无线电通信(课堂PPT)课件(PPT 31页)

1、Tong xun主讲：1第1页，共31页。通信知识目 录2第2页，共31页。通信知识无线电通信技术基础知识一、通信的基本概念通信：是人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另一方。概括地说通信就是信息的传输与交换。1、什么是通信3第3页，共31页。通信知识2、通信的目的是什么 通信的目的就是传输消息。消息具有不同的形式，例如：符号、文字、话音、音乐、数据、图片、视频等等。因而，根据所传递消息的不同，会选择不同的通信方式，目前有光纤通信，微波通信，卫星通信，移动通信，

2、图像通信，计算机通信等。4第4页，共31页。通信知识二、通信系统与通信网3、通信系统由哪些部分组成通信系统：用以完成信息传输过程的技术系统的总称。基本的点对点通信，均是把发送端的消息通过某种信道传递到接收端。5第5页，共31页。通信知识2、模拟通信与数字通信通常，消息被载荷在电信号的某一参量上，如果电信号的参量携带着离散消息，则该参量必将是离散取值的。这样的信号就称为数字信号。如果电信号的参量连续取值，则称这样的信号为模拟信号。按照信道中传输的是模拟信号还是数字信号，可以相应地把通信系统分成两类：模拟通信系统和数字通信系统。6第6页，共31页。通信知识4、通信网通信网是一种使用交换设备，传输设

3、备，将地理上分散用户终端设备互连起来实现通信和信息交换的系统。通信最基本的形式是在点与点之间建立通信系统，但这不能称为通信网，只有将许多的通信系统(传输系统)通过交换系统按一定拓扑结构组合在一起才能称之为通信。也就是说，有了交换系统才能使某一地区内任意两个终端用户相互接续，才能组成通信网。7第7页，共31页。通信知识三、传输介质传输介质是连接通信设备，为通信设备之间提供信息传输的物理通道；是信息传输的实际载体。从本质上讲，有线通信与无线通信中的信号传输，实际上都是电磁波在不同介质中的传播过程。三类常见的传输介质：1、有线电缆：通信中常见的有线电缆包括非屏蔽双绞线、屏蔽双绞线和同轴电缆等。8第8

4、页，共31页。通信知识2、无线介质：无线介质在使用中可以划分为可见光、微波、紫外、红外等频段。3、光纤：光纤也是一种有线介质，它可以提供高达太赫兹级别的带宽，而且误码率非常低，但缺点是安装复杂，需要专业的人员和专业的设备。三、传输介质9第9页，共31页。通信知识四、通信方式对于点对点之间的通信，按消息传送的方向与时间关系，通信方式可分为单工通信，半双工通信及全双工通信三种。1、单工通信：是指消息只能单方向传输的工作方式，例如遥测，遥控，就是单工通信方式。10第10页，共31页。通信知识四、通信方式2、半双工通信，是指通信双方都能收发消息，但不能同如时进行收发的工作方式，例如，使用同一载频工作的

5、无线电对讲机，就是按这种通信方工作的。11第11页，共31页。通信知识四、通信方式3、全双工通信，是指通信双方可同时进行收发消息的工作方式，例如普通电话就是一种最常见的全双工工作方式。12第12页，共31页。通信知识无线电通信技术基础知识一、电磁波1、电磁波的产生 变化的电、磁场相互激发，在空间以一定的速度传播就形成电磁波. 其传播方向垂直于电场与磁场构成的平面，有效地传递能量和动量。电磁辐射可以按照频率分类，从低频率到高频率，包括有无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和伽马射线等等。 13第13页，共31页。通信知识14第14页，共31页。通信知识2、电磁波具有直射、反射、折射、绕

