无线电通信系统的基本组成(个人整理)
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无线集群通信系统的组成与设备1. 无线集群通信系统的组成无线集群通信系统由系统控制中心、基站、调度台、移动台等组成。
以单基站系统为例,单基站系统是一个基本集群系统,只设一个系统控制器和一个基站。
基站为用户提供可用的无线信道。
系统所具有的全部可用无线信道可为系统的全体用户共用。
系统内任一用户想要与系统内另一用户通话,只要有空闲信道,就可以在系统控制中心的控制下,利用该空闲信道进行通话。
系统控制中心与有线网PABX、PSTN相连可实现系统内用户与有线用户的通信。
2. 无线集群通信系统的设备(1)控制中心设备。
控制中心设备包括系统控制器、系统管理终端和电源等设备,它主要控制和管理整个集群系统的运行、交换和接续,由接口电源、交换矩阵、集群控制逻辑电路、有线接口电路、监控系统、电源和计算机组成,也称主站。
系统控制器主要是管理和控制整个集群系统的运行,包括选择和分配信道、监视话音信道安全、安排信令信道、监测系统运行和故障告警等。
系统管理终端主要由计算机和系统管理软件构成,并和系统控制器相连接,维护人员可以通过此终端对系统进行管理和控制。
(2)基站。
基站由若干基本无线电收/发信机、控制单元、天线共用器、天馈线系统和电源等设备组成。
无线电发信机包括基带信号处理、调制、混频、高频功率放大及频率合成等电路;无线电收信机包括高频低噪放大器、混频、中频放大、滤波及解调电路;控制单元包括微处理器、存储器和控制程序,负责设备的管理与控制。
天线共用器包括发信合路器和接收多路分路器。
天馈线系统包括接收天线、发射天线和馈线。
(3)移动台。
无线集群通信系统移动台用于运行中或停留在某未定地点进行通信的用户台,由无线电收/发信机、控制单元、天馈线系统(或双工器)和电源组成。
移动台包括车载台、便携台、手持台。
(4)调度台。
调度台是能对移动台进行指挥、调度和管理的设备,分无线调度台和有线调度台两种。
无线调度台由无线电收/发信机、控制单元、天馈线系统(或双工器)、电源和操作台组成,有线调度台只有操作台。
浅谈数字甚高频(VHF)无线电话通信系统数字甚高频(VHF)无线电话通信系统是一种广泛应用于航空、海上和陆地通信领域的无线电通信技术。
它具有信号传输稳定、覆盖范围广、抗干扰性强等优点,被广泛应用于航空航海领域以及公共安全通信系统中。
本文将从数字甚高频(VHF)无线电话通信系统的原理、应用领域、发展趋势等方面进行深入浅出的介绍。
数字甚高频(VHF)无线电话通信系统主要是通过VHF频段进行信号传输,VHF频段的频率范围为30MHz至300MHz,是电波频率范围中的一个重要区段。
VHF频段的信号传输具有传输稳定、无线覆盖范围广、抗干扰能力强等特点,因此被广泛应用于航空、海上和陆地无线通信领域。
VHF无线电话通信系统的原理是利用VHF频段进行信号传输,通过发送端将语音信号转换为无线电信号并发送出去,接收端接收无线电信号并将其转换为语音信号进行播放。
系统中还会涉及到频率调制、解调、信道编码、解码等技术,以确保通信信号的传输质量和稳定性。
1. 航空领域在航空领域,数字甚高频(VHF)无线电话通信系统被广泛应用于飞行员与地面空管人员之间的语音通信。
无线电话通信系统通过VHF频段进行信号传输,可以实现飞行员与地面指挥员的实时语音通信,保障了航空安全和飞行操作的顺利进行。
2. 海上领域3. 公共安全通信系统1. 技术升级随着无线通信技术的不断发展,数字甚高频(VHF)无线电话通信系统也将不断进行技术升级,以满足通信需求的不断变化。
未来VHF无线电话通信系统可能会引入更先进的信号处理技术、频谱利用技术、通信安全技术等,以提升系统的通信质量和可靠性。
2. 关键部件更新3. 应用拓展未来数字甚高频(VHF)无线电话通信系统可能会在更多的领域得到应用,如智能交通系统、工业自动化系统、边境巡逻系统等。
