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卫星通信系统基础知识

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卫星通信系统基础知识

卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是:通信围大;只要在卫星发射的电波所覆盖的围,从任何两点之间都可进行通信;不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速);同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量;同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。

1、卫星通信系统基本概念

1.1系统组成

卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作用,即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站,卫星星体又包括两大子系统:星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路,地面站还包括地面卫星控制中心,及其跟踪、遥测和指令站。用户段即是各种用户终端。

1.2卫星通信网络的结构

●点对点:两个卫星站之间互通;小站间信息的传输无需中央站转接;组网方式简单。

●星状网:外围各边远站仅与中心站直接发生联系,各边远站之间不能通过卫星直接

相互通信(必要时,经中心站转接才能建立联系)。

●网状网:网络中的各站,彼此可经卫星直接沟通。

●混合网:星状网和网状网的混合形式

1.3卫星通信的应用围

●长途、传真

●电视广播、娱乐

●计算机联网

●电视会议、会议

●交互型远程教育

●医疗数据

●应急业务、新闻广播

●交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等

1.4卫星通信使用频率

●电波应能穿过电离层,传输损耗和外部附加噪声应尽可能小

●有较宽的可用频带,尽可能增大通信容量

●较合理的使用无线电频谱,防止各宇宙通信业务之间及与其它地面通信业务之间产

生相互干扰

●通信采用微波频段(300MHz-300GHz)

注:由于空间通信是超越国界的,频谱分配是在ITU主管下进行的,1979年世界无线电行政大会(WRAC)分配给卫星通信的频带包含17个业务分类,并将全球分为三个地理区域:Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区,我国位于第Ⅲ区。详细的频率分配可查阅到。

常用工作频段

C波段与Ku波段的比较

1.5多址方式

在微波频带,整个通信卫星的工作频带约有500MHz宽度,为了便于放大和发射及减少变调干扰,一般在星上设置若干个转发器。每个转发器被分配一定的工作频带。目前的卫星通信多采用频分多址技术,不同的地球站占用不同的频率,即采用不同的载波。比较适用于点对点大容量的通信。近年来,时分多址技术也在卫星通信中得到了较多的应用,即多个地球站占用同一频带,但占用不同的时隙。与频分多址方式相比,时分多址技术不会产生互调干扰、不需用上下变频把各地球站信号

分开、适合数字通信、可根据业务量的变化按需分配传输带宽,使实际容量大幅度增加。另一种多址技术是码分多址(CDMA),即不同的地球站占用同一频率和同一时间,但利用不同的随机码对信息进行编码来区分不同的地址。CDMA采用了扩展频谱通信技术,具有抗干扰能力强、有较好的通信能力、可灵活调度传输资源等优点。它比较适合于容量小、分布广、有一定要求的系统使用。

1.6卫星的运动轨道

卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨道;其轨道近似于椭圆或圆形,地心就处在椭圆的一个焦点或圆心上。

按照轨道平面与赤道平面的夹角i(轨道倾角)的不同,地球卫星的轨道有以下三种:

赤道轨道(i=0o)

极轨道(i=90o)

倾斜轨道(0o

2、卫星通信系统的分类

2.1、按照工作轨道区分

按照工作轨道区分,卫星通信系统一般分为以下3类:

2.1.1、低轨道卫星通信系统(LEO):

距地面500—2000Km,传输时延和功耗都比较小,但每颗星的覆盖围也比较小,典型系统有Motorola的铱星系统。低轨道卫星通信系统由于卫星轨道低,信号传播时延短,所以可支持多跳通信;其链路损耗小,可以降低对卫星和用户终端的要求,可以采用微型/小型卫星和手持用户终端。但是低轨道卫星系统也为这些优势付出了较大的代价:由于轨道低,每颗卫星所能覆盖的围比较小,要构成全球系统需要数十颗卫星,如铱星系统有66颗卫星、Globalstar有48颗卫星、Teledisc有288颗卫星。同时,由于低轨道卫星的运动速度快,对于单一用户来说,卫星从地平线升起到再次落到地平线以下的时间较短,所以卫星间或载波间切换频繁。因此,低轨系统的系统构成和控制复杂、技术风险大、建设成本也相对较高。

2.1.2、中轨道卫星通信系统(MEO):

距地面2000—20000Km,传输时延要大于低轨道卫星,但覆盖围也更大,典型

系统是国际海事卫星系统。中轨道卫星通信系统可以说是同步卫星系统和低轨道卫星系统的折衷,中轨道卫星系统兼有这两种方案的优点,同时又在一定程度上克服了这两种方案的不足之处。中轨道卫星的链路损耗和传播时延都比较小,仍然可采用简单的小型卫星。如果中轨道和低轨道卫星系统均采用星际链路,当用户进行远距离通信时,中轨道系统信息通过卫星星际链路子网的时延将比低轨道系统低。而且由于其轨道比低轨道卫星系统高许多,每颗卫星所能覆盖的围比低轨道系统大得多,当轨道高度为l0000Km时,每颗卫星可以覆盖地球表面的23.5%,因而只要几颗卫星就可以覆盖全球。若有十几颗卫星就可以提供对全球大部分地区的双重覆盖,这样可以利用分集接收来提高系统的可靠性,同时系统投资要低于低轨道系统。因此,从一定意义上说,中轨道系统可能是建立全球或区域性卫星移动通信系统较为优越的方案。当然,如果需要为地面终端提供宽带业务,中轨道系统将存在一定困难,而利用低轨道卫星系统作为高速的多媒体卫星通信系统的性能要优于中轨道卫星系统。

2.1.3、高轨道卫星通信系统(GEO):

距地面35800km,即同步静止轨道。理论上,用三颗高轨道卫星即可以实现全球覆盖。传统的同步轨道卫星通信系统的技术最为成熟,自从同步卫星被用于通信业务以来,用同步卫星来建立全球卫星通信系统已经成为了建立卫星通信系统的传统模式。但是,同步卫星有一个不可克服的障碍,就是较长的传播时延和较大的链路损耗,严重影响到它在某些通信领域的应用,特别是在卫星移动通信方面的应用。首先,同步卫星轨道高,链路损耗大,对用户终端接收机性能要求较高。这种系统难于支持手持机直接通过卫星进行通信,或者需要采用l2m以上的星载天线(L波段),这就对卫星星载通信有效载荷提出了较高的要求,不利于小卫星技术在移动通信中的使用。其次,由于链路距离长,传播延时大,单跳的传播时延就会达到数百毫秒,加上语音编码器等的处理时间则单跳时延将进一步增加,当移动用户通过卫星进行双跳通信时,时延甚至将达到秒级,这是用户、特别是话音通信用户所难以忍受的。为了避免这种双跳通信就必须采用星上处理使得卫星具有交换功能,但这必将增加卫星的复杂度,不但增加系统成本,也有一定的技术风险。