6、射和吸收现象(1)电磁波的直射电磁波由天线发出，经过大气或某一介质直接到达接收点，即电磁波的直射。森林防火通信中高山了望台之间或高山之间传播的电波就是直射波。15第15页，共31页。通信知识(2)电磁波的反射和折射 当电磁波由一种媒质传播到另一种媒质时，在两种媒质的分界面上传播方向要发生变化，产生反射和折射，其程度与媒质的形状和性质有关。电磁波在分界面上改变传播方向后，又返回到原来媒质的现象称为反射，折向另一方向称为折射。当分界面是平面时，电磁波的反射和折射都遵守反射定律。(3)电磁波的绕射电磁波在传播过程中绕过障碍物到达接收点，这种现象称为绕射。16第16页，共31页。电磁波的反射与折射层电

7、离电磁波波信号17第17页，共31页。电磁波传输视距通讯电磁波有绕射能力、穿透能力18第18页，共31页。通信知识(4)电磁波的吸收 当电磁波传播时，遇到某些物质，电磁波的一部分能量转换为其他形式的能量(一般是热能)，使电磁波本身的能量减少，这种现象称为电磁波的吸收。例如树木对电磁波具有一定的吸收的作用，当与树木表皮接触时，使电磁波感应出微弱的电流产生热效应，减少了电波的能量，这就是树木对电磁波的吸收。19第19页，共31页。通信知识(5)电磁波的干涉 森林防火通信受复杂多变的地形影响。同一电台发出的同一频率电磁波经过不同的路径到达收点，或有两个以上相同频率的电磁波同时到达接收点使接收点的场强

8、由上述相同频率的电磁波叠加合成，出现波的干涉现象。 当接收点收到各路径传播来的电磁波的相位相同时，合成场强最大；反之，合成场强最小。由于波的干涉作用和扑火移动电台快速移动发射电磁波和接收电磁波，使接收点的合成场强呈波动状态，时而强，时而弱，产生“衰落”现象，严重地影响无线电通信。短波通信时衰落现象更为严重，同时还存在不同程度的失真。20第20页，共31页。通信知识3、电磁波的传输方式及特点 无线电磁波的传播方式按电磁波离开地面的高度，可以分为如下五种：(1)(地波)（地面波）（表面波 ） 当接收天线距离发射天线较远时，地面就象拱形大桥将两者隔开。那些走直线的电波就过不去了。只有某些电波能够沿着

9、地球拱起的部分传播出去，这种沿着地球表面传播的电波就叫地波，也叫表面波。地面波传播无线电波沿着地球表面的传播方式，称为地面波传播。21第21页，共31页。通信知识(2)天波声音碰到墙壁或高山就会反射回来形成回声，光线射到镜面上也会反射。无线电波也能够反射。在大气层中，从几十公里至几百公里的高空有几层“电离层”形成了一种天然的反射体，就象一只悬空的金属盖，电波射到“电离层就会被反射回来，走这一途径的电波就称为天波或反射波。在电波中，主要是短波具有这种特性。22第22页，共31页。通信知识23第23页，共31页。通信知识 视距传播是指：若收、发天线离地面的高度远大于波长，电波直接从发信天线传到收信

10、地点(有时有地面反射波)。这种传播方式仅限于视线距离以内。目前广泛使用的超短波通信和卫星通信的电波传播均属这种传播方式。(3)视距传播24第24页，共31页。通信知识4、电磁波频率 所谓频率就是单位时间内完成振动的次数，是描述振动物体往复运动频繁程度的量，常用符号f或v表示，单位为秒-1。无线电波频率就是电磁波在单位时间内所震动的次数。25第25页，共31页。通信知识无线电超短波通信系统26第26页，共31页。通信知识 超短波，又叫米波或甚高频无线电波，也叫甚高频无线电波。主要传播方式是直射波传播，传播距离不远，一般为几十公里，主要用作调频广播、电视、导航、雷达及射电天文学等。 超短波通信的主要特点是，由于地面吸收较大和电离层不能反射，只能靠直线方式传输，称为视距通信，传输距离约50km，远距离传输时需经中继站分段传输、称为接力通信，实践中发现，超短波具有相当强的绕射能力，从而也可进行“超视距”通信。 1、什么是超短波27第27页，共31页。