第3章短波通信系統(tǒng)_第1頁
第3章短波通信系統(tǒng)_第2頁
第3章短波通信系統(tǒng)_第3頁
第3章短波通信系統(tǒng)_第4頁
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文檔簡介

第3章短波通信系統(tǒng)第一頁,共89頁。無線電通信頻率劃分段號頻段名稱頻段范圍波段名稱在自由空間的波長范圍123極低頻超低頻特低頻3~30HZ30~300HZ300~3000HZ極長波超長波特長波100000~10000km10000~1000km1000~100km45678甚低頻(VLF)低頻(LF)中頻(MF)高頻(HF)甚高頻(VHF)3~30K30~300K300~3000K3~30M30~300M甚長波長波中波短波超短波100~10km(萬米波)10000~1000m(千米波)1000~100m(百米波)100~10m(十米波)10~1m(米波)9101112特高頻(UHF)超高頻(SHF)極高頻(EHF)至高頻300~3000M3~30G30~300G300~3000G10~1dm10~1cm10~1mm1000~100um(亞毫米波)微波分米波厘米波毫米波絲米波第二頁,共89頁。甚低頻

VLF

3-30KHz

超長波

1KKm-100Km

空間波為主

海岸潛艇通信;遠距離通信;超遠距離導航

低頻

LF

30-300KHz

長波

10Km-1Km

地波為主

越洋通信;中距離通信;地下巖層通信;遠距離導航

中頻

MF

0.3-3MHz

中波

1Km-100m

地波與天波

船用通信;業(yè)余無線電通信;移動通信;中距離導航

高頻

HF

3-30MHz

短波

100m-10m

天波與地波

遠距離短波通信;國際定點通信

甚高頻

VHF

30-300MHz

米波

10m-1m

空間波

電離層散射(30-60MHz);流星余跡通信;人造電離層通信(30-144MHz);對空間飛行體通信;移動通信

特高頻

UHF

0.3-3GHz

分米波

1m-0.1m

空間波

小容量微波中繼通信;(352-420MHz);對流層散射通信(700-10000MHz);中容量微波通信(1700-2400MHz)

超高頻

SHF

3-30GHz

厘米波

10cm-1cm

空間波

大容量微波中繼通信(3600-4200MHz);大容量微波中繼通信(5850-8500MHz);數(shù)字通信;衛(wèi)星通信;國際海事衛(wèi)星通信(1500-1600MHz)

極高頻

EHF

30-300GHz

毫米波

10mm-1mm

空間波

在入大氣層時的通信;波導通信

第三頁,共89頁。ExtremelyLowFrequency(ELF)

0KHzto

3KHzVeryLowFrequency(VLF)3KHzto30KHz

RadioNavigation&

Maritime/AeronauticalMobile9KHzto540KHzLowFrequency(LF)30KHzto300KHzMediumFrequency(MF)300KHzto3000KHz

AMRadioBroadcast540KHzto1630KHz

TravellersInformationService1610KHz------------HighFrequency(HF)3MHzto30MHz

ShortwaveBroadcastRadio5.95MHzto26.1MHzVeryHighFrequency(VHF)30MHzto300MHz

LowBand:TVBand1-Channels2-654MHzto88MHz

MidBand:FMRadioBroadcast88MHzto174MHz

HighBand:TVBand2-Channels7-13174MHzto216MHz第四頁,共89頁。短波通信的基本概念按照CCIR國際無線電咨詢委員會(InternationalRadioConsultativeCommittee)(1993年起,ITU-R)的規(guī)定,短波是指頻率為3-30MHz,波長為100m-10m的無線電波。

利用短波進行的無線電通信稱為短波通信,又稱為高頻(HF)通信。短波(shortwave)的定義短波通信短波通信實際使用范圍為1.5-30MHz。第五頁,共89頁。短波的應用短波通信多年來被廣泛用于政府、軍事、外交、氣象、商業(yè)等部門,用以傳送語音、文字、圖象、數(shù)據(jù)等信息。尤其是軍事部門,它始終是軍事指揮的重要手段之一。第六頁,共89頁。短波通信軍事應用第七頁,共89頁。短波通信設備第八頁,共89頁。短波通信設備第九頁,共89頁。