目前,同步轨道卫星通信系统主要用于VSAT系统、电视信号转发等,较少用于个人通信。

注:在地球表面观察卫星则是静止的,固定的天线可始终对准卫星,窄波束天线需要

跟踪系统。

目前,全球同步轨道商用通信卫星总数已超过290颗。

2.2、按照通信围区分

按照通信围区分,卫星通信系统可以分为国际通信卫星、区域性通信卫星、国通信卫星。

2.3、按照用途区分

按照用途区分,卫星通信系统可以分为综合业务通信卫星、军事通信卫星、海事通信卫星、电视直播卫星等。

2.4、按照转发能力区分

按照转发能力区分,卫星通信系统可以分为无星上处理能力卫星、有星上处理能力卫星。

3、卫星通信系统的特点

卫星通信是现代通信技术的重要成果,它是在地面微波通信和空间技术的基础上发展起来的。与电缆通信、微波中继通信、光纤通信、移动通信等通信方式相比,卫星通信具有下列特点:

(1)卫星通信覆盖区域大,通信距离远。因为卫星距离地面很远,一颗地球同步卫星便可覆盖地球表面的1/3,因此,利用3颗适当分布的地球同步卫星即可实现除两极以外的全球通信。卫星通信是目前远距离越洋和电视广播的主要手段。

(2)卫星通信具有多址联接功能。卫星所覆盖区域的所有地球站都能利用同一卫星进行相互间的通信,即多址联接。

(3)卫星通信频段宽,容量大。卫星通信采用微波频段,每个卫星上可设置多个转发器,故通信容量很大。

(4)卫星通信机动灵活。地球站的建立不受地理条件的限制,可建在边远地区、岛屿、汽车、飞机和舰艇上。

(5)卫星通信质量好,可靠性高。卫星通信的电波主要在自由空间传播,噪声小,通信质量好。就可靠性而言,卫星通信的正常运转率达99.8%以上。

(6)卫星通信的成本与距离无关。地面微波中继系统或电缆载波系统的建设投资和维护费用都随距离的增加而增加,而卫星通信的地球站至卫星转发器之间并不需要线路投资,因此,其成本与距离无关。

但卫星通信也有不足之处,主要表现在:

(1)传输时延大。在地球同步卫星通信系统中,通信站到同步卫星的距离最大可达40000km,电磁波以光速(3×108m/s)传输,这样,路经地球站→卫星→地球站(称为一个单跳)的传播时间约需0.27s。如果利用卫星通信打的话,由于两个站的用户都要经过卫星,因此,打者要听到对方的回答必须额外等待0.54s。

(2)回声效应。在卫星通信中,由于电波来回转播需0.54s,因此产生了讲话之后的“回声效应”。为了消除这一干扰,卫星通信系统中增加了一些设备,专门用于消除或抑制回声干扰。

卫星通信系统基础知识

卫星通信系统基础知识 卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是:通信范围大;只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任何两点之间都可进行通信;不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速);同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量;同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。 1、卫星通信系统基本概念 1.1系统组成 卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作用,即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站,卫星星体又包括两大子系统:星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路,地面站还包括地面卫星控制中心, 及其跟踪、遥测和指令站。用户段即是各种用户终端。 叮搬迅地球』占 1.2卫星通信网络的结构 点对点:两个卫星站之间互通;小站间信息的传输无需中央站转接;组网方式简单。

星状网:外围各边远站仅与中心站直接发生联系,各边远站之间不能通过卫星直接相互通信(必要时,经中心站转接才能建立联系)。 网状网:网络中的各站,彼此可经卫星直接沟通。 混合网:星状网和网状网的混合形式 星状网网状网混合网 1.3卫星通信的应用范围 长途电话、传真 电视广播、娱乐 计算机联网 电视会议、电话会议 交互型远程教育 医疗数据 应急业务、新闻广播交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等 1.4卫星通信使用频率 电波应能穿过电离层,传输损耗和外部附加噪声应尽可能小 有较宽的可用频带,尽可能增大通信容量 较合理的使用无线电频谱,防止各宇宙通信业务之间及与其它地面通信业务之间产生相 互干扰

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卫星通信基础知识 第一节电磁波常识 一、电磁波 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号,由电视机收到的高频电视信号, 医院里物理治疗用的红外线,消毒和杀菌用的紫外线,透视照相用的X射线,以及各种可见光,都属于电磁波。 二、电磁波的频率、波长 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E (或磁场强度矢量H)进行完全振动的次数,通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离,通常用入表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离,通常用v表示。频率f,波长入,和波速v 之间满足如下关系: v=Xf 如果一电磁波在一秒内振动一次,该电磁波的频率就是1Hz , 在国际单位制中,波速的单位是m/s(米/秒),波长的单位是m(米), 频率的单位是Hz. 对于无线电信号,它属于电磁波,它的传播速度为光速,即每秒约前进30万公里。 例如:对于一个频率为98MHz的调频广播节目,其波长为 300,000,000 米除98,000,000Hz,等于3.06 米。 不同的频率的(或不同波长)电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频

率或波长的不同把电磁波分为不同的种类,频率在300GHz(lGHz=109Hz)以下的波称为无线电波,主要用于广播,电视 或其他通讯。频率在3 X1011HZ-4X 1014Hz之间的波称为红外线, 它的显著特点是给人以“热”的感觉,常用于医学上的物理治疗或红外线加热,探测等,频率在3.84X 1014HZ-7.69X 1014Hz之间的波为 1417可见光,它能引起人们的视觉,频率在8X10Hz-3X10Hz 之间的 波称为紫外线,具有较强的杀菌能力,常用于杀菌,消毒,频率在3X1017 Hz-5X 1019Hz之间的波称为X射线(或伦琴射线)它的穿透能力很强,常用于金属探测,人体透视等,在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线,其穿透能力就更强了。三、波段与频道 由于利用频率可以计算出波长,一个频率范围将对应一个波长范围,所以频段与波段具有同样的意思。两个叫法是对应的,也是通用的,在电视广播领域中,更多使用波段。 微波是指波长在微米级的无线电信号。 按照波长和用途不同,人们把无线电波又分成许多波段,如表所示。 表无线电波波段的划分 频道是指传送一个信号源节目所使用的频率(或波长)范围。通常一个频段(或波段)能够再分成多个频道。 四、极化方式 当电磁波在空间传播时,其电场强度矢量E的方向具有确定的规律,这种现象称为电磁波的极化。在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波,其电场

