频率为7GHz，站距为40km

8、，误码率为10-6时允许中断概率为0.0004%。求所需的衰落深度。 求该中继段（平原KQ10-9）平衰落概率为： 需要衰落深度为：%418. 05 . 32 . 1dfQKprdBdBF2 .30%0004. 0%418. 0lg10)(）允许中断概率（）衰落概率（xppdBFlg10)(瞬断率复习题 理解衰落、衰落深度和衰落余量的概念。 理解多径衰落对微波传输的影响。 熟悉平衰落造成的系统中断概率的计算。复习题 了解SDH微波所采用的几种主要抗（频率选择性）衰落的技术。 理解分集抗衰落的原理，了解主要的分集合并算法。作业 一微波接力段，d=50km，f=6GHz，处在平原地形，自由空间收信

9、电平Pr=-43.6dBm，接收机实际门限电平Prth=-74.8dBm (BER小于10-3)，系统采用二重空间分集接收，两个分集接收天线的增益相等，高度差为12m。试求如下问题： (1)平衰落储备 (2)该段电路的中断率Pfs (3)二重空间分集后的中断率Psd 复习题 理解微波通信频率配置的一般原则。 理解二频制频率分配方案及其优缺点。 理解多波道频率配置的两种方案。 了解SDH微波的交叉极化传输的三种射频波道配置方案。64469 105105100.054%1.1 1025001.1 1012.29 101212nkmnn解：中继段数 ，我国标准站距的瞬断指标为微波电路分配的瞬断指标为

10、则取即该数字微波电路最多中继段数可取为个。例:某数字微波电路，线路总长为510km，用于电话通信，若以我国标准站距的瞬断率为依据，求该微波电路的中继段段数数字微波性能估算 接收机理论门限电平 通信质量（误码率） 误码率信噪比（信号功率与噪声功率之比） 误码率载噪比（载波功率与噪声功率之比）()()()()/()r dBmTdBF dBdBmPC NNKTB（）()()()/r dBmTdBdBPC NN固（）/TC N/rTTPC NN（）3()0()/10lg(10 )r dBmTFdBmPC NN KT B(dB)（）数字微波性能估算216317.810lg 2.24 4 1017.184

11、 1010()17.8( 98.12)80.32rPdBdBmdBdBmdBm 门例：C/NT (dB)=17.8dB,NF=2.24, fb=34.368Mb/s, KT0=410-21(W/Hz),求4DPSK相干解调设备的收信机的门限电平。解：因4相调制，故传码率fs=1/2fb传信率，fs=1/2fb=17.184MB波特，B=fs17.184MHz（等效噪声带宽），则30() 10lg10()FrTCPdBN KT BdBmN门数字微波性能估算35 . 32 . 1995 . 32 . 1104 . 14521045,210rrPkmdGHzfKQdKQfP代入得（平原）式中6108

12、 . 125004501. 0 xPdBdBFd9 .28108 . 1104 . 1lg10)(63衰落深度的计算（2）45km中继段分配的中断概率指标为（3）衰落深度解：（1）45km中继段衰落的瑞利概率例：2GHz,34Mb/s数字微波通信设备，组成2500km高级假想电路，数字传输高误码率10-6，中断概率0.01%，平原，站距45km，求衰落深度。）允许中断概率（）衰落概率（xppdBFlg10)(数字微波性能估算例：4DPSK相干解调设备，已知f=2GHz，Pt=1W，Gt=Gr=35.9dB。设中继段站距d=45Km，发端和收端馈线及分路系统损耗之和为5dB，Fd(dB)=28.

13、9dB。求最低收信电平Prmin。解：（1）自由空间传播损耗 Ls(dB)=92.4+20lgd+20lgf=92.4+20lg45+20lg2=131.5dB （2）由Pt=1W，得Pt(dBm)=30dBm Pr0(dBm)= Pt(dBm)+Gt+Gr-L收-L发-Ls =30dBm+35.9+35.9-5-5-131.5=-39.7dBm （3）Prmin=Pr0-Fd39.7dBm-28.9=-68.6dBm数字微波性能估算数字微波性能估算 中继段收信电平余量 最低收信电平的计算一个中继段收信电平的余量Sm是最低收信电平减掉门限电平后所剩的余量，即： Sm(dBm)=prmin-pr

14、门 根据前两部分的计算，得： Sm(dBm)=-68.6-(-80.32)=11.72dBm数字微波性能估算 对一个中继段线路质量的评估是对设备及线路多种性能得综合评价，收信电平余量Sm在一定程度上可以表示这种综合得结果。站距（km）收信电平的余量Sm（dbm） 优良一般劣30-405433平原宜选用的站距40-506544丘陵和山区宜选用的站距50-607655不建议选用的站距数字微波性能估算 衰落储备的计算： 平衰落储备等于自由空间收信电平与实际门限电平之差：F=Pr-Prth (dB) 复合平衰落储备 ：在同相合成的空间分集接收系统中，主接收系统和分集接收系统分别将信号送至中频合成器，经

15、同相合成后输出。此时系统的平衰落储备可用下式计算： )101lg(103),(102112daxfcFFMF数字微波性能估算 多径衰落储备断面类型衰落储备(dB)A型(高干燥山区)36B型大(陆温带、丘陵地区)34C型(沿海温带平原地区)33D型(跨海地区)32数字微波性能估算 中断率的计算： 由平衰落和频率选择性衰落引入的系统中断率可表示为：Pfs=Pmf+Pms 例：某沿海温带平原区的微波电路，工作频率为5GHz，站距50Km，自由空间收信电平Pr=-43.6dBm,接收机实际门限电平Prth=-74.8dBm（BER10-3），实际门限载噪比(C/NT) =-23.1dB, 系统采用6：

16、1的波道备份和二重空间分集接收。试求：（1）平衰落储备；（2）该段电路的中断率Pfs；（3）N:1备用波道后的中断率Pfd；（4） 二重空间分集后的中断率Pfs+ Pfd解：（1）平衰落储备43.6( 74.8)31.2()rrthFPPdB 数字微波性能估算（2）中断率PfsfsmfmsPPP10/5 . 32 . 110FdfQKp平衰落30.6 10mfP30.4 10msP 特征曲线或查表得衰落储备,再按平衰落概率算二重分集接收时假定两收信电平相等，则结合的平衰落储备应增加3dB, 则 接力段的中断率30.3 10mfP3330.3 100.4 100.7 10fsmfmsPPP数字微

17、波性能估算（3）N:1备用波道后的中断率Pfd； /10104.5eqFfdfIGf21.511.2eqNfMHzNNffNf频段246.713GHZ10.50.250.07G的取值41.53 10fsfdfdfsfdfdfdPIPPPIP数字微波性能估算（4）二重空间分集后的中断率4531.561.53 100.485 1031.56sdfdfd sdsdIPPPfd sdP10/ )(04. 148. 012. 087. 04101001034. 3exp1VFrsdPdfsI 设两天线高度差s=10m数字微波性能估算对上述50km接力段，分配的瞬时中断率允许值5500.054%1.08 102500 xp从上边的计算知：41.53 10fdxPP50.485 10fd sdxPP故该接力段应该采用6：1备用波道并利用而二重空间分集才能达到指标要求数字微波性能估算复习题 熟悉热噪声功率、噪声系数、