優(yōu)點勿需中繼站就可實現(xiàn)遠距離通信短波通信的特點技術成熟、完善機動性強、使用靈活建設周期短、建設和維護成本低對自然災害和戰(zhàn)爭的抗毀性強第十頁,共89頁。缺點及對策

頻帶窄、容量小

短波天波信道是變參信道廣泛采用單邊帶調制技術采用實時選頻技術多徑效應嚴重導致信號衰落分集接收技術、擴頻技術時頻編碼/時頻相編碼及檢測技術大氣和人為干擾嚴重擴頻技術第十一頁,共89頁。地波:1.5~5MHz。

短波傳播方式短波通信實際使用范圍為1.5~30MHz。天波地表面波直接波地面反射波地波電離層第十二頁,共89頁。短波地波傳播特性

大地吸收導致傳播損耗

地面導電性能越好,傳播損耗越小

電波頻率越低,傳播損耗越小

垂直極化波比水平極化波衰減小(利用地波進行近距離通信的頻率范圍大約

是1.55MHz)(通常采用輻射垂直極化波的垂直天線)第十三頁,共89頁。一)短波傳播的形式大地吸收導致傳播損耗第十四頁,共89頁。結論:地波的衰減隨著頻率的升高而增大,所以即使使用1000W的發(fā)射機,陸上傳播距離也僅為100km左右,所以這種傳播形式不宜用作無線電廣播或遠距離通信。第十五頁,共89頁。電離層電離層是指從距地面大約60公里到1000公里處于電離狀態(tài)的高空大氣層。1.電離層的形成電離:高空大氣層在太陽輻射的作用下,大氣氣體分子或原子中的電子游離出來,形成離子和自由電子。電離現(xiàn)象顯著的區(qū)域稱為電離層。第十六頁,共89頁。D層:60~90kmE層:100~110kmES層:120kmF1層:170~220kmF2層:225~450km電離層基本分層特性第十七頁,共89頁。D層太陽升起時出現(xiàn),太陽落下后消失短波以天波傳播時將穿過D層短波穿過D層時嚴重衰減在白天,D層決定了短波傳播的距離、發(fā)射機功率和天線增益(吸收層)第十八頁,共89頁。E層電離開始后可反射高于1.5MHz的短波出現(xiàn)在太陽升起時,中午達到最大值,之后逐漸減小;太陽降落后,對短波傳播不起作用第十九頁,共89頁。ES層具有很高的電子濃度,能將高于短波波段的電波反射回來(E-sporadic