最新无线通信技术基础知识(1)

无线通信技术 1.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。有线通信与无线通信中的信号传输,都是电磁波在不同介质中的传播过程,在这一过程中对电磁波频谱的使用从根本上决定了通信过程的信息传输能力。 传输介质可以分为三大类:①有线通信,②无线通信,③光纤通信。 对于不同的传输介质,适宜使用不同的频率。具体情况可见下表。 不同传输媒介可提供不同的通信的带宽。带宽即是可供使用的频谱宽度,高带宽传输介质可以承载较高的比特率。 2无线信道简介 信道又指“通路”,两点之间用于收发的单向或双向通路。可分为有线、无线两大类。

无线信道相对于有线信道通信质量差很多。有限信道典型的信噪比约为46dB,(信号电平比噪声电平高4万倍)。无限信道信噪比波动通常不超过2dB,同时有多重因素会导致信号衰落(骤然降低)。引起衰落的因素有环境有关。 2.1无线信道的传播机制 无线信道基本传播机制如下: ①直射:即无线信号在自由空间中的传播; ②反射:当电磁波遇到比波长大得多的物体时,发生反射,反射一般在地球表面,建筑物、墙壁表面发生; ③绕射:当接收机和发射机之间的无线路径被尖锐的物体边缘阻挡时发生绕射; ④散射:当无线路径中存在小于波长的物体并且单位体积内这种障碍物体的数量较多的时候发生散射。散射发生在粗糙表面、小物体或其它不规则物体上,一般树叶、灯柱等会引起散射。 2.2无线信道的指标 (1)传播损耗:包括以下三类。 ①路径损耗:电波弥散特性造成,反映在公里量级空间距离内,接收信号电平的衰减(也称为大尺度衰落); ②阴影衰落:即慢衰落,是接收信号的场强在长时间内的缓慢变化,一般由于电波在传播路径上遇到由于障碍物的电磁场阴影区所引起的; ③多径衰落:即快衰落,是接收信号场强在整个波长内迅速的随机变化,一般主要由于多径效应引起的。 (2)传播时延:包括传播时延的平均值、传播时延的最大值和传播时延的统计特性等; (3)时延扩展:信号通过不同的路径沿不同的方向到达接收端会引起时延扩展,时延扩展是对信道色散效应的描述; (4)多普勒扩展:是一种由于多普勒频移现象引起的衰落过程的频率扩散,又称时间选择性衰落,是对信道时变效应的描述; (5)干扰:包括干扰的性质以及干扰的强度。 2.3无线信道模型 无线信道模型一般可分为室内传播模型和室外传播模型,后者又可以分为宏蜂窝模型和微蜂窝模型。 (1)室内传播模型:室内传播模型的主要特点是覆盖范围小、环境变动较大、不受气候影响,但受建筑材料影响大。典型模型包括:对数距离路径损耗模型、Ericsson多重断点模型等; (2)室外宏蜂窝模型:当基站天线架设较高、覆盖范围较大时所使用的一类模型。实际使用中一般是几种宏蜂窝模型结合使用来完成网络规划; (3)室外微蜂窝模型:当基站天线的架设高度在3~6m时,多使用室外微蜂窝模型;其描述的损耗可分为视距损耗与非视距损耗。

数据通信基本知识

数据通信基本知识 -------------------------------------------------------------------------- 所有计算机之间之间通过计算机网络的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用,为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质,而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media)为:铜线和玻璃纤维。 1. 铜线 铜线(Copper Wire)由于具有较低的电阻率、价廉和容易安装等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质,它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线所传输信号之间的相互干涉(Interference),我们使用两种基本的铜线类型:双绞线和同轴电缆。 (1)双绞线 双绞线(Twisted Pair)是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路,它既可减小流过电流所辐射的能量,也可防止来自其他通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种,其形状结构如图1.1所示。双绞线的线路损耗较大,传输速率低,但价格便宜,容易安装,常用于对通信速率要求不高的网络连接中。 (2)同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable)由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽,损耗小,具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同,同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 2.玻璃纤维 目前,在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质,它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体,因此我们又将之称为光导纤维,简称光纤(Optical Fiber)或光缆(Optical Cable)。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯),外加包层(硅橡胶)和保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode)或激光(Laser)来发射光脉冲,在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 模拟数据通信与数字数据通信 一、通信信道与信道容量(Communication Channel & Channel Capacity) 通信信道(Communication Channel)是数据传输的通路,在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路,它由传输介质与有关通信设备组成;逻辑信道指在物理信道的基础上,发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻?quot;联系",由此为传输数据信号形成的逻辑通路。逻辑信道可以是有连接的,也可以是无连接的。物理信道还可根据传输介质的不同而分为有线信道和

卫星通信基础原理测试题

卫星通信基础原理测试题 单位:_________ 姓名:___________ 分数:___________一、填空题(每空2分,共64分) 1 乐、电话会议、交互型远程教育、医疗数据、应急业务、新闻广播、交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等。 2、我国自目前全球共有地球同步静 止轨道卫星约。 3 4 5、SkyBridge2002年开始运行,通过 80 6、VSAT 7、在VSAT通信中,一般常用的调制解方式有 8、按卫星的运转周期以及卫星与地球上任一点的相对位置关系不同, 9