随着通信需求的不断增加,VHF无线电话通信系统可能会在更多的领域发挥重要作用。
电脑网络基础知识:无线局域网、防火墙、交换机、路由器电脑网络基础知识:无线局域网、防火墙、交换机、路由器无线局域网计算机局域网是把分布在数公里范围内的不同物理位置的计算机设备连在一起,在网络软件的支持下可以相互通讯和资源共享的网络系统。
通常计算机组网的传输媒介主要依赖铜缆或光缆,构成有线局域网。
但有线网络在某些场合要受到布线的限制:布线、改线工程量大;线路容易损坏;网中的各节点不可移动。
特别是当要把相离较远的节点联结起来时,敷设专用通讯线路布线施工难度之大,费用、耗时之多,实是令人生畏。
这些问题都对正在迅速扩大的联网需求形成了严重的瓶颈阻塞,限制了用户联网。
WLAN就是解决有线网络以上问题而出现的。
WLAN利用电磁波在空气中发送和接受数据,而无需线缆介质。
WLAN的数据传输速率现在已经能够达到11Mbps,传输距离可远至20km以上。
无线联网方式是对有线联网方式的一种补充和扩展,使网上的计算机具有可移动性,能快速、方便的解决以有线方式不易实现的网络联通问题。
与有线网络相比,WLAN具有以下优点:安装便捷:一般在网络建设当中,施工周期最长、对周边环境影响最大的就是网络布线的施工了。
在施工过程时,往往需要破墙掘地、穿线架管。
而WLAN最大的优势就是免去或减少了这部分繁杂的网络布线的工作量,一般只要在安放一个或多个接入点(Access Point)设备就可建立覆盖整个建筑或地区的局域网络。
使用灵活:在有线网络中,网络设备的安放位置受网络信息点位置的限制。
而一旦WLAN建成后,在无线网的信号覆盖区域内任何一个位置都可以接入网络,进行通讯。
经济节约:由于有线网络中缺少灵活性,这就要求网络的规划者尽可能地考虑未来的发展的需要,这就往往导致需要预设大量利用率较低的信息点。
而一旦网络的发展超出了设计规划时的预期,又要花费较多费用进行网络改造。
而WLAN可以避免或减少以上情况的发生。
易于扩展:WLAN又多种配置方式,能够根据实际需要灵活选择。
试析无线网络通信基本原理与实践应用摘要:无线网络通信的理论依据和应用体系结构非常广阔。
文章选取五个重点,分别从无线频谱、无线传输、信号传播、应用空间与技术分析等议题,加以探讨。
无线网络通信技术的核心是其工作机制:调幅、调频、调相等;无线通信承担着多种网络的功能,可以看作是有关技术中的一个感应器;在通讯中,信号传输是通信的主要组成部分,能够发展出无线网络信号。
最后,在实际的技术和技术上,也要有相应的技术支撑。
关键词:无线网络;通信基本原理;实践应用一、无线频谱在无线网络中,频谱是实现无线网络通信的关键技术。
频谱是无线网络通信的核心,它是一种非常关键的信息来源。
无线电通信频段可划分为未经许可的频段和经许可的频段:如名称所示,不需要工信部批准,直接就能使用,当然要符合他们制定的相关标准。
Wi-Fi使用2.4GHz和5GH,使用许可的频率。
通信频率标准涉及到不同的场景,不同的信道,不同的技术方案,不同的应用领域也不尽相同。
在不同环境下,无线信道在不同环境下会有一定的差异。
通信频率的选择不同,通信效果也会有很大的差别。
只有经过国家通信管理局的许可,才可以获得许可的频率,而且使用过程中必须遵循相关的法律和规章。
2G、3G、4G、5G技术是中国移动、中国联通、电信三大电信公司的专利。
在频带上有两种不同的用途:FDD(频分复用)和TDD(时分复用)。
在FDD中,手机接收与发送的讯号各有差异。
对于电信公司来说,最有价值的是频段。
把无线网络看成是水田,而无线波段则是耕作农田的土壤。
当土地较少时,如果想要高产率,只能下功夫工作在种植改进的种类上。
各个时代的手机通讯发展都等同于更多的高产品种的培养,结合荒地的开垦,我们还可以找到一种方法来使用在以前困难的不毛之地,实现产量的翻倍增长。
