山东大学通信系统概论复习教材Word格式.docx

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（4）保密技术

6、与通信相关的标准化组织

CCITT：

国际电话电报咨询委员会

ITU:

国际电信联盟

CCIR:

国际无线电咨询委员会

IEC:

国际电工委员会

ISO：

国际标准化组织

第二章短波通信与超短波通信系统

1、短波通信的频率范围：

3MHz~30MHz

2、超短波通信的频率范围：

30MHz~300MHz

3、天波传播形式的特点：

（1）可以进行远距离传播

（2）可以越过丘陵

（3）可以在地波传输无效的很短的距离内建立无线电通信线路

4、电离层的概念，短波通信利用电离层：

在距离地面上空50km~几百km的大气层，由于受到太阳辐射和各种射线的照射而发生电离，从而产生带正点的粒子和自由电子

短波主要靠电离层的反射进行传播

5、电离层特征：

随昼夜、季节、天气变化，需要根据情况调整发射功率

6、短波通信最高可用频率（MUF）的概念：

在实际通信中，能够被电离层反射回地面的电波的最高频率，是指给定通信距离下的最高可用频率

7、最高可用频率与什么有关？

凡是影响电离层密度的因素均能影响MUF的值

8、了解电离层通信的信道特点：

多径传播、衰落、多普勒频移（电离层快速移动和反射层高度变化）

9、短波信道多径延时的特征：

（1）多径延时随着工作频率偏离MUF的增大而增大

（2）与通信距离有关

（3）随时间变化（电离层电子密度随时间变化，MUF随时间变化）

10、短波信道衰落的种类：

干涉衰落（快衰），吸收衰落（慢衰），极化衰落

11、抗干扰措施：

（1）采用实时选频系统

（2）提高系统的频率稳定度，以压缩通频带

（3）采用抗干扰能力强的调制技术

（4）采用定向天线或自适应调零天线

（5）采用跳频技术和突发传输技术

12、短波通信特点:

（1）依靠电离层反射的天波传播

（2）存在多径延时和多种衰落，使接收信号存在随机性和不稳定性

（3）背景噪声大，信噪比低，工作频率的选择很重要

（4）不宜传输高速率的数据，一般的传输速率<

2.4Kb/s（多径效应使码元串扰）

（5）采用多种新技术以提高抗干扰性

13、超短波通信特点：

（1）受地形、地物及环境的影响

（2）直线视距传输，多应用于移动通信

（3）存在瑞利衰落，多普勒频移、阴影衰落，接收的信号不稳定

（4）较短波通信通信质量好，宽带大于短波通信，更有利于传输综合业务信息

（5）采用中速或告诉跳频技术，有利于抗干扰和传输信息的保密

14、短波通信采用分集技术的必要性：

多径效应引起的快衰落范围在30dB以上，深衰落时，接收信噪比很低，导致很高的符号错误概率，甚至链路中断。

采用分集接收技术可有效地提高接收信噪比，降低符号错误概率和链路中断概率。

15、分集接收的概念：

接收端消息的恢复是在多重接收的基础上，对接收到信号的多个副本进行适当的组合或选择，从而达到提高通信质量的目的。

依据：

接收端获得多个独立分布的衰落样本

16、常用分集方式：

时间分集、空间分集、极化分集、角度分集

17、常用合并方式：

选择式、等增益合并、最大比值合并

性能：

最大比值合并>

等增益合并>

选择式

18、短波电离层反射信道特点：

路径损耗、时延散布、噪声和干扰等都随频率、昼夜、季节、地点的变化而变化

19、频率预测的必要性：

频率不能随便选择，太高会穿出电离层，太低有可能使电波能量的大部分或全部被电离层吸收，以致到达接收点的信号强度不能保证最小的信噪比，使通信质量变差。

20、扩频通信的主要特点：

是一种信息传输方式，信号所占有的带宽远大于所传信息必须的最小带宽；

频带的展宽通过编码及调制的方式实现，与所传信息数据无关；

在接收端用相同的扩展码进行相关解扩及恢复所传信息数据。

特点：

（1）抗干扰性强

（2）隐蔽性好，保密性好

（3）可实现码分多址

（4）抗多径干扰

（5）能精确地定时和测距

21、扩展频谱通信的几种方式

直接序列扩频、跳频扩频、跳时扩频、混合扩频

第三章微波中继通信系统

1、微波中继通信的概念300MHz~300GHz

以微波为载波采用中继接力的方式在地面上进行的无线电通信。

2、微波中间站的转接方式

基带转接方式：

接口频带为基带，可直接上下话路，微波分路站和枢纽站必须采用的转接方式

模拟微波中继通信系统的基带转接成为群频转接，中间站数目的增加会使失真和噪声的积累；

数字微波中继通信系统的转接方式成为再生转接，可消除噪声积累

中频转接方式：

接口频带为中频，不能上下话路，没有调制解调引入的失真和噪声，但不可消除噪声积累

微波转接方式：

接口频带为微波，不能上下话路

微波直接转接方式：

必须采用增益高，方向性强，旁瓣低，前背比高的天线，或加大天线间的垂直间距，以避免本站收发信号之间的相互干扰

无源转接方式：

利用金属反射板改变微波波束方向

3、传输容量与基带接口

4、

传输容量：

以PCM数字复用设备的基带信号容量即电话路数划分

中国、西欧：

PCM30/32标称话路数：

30

日本、美国：

PCM-24

抽样：

奈奎斯特定理

量化：

将连续分布的幅度离散化

均匀量化：

量化噪声比随信号电平的减小而下降

非均匀码：

A律13折线

编码：

自然码

格雷码：

相邻电平的码组，只有以为发生变化

折叠码：

首位表示符号

折叠码是A律13折线PCM30/32路基群设备中采用的码型

数字微波系统按传输容量分为3类：

小于10Mb/s的系统成为小容量系统；

介于10Mb/s和100Mb/s的系统称为中容量系统；

大于100Mb/s的称为大容量系统

基带接口：

基带接口是数字复用设备与微波信道设备之间、再生转接中间站收发信机之间的接口。

基带传输常用的码型：

HDB3码

基带接口考虑的因素：

（1）信号形式

（2）阻抗和回波损耗

（3）峰峰电压和电平过冲值

（4）定时抖动特性

（5）信息码流的统计特性（如长连0影响定时提取）

（6）附加的比特数和插入方式

传输码：

AMI：

传号交替反转码1交替变为1和-1，0不变

无直流分量，高低频分量少，但连0时，定时信号提取困难

HDB3码：

三阶高密度双极性码

5、微波射频波道的频率配置

微波射频波道的频率配置：

如何分配各相邻两条微波站之间各条射频波道收发信机的微波收发频率。

单波道频率配置：

当一条微波中继通信线路各相邻两个微波站之间只有一条波道工作时，其频率配置成为单波道频率配置。

二频制：

频带窄，存在反向干扰和越站同频干扰

四频制：

没有反向干扰问题，但存在越站同频干扰，频带宽

多波道频率配置：

交错制：

同一波道的收信频率和发信频率相邻；

波道的收发频率按波道序号交错排列；

收发频率逐站更换一次；

相邻波道的频差是同一波道收发频差是同一波道收发频差的两倍，因而较容易实现分波道滤波；

收发频差不大，对带通滤波器的要求高；

收发频率布满整个频段，发射天线和接收天线很难做到宽频带内的阻抗匹配，需要设置多副天线

分割制方案：

收信和发信频率分别集中在半个频段内；

收发频率逐站更换一次

同一波道内收发频差很大，容易达到收发隔离的要求；

只需在半个频段内做到阻抗匹配

波道不多于三个时，发射天线和接收天线可以公用。

波道频率再用：

利用电波的不同极化

目的：

提高频谱利用率，增加传输容量

方案：

同波道型方案：

再用与主用频率完全相同，极化方式不同

插入波道型：

主用与再用射频频率相互错开，且极化方式不同。

6、微波传播特性

平坦地表：

反射与直射的叠加，场强与路径差有关

▵r=2h1h2/d

收信点场强随天线高度的变化，并非天线越高收信效果越好

地表障碍物对微波视距传输的影响（计算，会看图）引入阻挡损耗

惠更斯-菲涅尔原理

障碍物的最高点靠近或超过TR，仍可以接收信号；

若要求收信点的场强幅度等于自由空间传播场强幅度，则要求传播余隙大于或等于最小菲涅尔半径F0

第一菲涅尔半径区F1

相对余隙=Hc/F1

相对余隙>

0.5，损耗在0dB上下浮动；

正好擦过障碍物顶部时，附加损耗为6dB

7、分集接收的定义--分集接收方式的实现

定义：

设法取得衰落信道传输中两个或两个以上彼此衰落概率不同的信号，并在接收端以一定的方式将其合并

分集接收技术：

频率分集：

在发信端利用两个间隔较大的发信频率同时发射，在收信端同时接收这两个射频信号后合成

不同频率电磁波的相关性很小，各电磁波的衰落概率也不同；

抗频率选择性衰落特别要有效；

增加收信机，降低了频谱利用率。

空间分集技术：

利用空间位置相对远的一对天线，同时接收一个发射天线发出的信号

增加收信机，但频谱利用率高

混合分集

合并方法：

优选开关法：

信噪比最大或误码率最低的准则；

线性合成法

非线性合成法：

衰落都不严重，线性合成法；

某路信号深衰落，优选开关法。

8、同频干扰、反向干扰、越站干扰、旁瓣干扰

以上均在二频制收发天线公用的情况下系统内部的干扰。

越站干扰：

同频干扰选用“之”字型路由，使越站两站与天线主瓣射线连线的夹角大于天线主瓣宽度

旁瓣干扰：

由天线旁瓣发射信号或接收信号造成的干扰，在微波线路的拐弯处和分支处易发生，属于同频邻站干扰

调整相邻各站天线指向的角度，要求拐弯与分支处的夹角应尽量不小于90度，小于90度用正交极化配置的方法补偿

第四章卫星通信系统

1、卫星通信的概念，卫星运动服从开普勒三大定律。

卫星通信：

地球站利用人造地球卫星转发信号实现的无线电通信

开普勒三大定律：

（1）卫星以地心为一个焦点做椭圆运动

（2）卫星与地心的连线在单位时间内扫过的面积是一样的，近地点快，远地点慢

（3）卫星运转周期的平方与轨道半长轴的3次方成正比

2、通信卫星：

同步卫星/静止卫星（不存在多普勒频移）、非同步卫星

3、卫星轨道摄动

卫星在轨道上运行除了受地球引力的作用外，还受很多非理想因素的作用，使卫星运行的实际轨道不同程度地偏离椭圆轨道方程所确定的理想轨道

4、卫星通信系统组成

通信卫星、跟踪遥测指令站、卫星通信地球站、地面传输线路

通信卫星：

转发各地球站信号

跟踪遥测指令站：

接收卫星发来的信标及各种状态数据，并发送指令控制卫星的姿态、位置及各部分工作状态

卫星通信地球站：

接收和发射用户信号

地面传输线路

5、卫星通信使用的频段的特点

（1）应能穿出电离层，传输损耗和外界噪声应尽可能地小

（2）应具有较宽的可用频带，以满足通信容量的要求

（3）与其他通信系统