10、另外还有 的正常工作。 二、不定项选择(每题2分,共10分) 1、超级基站采用的卫星是(A ) A、同步静止轨道卫星 B、中轨卫星 C、倾斜同步轨道卫星 2、自动寻星天线室外部分包括( ABC ) A、卫星天线 B、LNB C、BUC D、GPS 3、中国移动应急抗灾超级基站的网络拓扑结构为( D ) A、环形 B、链型 C、网状 D、星型 4、VOIP超级基站无法对星通常会检查哪些参数( ABCD ) A、极化角 B、方位角 C、俯仰角 D、信标频率 5、通过下列哪个命令可以查询iDriect设备的发送功率( B ) A、rx power B、tx power C、tx cw on D、rx frequency 三、判断题(每题1分,共6分) 1、按轨道平面与赤道平面的夹角不同,可分为赤道轨道卫星、极轨道卫星和倾斜轨道卫星(√) 2、VOIP超级基站站点一律采用自动寻星天线。(√) 3、超级基站在配置时采用一套硬件,单逻辑基站配置。(x) 4、通信卫星是卫星通信系统中最关键的设备,一个静止通信卫星主要由5个分系统组成(√) 5、VSAT系统一般工作在Ku波段或C波段。(√)

通信基础知识

基础知识 GSM:全球移动通信系统(Global System for Mobile communications.) ITU: 国际电信同盟(International Telecommunication Union) ETSI:欧洲电信标准学会(European Telecommunication Standards Institute)TDMA:时分多址(Time Division Multi Address) CDMA:码分多址(Code Division Multi Address) FDMA:频分多址(Frequency Division Multi Address) 帧中继:FR(FRAME RELAY) GPRS:通用无线分组业务(GENERAL PACKET RADIO SERVICE) CCITT:国际电报与电话咨询委员会 移动用户国际ISDN码:MSISDN=CC+NDC+SN(CC=国家代码、NDC=国内目的地代码、SN=用户号码) 国际移动用户标识:IMSI=MCC+MNC+MSIN(MCC=移动网国家代码(三位)、MNC=移动网代码(两位)、MSIN=移动用户识别码(十位)) 移动台漫游号:MSRN=CC+NDC+SN(CC=国家代码(被访问国家)、NDC=国内目的地代码(服务的网络)、SN=用户号码(临时与IMSI相关的内部号)) 位置区标识:LAI=MCC+MNC+LAC( MCC=移动网国家代码(被访问国家)、MNC=移动网代码(服务的PLMN)、LAC=位置区代码(四位十六进制)) 全球小区标识CGI=MCC+MNC+LAC+CI 切换号HON=CC+NDC+SN 位置更新类型:1、位置登记(开机)2、一般性的3、周期性的 位置登记时,成功登记后,网络向移动台发送两个号码:LAI和TMSI 执行切换两个原因:1.由于测量结果引起的切换2.由于话务量的原因引起的切换 由于测量结果引起的切换由所在BSC控制,由于通信量的原因引起的切换由MSC控制 四种不同类型的切换:1.小区内——BSC内切换2.小区间——BSC内切换3.小区间——BSC 间切换4.MSC间切换切换优先级:干扰〉上行质量〉下行质量〉上行电平〉下行电平GSM使用三种算法用于鉴权和加密的目的,这些算法是:A3,A5和A8。 A3被用于鉴别,A8用于产生加密密钥,A5用于加密。 A3和A8位于SIM卡模块和鉴权中心中,A5位于移动台和BTS中。 1、根据发送信息的特性,业务可分为(话音业务)和(数据业务)。 2、另一区分:①基本业务,可自动获得②补充业务 GSM900和GSM1800技术规范描述的业务标准类别:电信业务、承载业务 语音业务:T11 紧急呼叫:T12 短信收:T21 短信发:T22 小区广播:T23 为了建立呼叫的被叫的位置请求,称之为“HLR Enquiry”.

通信原理基础知识整理

通信常识:波特率、数据传输速率与带宽的相互关系 【带宽W】 带宽,又叫频宽,是数据的传输能力,指单位时间能够传输的比特数。高带宽意味着高能力。数字设备中带宽用bps(b/s)表示,即每秒最高可以传输的位数。模拟设备中带宽用Hz表示,即每秒传送的信号周期数。通常描述带宽时省略单位,如10M实质是10M b/s。带宽计算公式为:带宽=时钟频率*总线位数/8。电子学上的带宽则指电路可以保持稳定工作的频率围。 【数据传输速率Rb】 数据传输速率,又称比特率,指每秒钟实际传输的比特数,是信息传输速率(传信率)的度量。单位为“比特每秒(bps)”。其计算公式为S=1/T。T为传输1比特数据所花的时间。 【波特率RB】 波特率,又称调制速率、传符号率(符号又称单位码元),指单位时间载波参数变化的次数,可以以波形每秒的振荡数来衡量,是信号传输速率的度量。单位为“波特每秒(Bps)”,不同的调制方法可以在一个码元上负载多个比特信息,所以它与比特率是不同的概念。 【码元速率和信息速率的关系】 码元速率和信息速率的关系式为:Rb=RB*log2 N。其中,N为进制数。对于二进制的信号,码元速率和信息速率在数值上是相等的。 【奈奎斯特定律】 奈奎斯特定律描述了无噪声信道的极限速率与信道带宽的关系。 1924年,奈奎斯特(Nyquist)推导出理想低通信道下的最高码元传输速率公式:理想低通信道下的最高RB = 2W Baud。其中,W为理想低通信道的带宽,单位是赫兹(Hz),即每赫兹带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒2个码元。对于理想带通信道的最高码元传输速率则是:理想带通信道的最高RB= W Baud,即每赫兹带宽的理想带通信道的最高码元传输速率是每秒1个码元。 符号率与信道带宽的确切关系为: RB=W(1+α)。 其中,1/1+α为频道利用率,α为低通滤波器的滚降系数,α取值为0时,频带利用率最高,但此时因波形“拖尾”而易造成码间干扰。它的取值一般不小于0.15,以调解频带利用率和波形“拖尾”之间的矛盾。 奈奎斯特定律描述的是无噪声信道的最大数据传输速率(或码元速率)与信道带宽之间的关系。 【香农定理】 香农定理是在研究信号经过一段距离后如何衰减以及一个给定信号能加载多少数据后得到了一个著名的公式,它描述有限带宽、有随机热噪声信道的最大数据传输速率(或码元速率)与信道带宽、信噪比(信号噪声功率比)之间的关系,以比特每秒(bps)的形式给出一个链路速度的上限。

通信基础知识(137-147)

