现代通信概论第1章课件

现代通信概论第6章数字微波通信10/14/20221《现代通信概论》第1章通信的基本理论现代通信概论第6章数字微波通信10/11/20221《现6.1基本概念6.2数字微波通信系统的组成第6章数字微波通信10/14/20222《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.1基本概念第6章数字微波通信10/11/20226.1基本概念微波（microwave)的定义：波长为1m－1mm，即频率为300MHz－300GHz范围的电磁波。微波通信：利用微波作为载波的通信方式。微波通信的主要频段：微波干线传输WLANBLUETOOTHLMDSL波段1.0——2.0GHzC波段4.0——8.0GHzS波段2.0——4.0GHzx波段8.0——12.4GHzKu波段12.4——18GHzK波段18——26.5GHz

10/14/20223《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.1基本概念微波（microwave)的定义：波长为16.1基本概念6.1.1微波通信的特点6.1.2微波通信的分类6.1.3数字微波通信的发展10/14/20224《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.1基本概念6.1.1微波通信的特点10/11/26.1.1微波通信的特点3、传输质量高，通信稳定可靠。2、天线增益高，方向性好，通信保密性好。1、通频带宽，通信容量大。6.1基本概念4、组网灵活，建设周期短、成本低。5、对于地面远距离通信，采用“中继”传输。10/14/20225《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.1.1微波通信的特点3、传输质量高，通信稳定可靠。2地面微波中继通信特点：采用中继传输方式，一般50KM左右一个中继站。原因：微波是沿直线传播的；微波传播时，存在能量损耗。应用：长距离、大容量干线通信；短距离、小容量通信；

6.1基本概念6.1.2微波通信的分类（1/4）10/14/20226《现代通信概论》第1章通信的基本理论地面微波中继通信6.1基本概念6.1.2微波通信的一点对多点（PMP）微波通信组成：基地台，用户应用：一种无线宽带接入方式，适用于用户比较分散且业务量小的系统。6.1基本概念6.1.2微波通信的分类（2/4）10/14/20227《现代通信概论》第1章通信的基本理论一点对多点（PMP）微波通信6.1基本概念6.1.2微波卫星通信特点：中继站在卫星上；

使用微波波段，技术与微波相通，但有自己的特点；6.1基本概念6.1.2微波通信的分类（3/4）10/14/20228《现代通信概论》第1章通信的基本理论微波卫星通信6.1基本概念6.1.2微波通信的分类微波散射通信利用大气对流层不均匀气团的散射作用，实现微波通信特点：距离远发射功率大信号质量差应用：军事通信

6.1基本概念6.1.2微波通信的分类（4/4）10/14/20229《现代通信概论》第1章通信的基本理论微波散射通信6.1基本概念6.1.2微波通信的分类6.1.3数字微波通信的发展数字微波通信与模拟微波通信的区别便于组成ISDN。有较强的保密性。便于采用各种数字信号处理技术，易于与计算机接口。抗干扰能力强，线路噪声不累积。便于集成化，小型化。频带利用率低。6.1基本概念10/14/202210《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.1.3数字微波通信的发展数字微波通信与模拟微波通信6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的组成系统组成10/14/202211《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的组成系统组成用户终端设备交换设备复用设备微波信道设备收发信设备10/14/202212《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的组成收发信设备收信设备的组成前置中放低噪声放大器混频自动增益控制天馈系统主中放滤波本振功能：将微波信号变成中频已调信号10/14/202213《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的组成收发信设备收信设备的技术指标工作频段通频带噪声系数本振的频率稳定度最大增益自动增益控制范围10/14/202214《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的组成收发信设备发信设备的组成微波功放上变频中频放大天馈系统滤波本振功能：将已调中频信号变为微波信号，并经天馈系统发出。10/14/202215《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的组成收发信设备发信设备的技术指标工作频段通频带本振的频率稳定度输出功率谐波抑制度非线性10/14/202216《现代通信概论》第1章通信的基本理论6.2数字微波通信系统的组成6.2数字微波通信系统的现代通信概论第7章移动通信10/14/202217《现代通信概论》第1章通信的基本理论现代通信概论第7章移动通信10/11/202217《现代7.1基本概念7.2移动通信系统第7章移动通信10/14/202218《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1基本概念第7章移动通信10/11/2022187.1基本概念移动通信：通信的双方至少有一方或双方处在移动（或临时静止）情况下进行信息传输和交换。移动通信无线通信计算机技术有线通信网络技术10/14/202219《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1基本概念移动通信：通信的双方至少有一方或双方处在移7.1基本概念个人通信：任何人(whoever)在任何时间(whenever)、任何地点(wherever)可以和其他任何人（whomever)进行任何形式(whatever)的通信。模拟移动通信数字移动通信多媒体移动通信个人通信10/14/202220《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1基本概念个人通信：任何人(whoever)在任何时7.1基本概念7.1.1移动通信的特点7.1.2移动通信的工作方式RANK1ONE554211391464228994946/916/99VALIDDATESSCOOBYDOO10/14/202221《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1基本概念7.1.1移动通信的特点RANK1ON7.1.1移动通信的特点（1/4）电波传播环境复杂7.1基本概念10/14/202222《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.1移动通信的特点（1/4）电波传播环境复杂7.17.1.1移动通信的特点（2/4）干扰和噪声的影响大7.1基本概念f1f3f2f1同频干扰：相同频率间的相互干扰。邻频干扰：相邻或相近频率间的干扰。互调干扰：由于非线性失真而产生的干扰。各种噪声10/14/202223《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.1移动通信的特点（2/4）干扰和噪声的影响大7.7.1.1移动通信的特点（3/4）移动工作环境恶劣，尘土多，振动大，要求有一定的防范措施。移动台操作简便，可靠性高，小型化，低功耗。具有多普勒频移－当物体运动中通信时，其接收到的载波频率随运动速度的不同而产生不同的频移。7.1基本概念10/14/202224《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.1移动通信的特点（3/4）移动工作环境恶劣，尘土7.1.1移动通信的特点（4/4）控制系统复杂。7.1基本概念交换机至其他交换机服务区域PSTN至其他PSTN10/14/202225《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.1移动通信的特点（4/4）控制系统复杂。7.17.1.2移动通信的工作方式（1/6）单工制单工的定义