偶發(fā)E層)偶爾發(fā)生如何利用尚待研究第二十頁,共89頁。F層白天有兩層:F1層和F2層F1層夜間消失,常出現(xiàn)于夏季F2層電子濃度白天大夜間小、冬大夏小適合遠距離短波通信(反射層)第二十一頁,共89頁。電離層各層高度與電子密度的關系電子濃度隨高度增加而增加;D、E層夜間消失;F層中午(白天)有兩層;F1層夜間消失。第二十二頁,共89頁。最高可用頻率(MUF,maximumusablefrequency)它是指在實際通信中,能被電離層反射回地面的最高頻率。對應于電離層各分層的電子密度,都存在一個相應的最高頻率fv,也稱為臨界頻率。最高可用頻率(MUF)第二十三頁,共89頁。在此頻率時,該層對垂直入射的(入射角φ=00)電波將起到反射作用;而當頻率高于fv時,垂直入射的電波將穿出該層,因此不能為收發(fā)用戶提供短波通信鏈路。第二十四頁,共89頁。如果電波是以φ>00的入射角斜射電離層,頻率為fv的電波不會穿出該層,而當更高的某一頻率fob時才穿出該層。fob被稱為入射角為φ時的最高可用頻率,它可表示為:顯然,fob≥fv。h’d第二十五頁,共89頁。dhh’ffF為什么在同一電離層高度上有多個工作頻率?第二十六頁,共89頁。MUF是電波能返回地面和穿出電離層的臨界值。考慮電離層的結構隨時間的變化和保證獲得長期穩(wěn)定的接收,在確定線路的工作頻率時,不是取預報的MUF值,而是取低于MUF的頻率FOT,F(xiàn)OT稱為最佳工作頻率(frequencyofoptimumtraffic)。一般情況下FOT=0.85MUF。選用FOT之后,能保證通信線路有90%的可通率。由于工作頻率較MUF下降了15%,接收點的場強較工作在MUF時損失了10-20dB,可見為此付出的代價也是很大的。第二十七頁,共89頁。由于電離層的電子密度受太陽輻射影響很大,白天和夜晚的最高可用頻率相差甚大,工作頻率也需要進行相應的調整。下圖示出了最高可用頻率一天內的變化,作為簡單的取值方法,而為了更好的適應電離層參數(shù)變化引起的傳輸特性隨機起伏,實時地選用最佳工作頻率是合適的。下圖畫出了MUF和FOT及建議選用的日頻和夜頻。第二十八頁,共89頁。04812162024t/h3456920f/MHz最高可用頻率最高可用頻率工作頻率建議選用的工作頻率日頻9MHz夜頻4.5MHz第二十九頁,共89頁。靜區(qū)由天波的反射原理可知,入射角越小,反射線達到的地點距發(fā)射點越近。當入射角小到一定值時,電波就有可能穿透電離層而無反射。天線發(fā)射的同一頻率的電波一般不是一條射線,而是一簇波束,在此波束中由于入射角度不同,有的反射的遠,有的反射的近,有的穿透電離層而無反射。很顯然,電波的最近反射點至發(fā)射點之間是沒有反射電波的,這種現(xiàn)象稱為天波的越距。第三十頁,共89頁。在進行短波通信時,天線發(fā)射的電波,除有天波傳播外,還有地波傳播。一般來說,地波最遠可達30公里,而天波從電離層第一次反射落地(第一跳)的最短距離約為100公里??梢?0~100公里之間的這一區(qū)域,地波和天波都覆蓋不到,形成了短波通信的寂靜區(qū),簡稱靜區(qū),也稱為盲區(qū)。盲區(qū)內的通信大多是比較困難的。車載臺均存在通信盲區(qū)問題。第三十一頁,共89頁。靜區(qū)第三十二頁,共89頁。靜區(qū)是長期困擾短波“動中通”的一大難題。解決通信盲區(qū)的方法有:一是增大電臺的發(fā)射功率以延長地波傳播距離;二是采用較低的工作頻率。由于靜區(qū)的大小與電波頻率、電離層電子密度及發(fā)射功率有關。頻率越低,電子密度越大,發(fā)射功率越大,則靜區(qū)越小。三是采用高仰角天線,也稱高射天線或噴泉天線,以縮短天波第一跳落地的距離。仰角是指天線輻射波瓣與地面之間的夾角。仰角越高,電波第一跳落地的距離越短,盲區(qū)越少,當仰角接近90度時,盲區(qū)基本上就不存在了。第三十三頁,共89頁。短波在電離層中的傳播特性晝夜間信號差別很大收聽收音機時,常遇到這樣的現(xiàn)象,夜間收到的信號多而強,白天收到的信號少而弱。有時還有另一種現(xiàn)象,在白天收到的信號,夜間卻消失了。這些現(xiàn)象應如何解釋呢?要解釋這些現(xiàn)象,還應從電離層的變化說起。第三十四頁,共89頁。晝夜間信號差別很大電離層的層數(shù)、各層的高度和電子密度在白天和夜間是不同的。在白天,電離層的電子密度較大,而且存在D層。當電波穿過D層時受到的吸收很大,再加上E層和F層的吸收,反射到地面的電波很弱,只有少數(shù)在有效通信距離內大功率發(fā)信機送來的電波較強,故收信機在白天收到的信號弱而少;在夜間,D層消失,而且E層和F層的電子密度減小,這樣電波受到的吸收大大減小,反射到地面的電波較強,故收信機在夜間收到的信號多而強。第三十五頁,共89頁。晝夜間信號差別很大在夜間,由于電離層電子密度減小,本來白天由E層反射的電波,夜間則改由F層反射了。F層比E層高,形成的靜區(qū)就大。本來某收信機白天位于A電波反射后的可收聽區(qū),到夜間則位于A電波反射后的靜區(qū)了。這樣,有些在白天可收到的信號,到夜間反而收不到的。這種現(xiàn)象,即使白天和夜間均由F層反射,也會由于F層晝夜間高度不同而發(fā)生??朔円归g接受差別大的方法可以采用先進的實時選頻技術來克服。第三十六頁,共89頁。第三十七頁,共89頁。從前面的學習中我們知道,電波可以通過若干路徑和不同的傳輸模式到達接收端,這種現(xiàn)象就稱為多徑傳播。多經(jīng)傳播