第三单元通信技术及公司产品知识 第一章通信网技术基础 第一节通信网概述 通信是人类社会传递信息、交流文化、传播知识的一种非常有效的手段。随着人类社会不断进步,生产力及科学技术日益发展,人们对通信的需求越来越多,通信业务已深入到社会的各个方面,渗透到生产、管理、服务、生活的各个环节,并已经成为国民经济的重要支柱产业。 从社会分工来看,通信是负责传递信息的服务行业,通信生产的不是实体产品,而是社会效益,因此在讲求竞争和效益的社会中不可能不充分使用通信手段。经济发达的国家早就看到了这一点,因此当前世界各国都在积极地建设和完善本国通信网,使之更好地满足各界需要,充分发挥社会效益。目前,我们公司的产品几乎触及了通信网的各个领域,现代通信网有一个最大的特点,就是系统性强,通信网的每个构成要素都是作为整个通信网的一部分存在并且起作用的,所以要求我们必须有一个全网的概念。 1.1通信网的基本结构 多用户通信系统互连的通信体系称之为通信网,习惯上把它分为电话通信网、数据通信网以及广播电视网等等。目前,通信网实现的基本结构形式有五种: 网型网:网型网是具有代表性的完全互连网,在每两个通信节点之间都建立一条传输链路。 星型网:增加了一个转接交换中心,完成所有节点间信息的汇集、接续和分配。 复合网:是以星型网为基础,在通信量较大的区间构成网型网结构。 环型网:节点之间由链路构成一个封闭的环状网。 总线型网:特点是传输流通的信息速率较高,它要求各节点或总线终端节点有较强的信息识别和处理能力。在计算机通信网中应用较多。 1.1通信网的构成要素 从通信网的基本结构可以看出,构成通信网的基本要素是终端设备、传输链路、转接交换设备以及新近几年引入的接入部分。 终端设备是通信网中的源点和终点。对应不同的通信业务,有不同的终端设备。 传输链路是网络节点的传输媒介,是信息和信号的传输通路。 137

卫星通信基础知识讲义

卫星接收技术 一、卫星通信基础知识 1.无线电通信基本知识 1.1电磁波的概念 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号,由电视机收到的高频电视信号,医院里物理治疗用的红外线,消毒和杀菌用的紫外线,透视照相用的X射线,以及各种可见光,都属于电磁波。 1.2 电磁波的物理量 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E(或磁场强度矢量H)进行完全振动的次数,通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离,通常用λ表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离,通常用v表示。频率f,波长λ,和波速v之间满足如下关系: v=λf 如果一电磁波在一秒内振动一次,该电磁波的频率就是1Hz ,即发f=1/T 在国际单位制中,波速的单位是m/s(米/秒) ,波长的单位是m(米) ,频率的单位是Hz. 对于无线电信号,它属于电磁波,它的传播速度为光速,即每秒约前进30万公里。 Y 图1-1 电磁波图 例如:对于一个频率为102MHz的调频广播节目,其波长为300,000,000米除102,000,000Hz,等于2.94米。

1.3 电磁波的种类 不同频率的(或不同波长)电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类,频率在300GHz(1GHz=109Hz)以下的波称为无线电波,主要用于广播,电视或其他通讯。频率在3×1011Hz-4×1014Hz之间的波称为红外线,它的显著特点是给人以“热”的感觉,常用于医学上的物理治疗或红外线加热,探测等,频率在3.84×1014HZ-7.69×1014Hz之间的波为可见光,它能引起人们的视觉,频率在8×1014Hz-3×1017Hz之间的波称为紫外线,具有较强的杀菌能力,常用于杀菌,消毒,频率在3×1017Hz-5×1019Hz之间的波称为X射线(或伦琴射线)它的穿透能力很强,常用于金属探测,人体透视等,在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线,其穿透能力就更强了。 1.4波段与频道的概念 由于利用频率可以计算出波长,一个频率范围将对应一个波长范围,所以频段与波段具有同样的意思。两个叫法是对应的,也是通用的,在电视广播领域中,更多使用波段。 频道是指传送一个信号源节目所使用的频率(或波长)范围。通常一个频段(或波段)能够再分成多个频道。 1.5波段的划分 按照波长和用途不同,人们把无线电波又分成许多波段,如表1.1所示。

通信基础知识

第1章基础知识 1.1 通信基础知识 1.1.1 移动通信系统概述 移动通信的发展过程: 众所周知,个人通信(Personal communications)是人类通信的最高目标,它是用各种可能的网络技术实现任何人(whoever)在任何时间(whenever)、任何地点(wherever)与任何人(whoever)进行任何种类(whatever)的交换信息。 蜂窝移动通信的飞速发展是超乎寻常的,它是20世纪人类最伟大的科技成果之一。在回顾移动通信的发展进程时我们不得不提起1946年第一个推出移动电话的AT&T的先驱者,正是他们为通信领域开辟了一个崭新的发展空间。然而,移动通信真正走向广泛的商用,为广大普通大众所使用,还应该从20世纪70年代末蜂窝移动通信的推出算起。蜂窝移动通信系统从技术上解决了频率资源有限,用户容量受限,无线电波传输时的干扰等问题。20世纪70年代末的蜂窝移动通信采用的空中接入方式为频分多址接入方式,即所谓的FDMA方式。其传输的无线信号为模拟量,因此人们称此时的移动通信系统为模拟通信系统,也称为第一代移动通信系统(1G)。 然而随着移动通信市场的大大发展,对移动通信技术提出了更高的要求。由于模拟系统本身的缺陷,如频谱效率低、网络容量有限、保密性差等,已使得模拟系统无法满足人们的需求。为此,广大的移动通信领域里的有识之士在20世纪90年代初期开发出了基于数字通信的移动通信系统,即所谓的数字蜂窝移动通信系统,也称为第二代移动通信系统(2G)。 第二代数字蜂窝移动通信系统克服了模拟系统所存在的许多缺陷,因此2G系统一经推出就倍受人们注目,得到了迅猛的发展,短短的十几年就成为了世界范围的、最大的移动通信网,几乎完全取代了模拟移动通信系统,在我国已经完全取代了模拟系统。在当今的数字蜂窝移动系统中,最有代表性是GSM系统和N-CDMA系统。