收发使用同一个（或不同）频率的按键通信方式。即在同一时间里要么说，要么听，只可选择一样。7.1基本概念

发射机

接收机

发射机

接收机

f1

f1

f1

f1

f1

B

A

f1f1f2f2f2f110/14/202226《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.2移动通信的工作方式（1/6）单工制7.1基7.1.2移动通信的工作方式（2/6）单工制优点:不需要天线共用装置。组网方便。耗电少，设备简单，造价便宜。缺点：频率利用率低。操作不方便。同频基站间干扰较大。适用范围：适用于用户少，专业性强的通信系统中。

7.1基本概念

10/14/202227《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.2移动通信的工作方式（2/6）单工制7.1基7.1.2移动通信的工作方式（3/6）半双工制7.1基本概念

10/14/202228《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.2移动通信的工作方式（3/6）半双工制7.17.1.2移动通信的工作方式（4/6）半双工制

通信的双方有一方使用双工通信，即收发信机同时工作且使用不同的频率，另一方采用双频单工方式。优点：设备简单，功耗小，克服了通话断续的缺点。缺点：操作不方便。应用：专用通信中。7.1基本概念

10/14/202229《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.2移动通信的工作方式（4/6）半双工制7.17.1.2移动通信的工作方式（5/6）双工制7.1基本概念

发射机

接收机

发射机

接收机

f1

f2

f2

f1

f1

基站B

移动台A

f2

双

工

器

双工器10/14/202230《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.2移动通信的工作方式（5/6）双工制7.1基7.1.2移动通信的工作方式（6/6）双工制7.1基本概念

通信双方的收发信机均能同时工作。优点：由于收发频带有一定的间隔，所以抗干扰能力强。使用方便。缺点：电源耗电量大。10/14/202231《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.1.2移动通信的工作方式（6/6）双工制7.1基7.2移动通信系统7.2移动通信系统

7.2.1移动通信系统的分类7.2.2移动通信系统的组成7.2.3移动通信系统的频率使用和配置10/14/202232《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.2移动通信系统7.2移动通信系统7.2.17.2.1移动通信系统的分类（1/5）公用移动通信系统7.2移动通信系统至其他交换机服务区域交换机PSTN至其他PSTN移动台基地台移动交换中心移动通信系统10/14/202233《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.2.1移动通信系统的分类（1/5）公用移动通信7.2.1移动通信系统的分类（2/5）专用移动通信系统