第三十八頁,共89頁。短波在電離層傳播過程中,由于多徑傳播等原因,使接收端的信號出現(xiàn)疊加(干涉),接收信號的強度出現(xiàn)忽大忽小的隨機起伏,稱為衰落。多徑干涉是引起衰落的主要原因,此外電離層特性的變化等因素也會引起衰落。衰落

第三十九頁,共89頁。衰落有快衰落和慢衰落之分,連續(xù)出現(xiàn)持續(xù)時間僅幾分之一秒的信號起伏稱為快衰落;持續(xù)時間比較長的衰落(1小時或者更長)稱為慢衰落。根據(jù)衰落產(chǎn)生的原因,可分為以下3種衰落。干涉衰落、吸收衰落、極化衰落。第四十頁,共89頁。(1)干涉衰落若從線路發(fā)送端發(fā)射恒定幅度的高頻信號,由于多徑傳播,到達接收端的射線不是一條,而是多條。這些射線通過不同的路徑,到達接收端的時間不同,傳播的距離不同,遭受的衰減不同,所以到達接收端后的幅度也各不相同。再者由于電離層的電子密度、高度均是隨機變化的,電波射線軌跡也隨之變化,這使得同一信號由多徑傳播到達接收端后信號之間不能保持固定的相位差,使合成的信號振幅隨機起伏。這種衰落由到達接收端的若干個信號干涉造成,故稱“干涉衰落”。第四十一頁,共89頁。干涉衰落有下列特征?!锞哂忻黠@的頻率選擇性即對不同頻率的信號具有不同的衰落特性,因此也稱“選擇性衰落”。通過試驗證明,當兩個信號頻率差值大于400Hz時,他們的衰落特性相關性就很小了。第四十二頁,共89頁。根據(jù)此特點,可以采用頻率分集的方法克服這種衰落。第四十三頁,共89頁。★衰落信號的振幅服從瑞利分布(Rayleigh)在非騷動短波傳播期間,也就是不存在電離層暴變的時期,電場強度的快變化主要來源于干涉衰落,少量時刻也可能是由于極化衰落。第四十四頁,共89頁。并且,單純靠增加發(fā)射功率來提高可通率是極不經(jīng)濟的。近年來,在短波線路上廣泛采用分集接收技術、時頻調制技術以及差錯控制技術來對抗衰落,使得正常的瑞利衰落信道上傳輸數(shù)據(jù)時,用不太大的功率獲得線路的高可通率。第四十五頁,共89頁?!锔缮嫠ヂ涫且环N快衰落根據(jù)大量的測量值表明干涉衰落的速率大約為10~20次/min,衰落深度可達40dB(低于中值),偶爾達80dB。衰落持續(xù)時間通常在4~20ms范圍內,是一種快衰落,與吸收衰落有明顯的差別。持續(xù)時間的長短可用于判別是吸收衰落還是干涉衰落。第四十六頁,共89頁。(2)吸收衰落產(chǎn)生吸收衰落的原因是D層衰減特性的慢變化,其時間最長可以持續(xù)1小時或更長,因此吸收衰落屬于慢衰落。由于吸收衰落是電離層吸收的變化引起的,所以它有年、月、季節(jié)和晝夜的變化。吸收衰落有下列特征:第四十七頁,共89頁。接收點信號幅度的變化比較慢,其周期從幾分鐘到幾小時(包括日變化)。