通信技术信息化

§5-2通信技术介绍目录卫星通信技术四现代通信技术简介一有线电视系统二微波通信技术三Clicktoaddtitleinhere宽带通信技术五一、现代通信简介当前人们经常谈论的通信，属于现代通信的范畴。（一）、通信与电通信通信是信息的传递与交换。电通信：利用有线电、无线电、光学或其它电磁系统对于符号、信号、文字、影像、声音或任何信息的传播、发射或接收。（一）、通信与电通信话音数据终端传输媒介终端电信号电信号信息信息（二）、模拟通信与数字通信模拟通信：通信的过程中，传递的电信号在时间上、幅值上连续的信号优点：技术成熟、设备简单、成本低缺点：易受干扰、频带不宽、频带利用率不高、信号处理难、不易集成和设备庞大等（二）、模拟通信与数字通信数字通信：通信的过程中，传递的信号都是数字脉冲信号（三）、数字信号与数字通信的特点数字信号便于存储、处理（加密等）数字信号便于交换和传输数字信号便于组成数字多路通信（系统）便于组成数字网数字化技术便于通信设备小型化、微型化数字通信抗干扰性强，噪声不积累（三）、数字信号与数字通信的特点数字通信占用较宽的频带随着数字信号处理技术的发展及宽带传输技术的采用，数字信号占用频带宽带的弱点在现代通信中已逐步克服。（四）、科技进步促进现代通信的发展现代通信技术的基础——微电子技术现代通信技术的核心——计算机技术光通信的基础——光子技术卫星通信基础——空间技术（五）、现代通信的特点及主要内容综合化技术的综合化业务的综合化宽带化人们日益增长的物质文化需求智能化大量采用了计算机及其软件技术个人化个人通信是通信的最高目标网络全球化Internet的发展（六）、现代通信系统概念通信系统：从信息源节点（信源）到信息终节点（信宿）之间完成信息传送的全过程的机、线设备的总体，包括通信终端设备及连接设备之间的传输线所构成的有机体系。光纤通信系统卫星通信系统移动通信系统等。（七）、信息网信息网指由不同信息功能的现代通信系统所组成的网，它要完成多结点间的信号（数字信号或光信号）的处理、传递和交换。二、有线电视系统

有线电视系统是采用缆线作为传输媒质来传送电视节目的一种闭路电视系统，它以有线的方式在电视中心和用户终端之间传递声，像信息。所谓闭路，是指不向空间辐射电磁波。CCTV---CATV（一）、有线电视系统的分类广播有线电视专用有线电视（即应用电视）工业电视教育电视医用电视电视电话会议电视交通管理电视通信电视监视电视军用电视农业电视（二）、有线电视系统的传输方式射频信号传输，又称高频传输；视频信号传输，又称低频传输。

中近距离传输,通常采用隔频（道）传输，邻频（道）传输，增补频道传输，双向传输等方式，其传输媒质一般是同轴电缆，光缆，平衡电缆等有线介质。较远距离传输时，除用光缆和同轴电缆---光缆混合方式外，还常用微波和卫星等无线传输媒质。因此，有人把微波和卫星传输称为“有线中的无线”，“无线中的有线”。（三）、有线电视的工作频段及频道分布（四）、有线电视的无线传输手段卫星微波多频道微波分配系统MMDS调幅微波链路AML（五）、有线电视的特性

(1)高质量。

(2)带宽性。

(3)保密性和安全性。

(4)反馈性。

(5)控制性。

(6)灵活性。

(7)发展性。（六）、有线电视的基本功能传送电视节目传送FM广播节目通信信息监控报警综合服务（七）、有线电视系统的构成接收信号源前端处理干线传输用户分配用户终端

（八）、有线电视系统模式(1)同轴电缆网(2)光缆网(3)微波网

(4)混合网光纤—同轴混合网微波—同轴网光纤—微波—同轴网信号接收1．

开路电视信号的接收

2．卫星电视信号的接收

卫星电视信号的接收采用卫星接收机卫星电视信号是由视频，声音副载波组成的基带对载波再调频的微波信号卫星电视信号接收天线有两种基本类型一是主焦点抛物面天线二是卡塞格伦天线（九）卫星电视接收系统基本组成