在一定的范围内，为某些单位提供服务的移动通信系统。特点：容量小，大区制，半双工制典型系统：集群系统7.2移动通信系统10/14/202234《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.2.1移动通信系统的分类（2/5）专用移动通信7.2.1移动通信系统的分类（3/5）专用移动通信系统集群系统7.2移动通信系统10/14/202235《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.2.1移动通信系统的分类（3/5）专用移动通信7.2.1移动通信系统的分类（4/5）专用移动通信系统集群系统集群系统的特点：共用频率共用设备共享服务区共享通信业务分担费用改善服务7.2移动通信系统独立性与公用性兼顾10/14/202236《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.2.1移动通信系统的分类（4/5）专用移动通信7.2.1移动通信系统的分类（5/5）无绳电话系统由座机（基站）和手机组成典型系统：CT-2，CT-3，小灵通7.2移动通信系统10/14/202237《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.2.1移动通信系统的分类（5/5）无绳电话系统7.2.2移动通信系统的组成7.2移动通信系统至其他交换机服务区域交换机PSTN至其他PSTN移动台基地台移动交换中心移动通信系统中继线10/14/202238《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.2.2移动通信系统的组成7.2移动通信系统7.2.3移动通信系统的频率使用和配置移动通信一般采用VHF和UHF频段。原因：适用于移动通信抗干扰能力强天线短，便于移动。7.2移动通信系统10/14/202239《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.2.3移动通信系统的频率使用和配置移动通信一般7.3移动通信网根据服务区域的不同，移动通信网可分为两种：大区制和小区制大区制7.3移动通信网市话交换局PSTN10/14/202240《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网根据服务区域的不同，移动通信网可分为两7.3移动通信网大区制

在整个服务区内只设一个基站，由它负责移动通信的联络和控制。特点：网络结构简单，频道数目少，不需要无线交换，与PSTN网直接相连。覆盖范围有限。服务的用户容量有限。频率利用率低。7.3移动通信网10/14/202241《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网大区制7.3移动通信网10/11/7.3移动通信网小区制（蜂窝）将所要覆盖的地区划分成若干个小区，每个小区的半径可以根据用户的密度在1至10km左右。在每个小区内设置一个基站为本小区范围内的用户服务。7.3移动通信网小区制的目标：实现频率复用，从而提高频率利用率，增加系统容量。10/14/202242《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网小区制（蜂窝）7.3移动通信网小区7.3移动通信网小区制（蜂窝）

在小区制中，为了避免同频干扰，同一频率必须间隔一定距离后，才能再次使用。

7.3移动通信网ABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFGABCDEFG10/14/202243《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网小区制（蜂窝）7.3移动通信网AB7.3移动通信网小区制（蜂窝）小区形状对频率复用实现程度的影响。

7.3移动通信网10/14/202244《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网小区制（蜂窝）7.3移动通信网107.3移动通信网小区制（蜂窝）7.3移动通信网实际的小区覆盖范围10/14/202245《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网小区制（蜂窝）7.3移动通信网实际7.3移动通信网小区制（蜂窝）越区切换为了保证通信的连续性，当正在通话的移动台从一个小区进入邻接的另一个小区时，使一个无线频道上的通话切换到另一个无线频道上以维持通话连续性的过程，称为越区切换。

7.3移动通信网BTS-1BTS-2小区1小区2给MS的越区命令给MS的越区命令MSCBSC10/14/202246《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网小区制（蜂窝）7.3移动通信网BT7.3移动通信网小区制（蜂窝）小区分裂把一个小区分裂成若干个小区，以提高系统容量的方法。

7.3移动通信网10/14/202247《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网小区制（蜂窝）7.3移动通信网107.3移动通信网小区制（蜂窝）小区制的特点低发射功率，小的覆盖范围频率复用，用户容量大，频率利用率高，用户终端也可以小巧。蜂窝的分割和组合满足特定环境的要求。新的问题：系统复杂，越区切换，漫游，位置登记，更新，管理，系统鉴权等。7.3移动通信网10/14/202248《现代通信概论》第1章通信的基本理论7.3移动通信网小区制（蜂窝）7.3移动通信网10现代通信概论第8章卫星通信10/14/202249《现代通信概论》第1章通信的基本理论现代通信概论第8章卫星通信10/11/202249《现代8.1基本概念8.2卫星通信系统的组成第8章卫星通信10/14/202250《现代通信概论》第1章通信的基本理论8.1基本概念第8章卫星通信10/11/2022508.1.1卫星通信的定义卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，从而实现两个或多个地面站之间的通信。卫星通信的工作方式：延迟转发式卫星通信系统立即转发式卫星通信系统卫星通信的分类8.1基本概念10/14/202251《现代通信概论》第1章通信的基本理论8.1.1卫星通信的定义卫星通信：利用人造地球卫星作为8.1.1卫星通信的定义卫星通信的分类按应用分：海事卫星移动系统航空卫星移动系统陆地卫星移动系统按频率分：L波段卫星，Ka波段卫星等按区域分：全球、区域和国内通信卫星按轨道分：低轨道卫星中轨道卫星高轨道卫星8.1基本概念10/14/202252《现代通信概论》第1章通信的基本理论8.1.1卫星通信的定义卫星通信的分类8.1基本概8.1.1卫星通信的定义卫星通信的分类按轨道分：高轨道卫星静止（同步）卫星：卫星的运行轨