从通信角度看,为了增加产量,在相同带宽(单位:MHz)下实现更快的数据传输速度(单位:Mbit/s)。
4G、5G能够提供多种不同的频段,为了测定其能力,需要计算作为频谱效率而公知的每单位频带的传输速度:速率(Mbit/s)/带宽(MHz)=频谱效率(bit/s/Hz)。
无线电寻呼系统学院: 电气工程学院班级::学号:2012年11月25日无线电寻呼系统一、概述无线电寻呼系统是一种单向通信系统,属于移动通信的一个分支。
无线电寻呼系统是通过公用电话网和无线电寻呼系统来实现的。
无线电寻呼系统(Radio Paging System)简称为无线寻呼系统,通常由一个控制中心(简称寻呼台),一个或数个无线电发射基站以及持有无线电寻呼系统接收机的用户组成,如下图1-1所示。
其中控制中心由计算机系统,电话接续设备和话务人员构成。
图1-1 无线电寻呼系统的组成从寻呼系统服务对象的角度来看,无线寻呼系统可分为公用寻呼网(公用无线电寻呼系统)和专用寻呼网(专用无线电寻呼系统)。
公用寻呼网通常是由电信部门经营的,为整个社会提供无线寻呼服务;而专用寻呼网则是指由非电信部门经营的寻呼系统。
由于我国已经开放了经营无线寻呼业务。
所以专用寻呼系统又分为两类:一类是年向社会公众服务的寻呼系统;另外一类是为特定范围内的用户提供服务的寻呼系统:如医院,厂矿,酒店等单位建立的内部寻呼系统,主要供内部工作人员使用。
寻呼的发生和发展开始于1948年,后来逐步由小规模,小范围的应用,其主要原因是寻呼机体积大,当时用的是话音呼叫。
一直道70年代,出现了大规模集成电路才解决了体积的问题,逐步形成了中,大规模的寻呼系统。
目前寻呼增值产品逐渐成为主流。
目前,无线电寻呼系统正向着标准化、大容量、联网和自动化方向发展。
其中,无线电寻呼接收机将继续朝着缩小体积、减轻重量、多功能、多款式、存储和显示信息量大等方向发展。
传输的速率从512 b/s#, 1 200 b/s发展到 3 200 b/s和6 400 b/s。
为了满足不同用户需要,出现了手表式、卡片式、笔式和项链式等各种款式的无线寻呼机。
目前我国无线电寻呼系统的频率如图1-2所示。
图1-2 我国无线电寻呼系统的频率二、特点1. 无线寻呼系统的分类无线寻呼系统的主要特点是:系统信道容量大,频率利用率高,一个频点可以为上万个用户服务,体积小,重量轻的寻呼接收机价格便宜,携带方便,这些是其它任何一种移动通信都无法比似的。
课题一无线电通信系统的基本组成◆ 知识点¤无线发射设备的基本原理和组成¤无线接收设备的基本原理和组成¤了解无线接收设备中的超外差接收技术任务目标通过本课题的学习,掌握无线通信系统的基本组成,了解超外差接收基本原理。
课题导入图1-1无线广播系统的组成如图1-1所示,是我们非常熟悉的收音机收听广播电台节目的示意图。
在这个电台节目接收过程中,电台播音员(节目源)、发射机、发射天线、收音机缺一不可,分别完成了信号的产生、变换、发射、传输和接收,组成了一个基本的无线通信系统。
当接收本地电台节目时声音效果很好,而当接收外地距离较远电台节目时声音效果有时好,有时差;有时我们还会发现,不同品牌、价位的收音机,其接收效果也各不相同,并且调频波段接收的音质要优于调幅波段,其原因我们会在以后的课题学习中逐步揭示。
除了以上无线广播系统以外,还有很多不同功能,不同使用场合的无线通信设备,例如我们家庭使用的用于接收处理图像的电视接收机,公安部门常使用的对讲机,便于随身携带的移动电话(手机),教师上课使用的无线教学扩音器等等。
虽然其外观、体积、功率、传送信息内容差异很大,但组成这些通信设备最基本的电路结构是极为相同或相似的,高频电子技术所研究的正是组成这些通信系统设备的最基本电路。
相关知识一、通信系统的基本组成从发送者到接收者之间信息的传递称为通信。
利用电信号传输信息的系统称通信系统,也称电信系统。