通讯基础知识

通讯知识简介 RS232: 是一种经典的通讯接口,也称串口。标准的RS232接口为九针,分针头(公头)和孔头(母头),见上图。以前电脑都带针头的串口,现在电脑一般不带串口,可以通过USB-232转换器接出串口。 实际应用时一般只使用三线(收RXD#2,发TXD#3,公共端GND#5),接口型式有时使用接线端子或者其它更容易制作的端子。DMP3301后面的通讯的232接口为接线端子型式,维护口的232接口为RJ-45水晶头型式(只用了8线中3线),新DMP3300保护装置的维护口为电话线接口型式。 RS232的电压在5V~12V,插拔和接线时最好关闭装置电源,否则容易烧坏串口芯片。 RS232通讯距离一般不超过50米,也有的厂家要求不超过30米。 RS232是全双工通讯,接收和发送数据可以同时进行。适用两台装置进行通讯,两台装置的收和发要交叉。 对于一些装置前面的维护口,为了方便维护,有的内部已经交叉收和发,可以直接用USB-232转换器的线接到维护口上(如GE保护),要注意看说明书。 RS-232通讯要设置的几个参数,通讯的装置串口参数必须一致,一般电脑和通讯管理机设置成与智能装置一致:波特率:bps,位/秒,数字通讯速率单位,表示收发数据的快慢。常用4800bps、9600bps等。 奇偶校验:有三种,奇校验(ODD)、偶校验(EVEN)、无校验(NONE)。 数据位:数据位长度,一般都是8。 停止位:停止位长度,一般都是1,极个别有1.5和2。 流控制:硬件、软件、无。一般选用无。早期为防止数据缓冲区溢出,需要控制串口的数据收发,现在硬件的缓冲区一般都很大足够用了。如果使用硬件,串口除235端子以外的其它端子也需要使用。 RS485 是一种改进的串行通讯接口。使用两根线(A-,B+),电压一般在+/-4V左右,两根线短路一般不会烧坏串口芯片。通讯距离最远1200米。新DMP3300保护装置的通讯接口是RS485。. RS485通讯是半双工的,一个485接口不能同时发送和接收数据。一般采用主从式通讯,一台主机和多个装置进行通讯,装置不主动发送数据,主机发送命令,所有的装置都能收到命令,只有命令中的地址与自己地址相同的装置返回数据,主机收到数据后,再发送其它命令,如此循环。

数据通信基本知识03794

数据通信基本知识 所有计算机之间之间通过计算机网络的通信都涉及由传输介质传输某种形式的数据编码信号。传输介质在计算机、计算机网络设备间起互连和通信作用,为数据信号提供从一个节点传送到另一个节点的物理通路。计算机与计算机网络中采用的传输介质可分为有线和无线传输介质两大类。 一、有线传输介质(Wired Transmission Media) 有线传输介质在数据传输中只作为传输介质,而非信号载体。计算机网络中流行使用的有线传输介质(Wired Transmission Media) 为:铜线和玻璃纤维。 1. 铜线 铜线(Copper Wire)由于具有较低的电阻率、价廉和容易安装等优点因而成为最早用于计算机网络中的传输介质,它以介质中传输的电流作为数据信号的载体。为了尽可能减小铜线所传输信号之间的相互干涉(Interference) ,我们使用两种基本的铜线类型:双绞线和同轴电缆。 (1) 双绞线 双绞线(Twisted Pair) 是把两条互相绝缘的铜导线纽绞起来组成一条通信线路,它既可减小流过电流所辐射的能量,也可防止来自其他通信线路上信号的干涉。双绞线分屏蔽和无屏蔽两种,其形状结构如图 1.1 所示。双绞线的线路损耗较大,传输速率低,但价格便宜,容易安装,常用于对通信速率要求不高的网络连接中。 (2) 同轴电缆 同轴电缆(Coaxial Cable) 由一对同轴导线组成。同轴电缆频带宽,损耗小,具有比双绞线更强的抗干扰能力和更好的传输性能。按特性阻抗值不同,同轴电缆可分为基带(用于传输单路信号)和宽带(用于同时传输多路信号)两种。同轴电缆是目前LAN局域网与有线电视网中普遍采用的比较理想的传输介质。 2. 玻璃纤维目前,在计算机网络中十分流行使用易弯曲的石英玻璃纤维来作为传输介质,它以介质中传输的光波(光脉冲信号)作为信息载体,因此我们又将之称为光导纤维, 简称光纤(Optical Fiber) 或光缆(Optical Cable) 。 光缆由能传导光波的石英玻璃纤维(纤芯),外加包层(硅橡胶)和保护层构成。在光缆一头的发射器使用LED光发射二极管(Light Emitting Diode) 或激光(Laser)来发射光脉冲,在光缆另一头的接收器使用光敏半导体管探测光脉冲。 模拟数据通信与数字数据通信 一、通信信道与信道容量(Communication Channel & Channel Capacity) 通信信道(Communication Channel) 是数据传输的通路,在计算机网络中信道分为物理信道和逻辑信道。物理信道指用于传输数据信号的物理通路,它由传输介质与有关通信设备组成;逻辑信道指在物理信道的基础上,发送与接收数据信号的双方通过中间结点所实现的逻?quot; 联系",由此为传输数据信号形成的逻辑通路。逻辑信道可以是有连接的,也可以是无连接的。物理信道还可根据传输介质的不同而分为有线信道和 无线信道,也可按传输数据类型的不同分为数字信道和模拟信道。信道容量(Channel

通信基础知识

通信基础知识(一) 2012-08-10 11:06:24 分享: 最近一直在恶补通信原理方面的知识,整理一下,方便菜鸟们学习。 通信系统的一般模型 发送设备的作用就是将信息转换为原始电信号(也叫基带信号),它通常要做的事情包括调制、放大、滤波和发射;数字通讯里面还包括信源编码和信道编码。 信道就是信号传输通道,一般分有线信道和无线信道两大类。 噪声源,不用多做解释了,就是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。 接收设备,功能与发送设备相反,不多作解释了,主要包括解调、译码等。 模拟通信系统

语音信息首先经变换器将语音信息变成电信号(模拟信源),然后电信号经放大设备后可以直接在信道中传输。为了提高频带利用率,使多路信号同时在信道中传输,原始的电信号(基带信号)一般要进行调制才能传输到信道中去。调制是信号的一种变换,通常是将不便于信道直接传输的基带信号变换成适合信道中传输的信号,这一过程由调制器完成,经过调制后的信号称为已调信号。在收端,经解调器和逆变换器还原成语音信息。 数字通信系统