①抛物面天线把来自空中的卫星信号能量会聚成一点(焦点)②馈源是在抛物面天线的焦点处设置一个接受卫星信号的喇叭形装置。

③高频头（LNB亦称降频器）是将馈源送来的卫星信号进行降频和放大后传送至卫星接收机。④卫星接收机是将高频头输送来的卫星信号进行解调，输出卫星电视图像信号和伴音信号

三、数字微波通信系统概述

微波：是指频率在300MHz至300GHz范围内的电磁波数字微波通信：是指利用微波携带数字信息，通过电波空间，同时传送若干相互无关信息，并进行再生中继的通信方式（一）、微波通信的频段无线传输所使用的频段很广。有长波、中波、短波、微波等频段频率范围波长范围长波30~300kHz10000~1000m中波300~3000kHz1000~100m短波3~30MHz100~10m超短波（特高频）30~300MHz10~1m微波分米波300~3000MHz100~10cm厘米波3G~30GHz10~1cm毫米波30G~300GHz10~1mm红外线（光波）>300GHz<1mm（一）、微波通信的频段电磁波频率不同，波长不同（频率越低，波长越长），其空间传播特性也不一样，且用途也有不同长波绕射能力最强中波较稳定短波通信主要是靠电离层的反射微波波长较短，接近光波，在空间主要是直线传播。可用于地面微波接力通信和卫星通信微波传播特性微波频段（GHz级）频率高，不易受天电、工业噪声干扰及太阳黑子变化影响微波通信和卫星通信使用范围一般为C波段（6/4GHz）频段电波在自由空间传播存在固有损耗自由空间传播是理想传播条件能量仍会受到衰减，这是由辐射能量的扩散而引起（二）、中继传输方式实现远距离通信就必须采用中继接力的方式（三）、微波通信系统组成数字微波通信系统由终端站和若干个中间站构成

（四）、微波中继站的中继方式微波中继站的中继方式可以分成直接中继（射频转接）外差中继（中频转接）基带中继（再生中继）不同中继方式的微波系统构成是不一样的中继站中继方式可以是直接中继和中频转接枢纽站为再生中继方式且可以上下话路直接中继将收到的射频信号直接移到其他射频上无需经过微波－中频－微波的上下变频过程，因而信号传输失真小设备量小，电源功耗低，适用于无需上下话路的无人值守中继站外差中继将射频信号进行中频解调，在中频进行放大，然后经过上变频调制到微波频率，并发送到下一站（五）、微波通信的特点根据所传基带信号的不同，微波通信分为如下两种制式：模拟微波通信用于传输频分多路－调频制（FDM－FM）基带信号的系统称为模拟微波通信系统数字微波通信用于传输数字基带信号的系统称为数字微波通信系统准同步数字系列PDH微波通信系统同步数字系统SDH微波通信系统（五）、微波通信的特点“微波、多路、接力”是微波通信最基本的特点微波，是指工作频段宽，它包括了分米波、厘米波和毫米波三个频段多路，是指微波通信的通信容量大接力，是目前广泛使用于视距微波的通信方式（五）、微波通信的特点数字微波除了具有上面所说的微波通信的普遍特点外，还具有数字通信的特点：抗干扰性强，整个线路噪声不累积保密性强，便于加密器件便于固态化和集成化，设备体积小，耗电少便于组成数字通信网四、卫星通信系统卫星通信是地面微波中继通信的发展，是随着航天技术的发展而发展起来的现代通信方式。卫星通信（定义）是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线信号，在多个地球站之间进行信息交换的通信方式卫星通信系统卫星通信的示意图（一）、卫星通信的概念卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信地球站是指设在地球表面（包括地面、海洋和大气中）的无线电通信站用于实现通信目的的这种人造地球卫星叫做通信卫星