通信系统基本组成可由如图1-2所示方框图表示。
它由输入、输出变换器,发送、接收设备和信道等部分组成。
其各部分的含义如下:图1-2通信系统的基本组成方框图1.信源信源是指需要传送的原始信息。
如语言、音乐、图像、文字等,往往是以机械振动、光强等物理量为载体呈现。
2.输入变换器将信源非电物理量转换为电信号的装置。
如麦克风将机械振动转换为音频电信号;光电管将光图像信号转换为视频电信号。
这些信号频率较低,不便于在信道中传输,常称之为基带信号。
根据信源转换为电信号的方式,可分为模拟通信、数字通信:(1)模拟信号:变换后信号电压或电流为随信源物理量线性连续变化的信号。
(2)数字信号:变换后信号电压或电流随信源物理量非连续、离散变化的信号,常采用二进制数字信号。
根据以上不同的信号类型而组成的发射、接收处理的通信系统分别称为模拟通信和数字通信。
本课程主要研究的是模拟通信系统。
3.发送设备发送设备用于将输入的基带电信号变成适合于信道传输的信号。
发送设备在无线通信系统中也称发射设备,发射信号常称为射频信号。
图1-3(a)为无线电测向信号源,可发射摩尔斯电报码【1】,属无线发射设备。
4.接收设备接收设备作用是把发送设备发送的有用信号从众多的信号和噪声中选取出来。
图1-3(b)为无线电测向机【2】,属无线接收设备。
图1-3无线电测向设备a 无线测向发射信号源b PJ-80无线测向机同一系统的发射与接收设备配合组成完整的通信系统;不同的通信系统,其发送和接收设备一般不能通用。
发送设备与接收设备是组成通信系统的核心。
有些通信设备具有发射与接收两种功能,如便携式短波电台、对讲机、手机等,它们都具有信号的收发功能,常称之为双工。
5.信道信道是信息传输的通道,也称传输媒介,可分为有线信道和无线信道两大类,相应的称为有线通信或无线通信。
(1)有线通信:利用各种导线作为信道来传输信号的通信方式,如图1-4所示。
有线通信信道多为同种电缆、双绞线及光纤等,信号不容易受到干扰,应用很广泛。
图1-4 常见的有线信道架空明线同轴电缆光缆(2)无线通信:无线电信息传输系统是利用无线电波在空间的传播来完成信息的传递。
为了保证信息的有效传输,常通过相应的天线实现高频电信号的发射与接收。
不同频率高频信号所需天线大小、尺寸、形状各不相同,小的仅几厘米,大到几百米高度。
图1-5是两种无线通信天线。
图1-5 无线通信天线无线电通信系统中,无线信道多为大气层或外层空间。
由于无线电波能方便快捷地在空间传播,所受限制较少,因此广泛应用于广播、电视、通信、雷达和导航等领域。
6.输出变换器用于将接收输出的电信号恢复出原始信息。
如功率放大器与扬声器将音频电信号转换为扬声器纸盆的机械振动。
7.噪声与干扰信号在传输过程中,不可避免地会受到各种噪声的干扰。
噪声按其来源一般可分为外部噪声和内部噪声两大类。
外部噪声包括自然界存在的各种电磁波干扰(闪电、宇宙射线、太阳辐射等),工业上强力电机、电力机车、电焊机等工作时产生的电磁辐射和其它无线电设备发射的信号等。
内部噪声则是指电子设备本身产生的各种噪声。
因此,噪声与干扰不仅存在信道,也存在于发射、接收的整个电路中,通信系统要尽量避免噪声的干扰。
二、典型的无线发射设备的组成典型的调幅发射机的组成方框图如1-6所示,调频发射机的基本框图如图1-7,图1-8为调频无线话筒发射器实物。
下面以图1-6调幅发射机原理框图介绍组成发射机的各主要电路的作用。
图1-6调幅发射机原理框图图1-7 调频发射机原理框图图1-8 无线话筒实物1.音频(话筒)放大器音频(话筒)放大器又称为调制信号放大器,用来放大话筒或音乐的电信号,输出足够强的音频调制信号;通常,低频放大器是由几级小信号低频电压放大器或集成运算放大器组成,图1-8中是由MC4558集成运算放大器及阻容元件组成。
音频电路测试常采用如表1-1中A点正弦波波形输入测试。