信道编码的任务是提高数字信号传输的可靠性。其基本做法是在信息码组中按一定的规则附加一些监督码元,以使接收端根据相应的规则进行检错和纠错,信道编码也称纠错编码。接收端信道译码是其相反的过程。 数字通信系统还有一个非常重要的控制单元,即同步系统。它可以使通信系统的收、发两端或整个通信系统,以精度很高的时钟提供定时,以使系统的数据流能与发送端同步、有序而准确地接收与恢复原信息。 按信道中传输的信号是否经过调制可分为基带传输系统和频带(调制)传输系统。频带(调制)传输系统 按照调制信号的性质分为模拟调制和数字调制两类 模拟调制有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM); 数字调制有振幅键控(ASK)、移频键控(FSK)、移相键控(PSK)和差分移相键控 (DPSK)等。 按照载波的形式又分为连续波调制和脉冲调制两类 脉冲调制有脉幅调制(PAM)、脉宽调制(PDM)、脉频调制(PFM)、脉位调制(PPM)、脉码调制(PCM)和增量调制(ΔM)。 其他分类方式 按通信设备的工作频率不同分为长波通信、中波通信、短波通信和微波通信。 根据通信业务类型的不同,通信系统可分为电报通信系统、电话通信系统、数据通信系统和图像通信系统等。 按信号复用方式,通信系统又可分为频分复用(FDM)通信系统、时分复用(TDM)通信系统和码分复用(CDM)通信系统等。 通信基础知识(二) 2012-08-17 22:59:31 分享:

卫星通信基础知识

卫星通信基础知识 一、电磁波 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号,由电视机收到的高频 电视信号,医院里物理治疗用的红外线,消毒和杀菌用的紫外线,透视照相用的X射线,以及各种可见光,都属于电磁波。 二、电磁波的频率、波长 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E(或磁场强度矢量H)进行完全振动的次数,通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离,通常用λ表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离,通常用v 表示。频率f,波长λ,和波速v之间满足如下关系: v=λf 如果一电磁波在一秒内振动一次,该电磁波的频率就是1Hz ,在国际单位制中,波速的单位是m/s(米/秒) ,波长的单位是m(米) ,频率的单位是Hz. 对于无线电信号,它属于电磁波,它的传播速度为光速,即每秒约前进30万公里。 例如:对于一个频率为98MHz的调频广播节目,其波长为300,000,000米除98,000,000Hz,等于3.06米。 不同的频率的(或不同波长)电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类,频率在300GHz(1GHz=109Hz)以下的波称为无线电波,主要用于广播,电视或其他通讯。频率在3×1011Hz-4×1014Hz 之间的波称为红外线,它的显著特点是给人以“热”的感觉,常用于医学上的物理治疗或红外线加热,探测等,频率在3.84×1014HZ-7.69×1014Hz之间的波为可见光,它能引起人们的视觉,频率在8×1014Hz-3×1017Hz之间的波称为紫外线,具有较强的杀菌能力,常用于杀菌,消毒,频率在3×1017 Hz-5×1019Hz之间的波称为X射线(或伦琴射线)它的穿透能力很强,常用于金属探测,人体透视等,

数据通信基础知识

路由器及RIP协议 一、路由器基本原理及功能 路由器是连接不同网络的设备,实现在不同网络中转发数据单元。 1.路由表中包含了下列关键项: 目的地址(Destination):用来标识IP包的目的地址或目的网络。 网络掩码(Mask):与目的地址一起来标识目的主机或路由器所在的网段的地址。将目的地址和网络掩码“逻辑与”后可得到目的主机或路由器所在网段的地址 输出接口(Interface):说明IP包将从该路由器哪个接口转发。 下一跳IP地址(Nexthop):说明IP包所经由的下一个路由器的接口地址。路由优先级(Priority):也叫距离管理,决定了来自不同路由来源的路由信息的优先权 2.路由信息的来源(Protocol/Owner) 在路由表中有一个Protocol字段:指明了路由的来源,即路由是如何生成的。路由的来源主要有3 种: 链路层协议发现的路由(Direct):开销小,配置简单,无需人工维护,只能发现本接口所属网段拓扑的路由。链路层一定要UP 手工配置的静态路由(Static):静态路由是一种特殊的路由,它由管理员手工配置而成。通过静态路由的配置可建立一个互通的网络。静态路由无开销,配置简单,适合简单拓扑结构的网络。 动态路由协议发现的路由(RIP、OSPF等):当网络拓扑结构十分复杂时,手工配置静态路由工作量大而且容易出现错误,这时就可用动态路由协议,让其自动发现和修改路由,无需人工维护,但动态路由协议开销大,配置复杂。 3.路由的花费(metric) 标识出了到达这条路由所指的目的地址的代价,通常路由的花费值会受到线路延迟、带宽、线路占有率、线路可信度、跳数、最大传输单元等因素的影响,不同的动态路由协议会选择其中的一种或几种因素来计算花费值(如RIP用跳数来计算花费值)。该花费值只在同一种路由协议内有比较意义,不同的路由协议之间的路由花费值没有可比性,也不存在换算关系。静态路由的花费值为0。 二、路由匹配原则 1.最长匹配原则-使用路由表中达到同一目的地的子网掩码最长的路由。 2.Cost/metric值越小的路由越优先? 不同的路由协议发现的路由Cost没有比较意义 3.在Router A上被优选的路由,Router B上也一定优选? 路由选优完全是“单机行为” 三、路由协议原理 1.静态路由 在组网结构比较简单的网络中,只需配置静态路由就可以使路由器正常工作。接口静态路由优先级是0,这意味着它是直接连接网络的路由。

通信主设备基本知识综述(doc 47页)

通信主设备基本知识综述(doc 47页)