在通信卫星天线波束覆盖的地球表面区域内，各种地球站通过卫星中继站转发信号来进行通信利用通信卫星作为中继站进行的一种特殊微波中继通信（一）、卫星通信的概念（一）、卫星通信的概念卫星通信是宇宙无线电通信的形式之一宇宙通信有三种基本形式（一）、卫星通信的概念目前，绝大多数通信卫星是地球同步卫星120°的等间隔在轨道上配置三颗静止卫星全球通信网（二）、卫星通信的发展卫星通信是1945年10月，英国人A.C.克拉克提出静止卫星通信的设想1946年，美国科学家用雷达把电波发射到月球，并第一次接收到它的回波1954年7月，美国海军利用月球表面对无线电波的反射进行了地球上两地的电话传输试验1957年10月4日，世界上第一颗人造卫星升空（二）、卫星通信的发展1958年12月，美利用“斯科尔”卫星进行录音带音响传输1960年8月，美发射“回声1号”气球卫星进行延迟中继通信1960年10月，美利用“信使1B”卫星进行延迟中继通信1963年5月，美国发射了“西福特”铜针卫星（二）、卫星通信的发展1963年11月，美日利用“中继1号”卫星成功地进行了横跨太平洋的有源中继通信1964年8月，日美利用“辛康3号”静止卫星作奥运会电视转播1965年4月，美把“晨鸟”卫星送到大西洋上空的地球同步轨道上（以后改名为“国际通信卫星－Ⅰ”）。它可开通240路电话，几乎代替了大西洋海底电缆。并能24小时连续工作。从此卫星通信进入了实用阶段（二）、卫星通信的发展与此同时，苏联国内的通信卫星“闪电”则使用大椭圆轨道。其倾角为65度，远地点高度为4万千米，近地点高度为480千米。籍此进行国内电视转播90年代开始，“国际通信卫星－Ⅶ”升空，使用了大量的窄波束，并开发应用了5种新技术。该卫星可同时传送10万个双向话路加4路彩色电视（二）、卫星通信的发展1984年4月8日，我国发射成功“东方红－Ⅰ型试验通信卫星（STW－1）”1986年2月1日，发射成功东方红－Ⅱ型“实用通信广播卫星（STW－2）”1994年12月1日，我国发射成功由空间技术研究院研制，达到国际80年代水平的“东方红Ⅲ”实用广播通信卫星（三）、卫星通信系统的组成卫星通信系统主要由空间分系统通信地球站分系统跟踪遥测及指令分系统监控管理分系统（四）、卫星通信线路的组成卫星通信线路由发端地球站、上行线传输路径、卫星转发器、下行线传输路径、收端地球站组成卫星转发器卫星中的通信系统称为卫星转发器卫星通信中，上行信号和下行信号的频率不同一个通信卫星往往有多个转发器每个转发器被分配在某一工作频段中，并根据所使用的天线覆盖区域把转发器租用或分配给处在覆盖区域内的卫星通信用户卫星通信转发器有三种，即双、单变频转发器和处理转发器卫星转发器单变频转发器目前用得较多的转发器卫星转发器双变频转发器两次变频两次变频卫星转发器处理转发器卫星上的信号处理一般分三种情况：对数字信号进行判决、再生，使噪声不积累多个卫星天线之间的信号交换处理更复杂的星上处理系统，包括信号的变换、交换和处理等通信地球站通信地球站组成天线馈电设备发射设备接收设备信道终端设备（五）、卫星通信系统的工作过程（六）、卫星通信的特点与其他通信手段相比，静止卫星通信具有以下优点：通信距离远，且费用与通信距离无关覆盖面积大，可以进行多址通信通信频带宽，传输容量大，适于多种业务传输通信质量高，通信线路稳定可靠通信电路灵活机动性好（六）、卫星通信的特点卫星通信不仅用于传输话音、电报、数据等，还特别适用于广播电视节目的传送静止卫星通信还有以下一些缺点：静止卫星的发射与控制技术比较复杂地球的两极地区为通信盲区，而且地球的高纬度地区通信效果不好存在星蚀和日凌中断现象有较大的信号传输时延和回波干扰具有广播特性，保密措施要加强宽带（BroadBand）从技术上说，是指在同一传输介质上，可以利用不同的频道进行多重（并行）传输，并且速率在1.54Mbps以上。通常人们把骨干网传输速率在2.5Gbps以上、接入网的传输速率能够达到1Mbps的网络定义为宽带网。

五、宽带网概述

宽带网可分为骨干骨、城域网和接入网三个层次。骨干网相当于