2.振荡器振荡器用来产生频率稳定的高频振荡信号,其性能的好坏直接影响到发射机的正常工作,振荡电路常用的有LC振荡器,石英晶体振荡电路等。
振荡器输出等幅的高频正弦波,如表1-1中B点波形所示。
表1-1发射机原理框图中各点波形示意图A点的波形B点的波形C点的波形石英晶体的频率稳定性极好,高性能发射设备多采用石英晶体振荡器或石英晶体频率锁相的压控振荡器。
3.倍频器各种振荡电路,尤其是采用石英晶体的振荡电路,受晶体基频的限制及分布参量的影响,难以产生太高的振荡频率,所以电路上往往采用倍频器倍频,使高频振荡的频率倍增到所需的载波频率上,以满足较高载频的要求。
4.调制器用调制信号(如音频信号)去控制等幅的高频振荡某参量的过程,称为调制。
通俗地讲,调制就是把调制信号的信息“装载”到载频 (载波)上去。
经过调制后的高频振荡称为已调信号或已调波。
由于载波的频率很高,可用尺寸较小的天线以电磁波的形式将其发射到空中,传向远方,表1-1中C点波形为经调幅后的波形。
调制电路是组成无线电发射设备必不可少的单元。
可分为以下三种调制:当被控制的是高频振荡的幅度时,这种调制称为幅度调制,简称调幅(AM)。
当被控制的是高频振荡的频率时,这种调制称为频率调制,简称调频(FM)。
当被控制的是高频振荡的相位时,这种调制称为相位调制,简称调相(PM)。
5.高频功率放大器高频功率放大器简称高频功放,它的作用是对已调 (制)信号放大到足够大的功率,最后由天线以电磁波形式辐射出去,满足发射功率的要求。
同时,高频功率放大器往往具有滤波作用,滤除不需要的杂波和谐波分量,保持已调波有用信号的纯净,降低杂波干扰。
根据功率要求,高频功率放大器常采用较大功率的高频晶体管,而在短距离微功率发射应用上仍可采用小功率高频晶体管。
6.发射天线天线的作用是将已调高频载波经天线辐射出去,在空间形成交变的电磁波并传向远方。
天线的好坏直接影响到发射距离和性能。
不同频段、不同应用的发射机配备的天线各不相同,大至抛物面天线、阵列天线、背射天线,小到半波振子天线、开槽天线和微型印制天线,视使用场合、用途、频段、作用距离等因素而定。
不同用途的发射设备,对发射电路的要求各有不同。
一般要求发射电路的频率稳定度要高,发射输出功率足够,效率高,功耗小。
三、典型的无线接收设备的组成收音机是最典型的无线电调幅接收设备,其组成方框图及各点波形如图1-9所示,图1-10为调幅收音机实物图,其主要单元电路有:图1-9 调幅收音机原理框图图1-10 集成电路收音机电路板图1.高频放大器用来对天线所接收到的有用高频信号进行初步的选择和放大,并对其他频率的无用信号进行抑制。
2.混频器是超外差式接收机的核心,其作用是将高频放大器输出的高频己调信号(调幅信号)和本机振荡器所提供的高频等幅信号,在混频器中实现变频。
这里本机振荡器所提供的振荡频率比接收的高频己调信号的载频高一个中间频率,在混频器输出端就可获得载频频率为二者频率之差的较低的中频信号,这是“超外差”式接收机名称的由来。
目前大多数的无线电接收设备如无线电广播接收机 (收音机),电视接收机、短波通信电台、雷达接收机等,都采用“超外差”接收方式。
超外差接收机具有接收灵敏度高,选择性好,结构简单的特点,混频器是其重要特征。
3.中频放大器用来放大中频信号,中频频率较低且是固定频率,因此中频放大器的选择性和增益都可做的较高,使整机的接收性能提高。
4.检波器用于从中频信号中“取出”调制信号,这个过程称为解调,调幅波的解调也称检波。
这里中频信号的包络线的形状与高频己调信号相同,仍携有原来调制信号的信息(参见表1-2 F点的波形),检波器从中频调幅信号中取出含信息的包络信号成份,经低频放大器放大,送到耳机或扬声器中转变为声音信号。
图中可参见波形变换情况,无线接收设备的工作过程与发射设备相反,它的任务是把通过空间传来的电磁波接收下来,选出所需的已调波信号,并把它还原为原来的调制信号,以推动输出变换器,获得所需的信息。