一、爱立信基站设备基本介绍 1、RBS2000系列基站设备的具体分类 爱立信基站主要类型:RBS2202系列、RBS2206系列、微峰窝系列、室外站系列。 RBS2101~RBS2103系列 这种设备属于室外安装类型的设备,这个类型的基站设备主要为室外的环境使用而设计的,除了主设备以外,还有空调,温度控制,供电等附属设备,通常采用独立供电进行工作,可以防雨水、防霜冻等。但受外界干扰较大,不利网络的稳定。在我国GSM运营商几乎不使用该系列的机型。 RBS2202系列 这种类型的设备属于室内安装的设备,结构较RBS2100系列的设备简单,没有独立的外部环境系统,不可独立供电(但可以自带整流模块)等,必须在室内安装使用。这种系列是我国GSM运营商所采用的主要Ericsson设备类型。 RBS2301、RBS2302、RBS2402、MAXITE系列 这种类型的设备属微蜂窝设备,可以在室内和户外安装,可以独立供电使用,体积较小,安装灵活方便。主要用在街道覆盖、室内覆盖等。 RBS2206系列 这种类型的设备属于室内安装的设备。RBS2206 是一种室内型宏蜂窝基站设备,每个机柜可支撑最多12 个收发信机。其机柜与RBS2202 占地面积相同,略高,由于采用新型两倍容量的收发信机和合路器,机柜的载波容量也是 RBS2202 的两倍。。其“双收发信机”—dTRU—与目前的单个TRU 体积相同,却在一个单元里包含有两个收发信机 2、RBS2000系列基站组成: 下图是RBS2000在网络中的位置及结构: ●移动台(MS):移动用户使用的便携终端。由收发信机、天线、人机介面、 电池等构成; ●基站(BS):基站收发信机、控制设备、天馈系统等组成,提供MS与BSC ●基站控制器(BSC):为MSC接口,管理BS。 ●移动交换中心(MSC):网络的核心,提供交换、网络控制与管理、互连 接口等功能。

南邮801通信原理基础知识99题及对应答案--平界

南邮801通信原理基础知识99题 1、数字通信系统的有效性主要性能指标是______或______;可靠性主要性能指标是______或______。 2、信源编码可提高通信系统的______;信道编码可提高通信系统的______。 3、一离散信源输出二进制符号,在______条件下,每个二进制符号携带的1比特信息量;在______条件下,每个二进制符号携带的信息量大于1比特。 4、消息所含的信息量与该信息的________有关,当错误概率任意小时,信道的_______称为信道容量。 5、香农公式标明______和______指标是一对矛盾。 6、在t 秒内传输M 个N 进制的码元,其信息传输速率为______;码元传输速率为______。 7、某随机信号)(t m 的平均功率为0P ,则信号)(2 t m A 的平均功率 ______。 8、使用香农公式时,要求信号的概率分布为______,信道噪声为______。 9、窄带平稳高斯随机过程的同相分量与正交分量统计特性______,且都属于 ______信号,它的同相分量和正交分量的分布是_______,均值为______,包络一维分布服从______分布,相位服从______分布,如果再加上正弦波后包络一维分布服从______莱斯分布______。 10、设某随机信号的自相关函数为)( R ,______为平均功率,______为直流功率,______为交流功率。 11、某信道带宽为3kHz ,输出信噪比为63,则相互独立且等概率的十六进制数据无误码传输的最高传码率为______。 12、随参信道的三个特点是:______、______和______。 13、由电缆、光纤、卫星中继等传输煤质构成的信道是______信道,由电离层反射、对流层散射等传输煤质构成的信道是______信道。 14、经过随参信道传输,单频正弦信号波形幅度发生______变化,单频正弦信号频谱发生______变化。 15、窄带信号通过随参信道多径传输后,其信号包络服从______分布,称之为______型衰落。

卫星通信基础知识

卫星通信基础知识

卫星通信基础知识 第一节电磁波常识 一、电磁波 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号,由电视机收到的高频电视信号,医院里物理治疗用的红外线,消毒和杀菌用的紫外线,透视照相用的X射线,以及各种可见光,都属于电磁波。 二、电磁波的频率、波长 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E(或磁场强度矢量H)进行完全振动的次数,通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离,通常用λ表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离,通常用v表示。频率f,波长λ,和波速v之间满足如下关系: v=λf 如果一电磁波在一秒内振动一次,该电磁波的频率就是 1Hz ,在国际单位制中,波速的单位是m/s(米/秒) ,波长的单位是m(米) ,频率的单位是Hz. 对于无线电信号,它属于电磁波,它的传播速度为光速,即每秒约前进30万公里。 例如:对于一个频率为98MHz的调频广播节目,其波长为300,000,000米除98,000,000Hz,等于3.06米。 不同的频率的(或不同波长)电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类,频率在

四、极化方式 当电磁波在空间传播时,其电场强度矢量E的方向具有确定的规律,这种现象称为电磁波的极化。在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波,其电场矢量E、磁场强度矢量H和波的传播方向三者之间,两两互相垂直,常用电场强度矢量E的变化来代表电磁波的变化。 极化方式即卫星电视信号的电磁场的振动方向的变化方式。按照极化方式的不同,电磁波可分为线极化波和圆极化波等各种不同的类型。 所谓线极化波就是其电场强度矢量E 沿一定角度方向的波,当E与地面垂直时,称为垂直极化波;当E与地面平行时,称为水平极化波。考虑到发射天线和接收天线的架设方便,减少重影,以及避开其他电波的干扰等因素,一般垂直极化波大多用于中波广播、移动通讯、卫星电视广播等,水平极化波大多用于短波广播、地面电视广播、调频广播和卫星电视广播等。 五、Ku波段卫星通信波段及其特点 卫星通信使用微波频段300MHz—30GHz,采用高频信号的目的是保证地面上发射的电磁波能够穿透电离层到达卫星。在卫星通信中,不同的卫星,或者同一颗卫星上的转发器所使用的频率范围不同,不同频率范围有不同的代号。如3.95-5.85GHz频率范围的代号是C,该频率范围简称C波段;12.24-18GHz频率范围的代号是Ku, 该频率范围简称Ku波段。 项目卫星通信所用的电磁波在12.24-18GHz频率范围,属于微波范围的Ku波段,极化方式为垂直线极化。 六、同步通信卫星简介 由于电视信号属于微波信号,早期的电视广播信号主要在地面传播,其传播方式为直线传播。由于地球本身是一个球体,传播距离受地球弯曲弧度的影响,一般传播距离为40-60公里。 要使电视信号传播的更远,就需要加高天线或增加中继站。天线高度的增加是有限的,中继站的增加会使信号衰减,成本加大。

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