對短波整個頻段的影響程度是相同的(不存在頻率選擇性)??朔账ヂ?,除了正確地選擇頻率外,在設計短波線路時只能靠留功率余量來補償電離層吸收的增大。第四十八頁,共89頁。(3)極化衰落電波被電離層反射后,其極化已不再和發(fā)射天線輻射時的相同。發(fā)射到電離層的平面極化射線經(jīng)電離層反射后,由于地磁場的作用,分為兩條橢圓極化射線,經(jīng)合成形成接收地點的橢圓極化波。橢圓長軸的大小和相位隨著傳播路徑上電子密度的隨機變化而不斷變化,導致接收信號強度發(fā)生變化。第四十九頁,共89頁。極化衰落出現(xiàn)的概率遠小于干涉衰落。粗略估計,極化衰落僅占全部衰落的10%~15%。極化衰落發(fā)生時,接收端的電壓值均較未衰落時下降3dB。為了避免這種極化衰落,可以采用幾副具有不同極化方式的接收天線,并且通過選擇電路接到接收機輸入端。選擇電路總使接收最強信號的那副天線接到接收機輸入端。這種方法稱為極化分集。第五十頁,共89頁。分集接收是克服信號衰落的有效方法。短波通信系統(tǒng)中,通常利用相距300米的兩副天線獲取兩個衰落近于不相關的信號樣本,或者利用兩個工作于不同頻率(頻率相差在400Hz以上)的接收機獲取兩個衰落互不相關的信號樣本,然后按一定規(guī)則將兩個信號樣本相加(合并),合成的信號電平將比較平穩(wěn),衰落程度將大為減輕。上述利用兩副不同位置的天線進行分集的方法稱為二重空間分集,而利用兩個不同頻率傳輸?shù)姆椒ǚQ為二重頻率分集。增加所利用的天線或頻率數(shù)目,可使分集重數(shù)增加。第五十一頁,共89頁。5.相位起伏(多普勒頻移)短波在傳播過程中存在多徑效應,不僅使接收點的信號振幅發(fā)生隨機變化,也使信號的相位起伏不定。即使只存在一條射線,也就是單一模式傳播的條件下,由于電離層經(jīng)常性的快速運動以及反射層高度的快速變化,使得傳播路徑的長度不斷變化,信號的相位也會發(fā)生變化,使信號的頻率結構發(fā)生變化,頻譜產(chǎn)生畸變。這種頻率發(fā)生變化,畸變的現(xiàn)象稱為多普勒頻移。第五十二頁,共89頁。多普勒頻移在日出和日落期間呈現(xiàn)出更大的數(shù)值,此時很容易影響采用小頻移的窄帶電報的傳輸。此外,在發(fā)生磁暴時,將產(chǎn)生更大的多普勒頻移。在電離層平靜的夜間,一般不存在多普勒效應,而在其他時間,多普勒頻移大約在1~2Hz的范圍內。當發(fā)生磁暴時,頻移最高可達6Hz。以上給出的2~6Hz的多普勒頻移是對于單跳模式傳播而言的。若電波按多跳模式傳播,則總頻移值按下式計算:

第五十三頁,共89頁。改進無線傳輸質量的主要措施為了提高短波、超短波通信線路的質量,除了系統(tǒng)設計時應適應傳播媒介的特點外,還必須采用各種有力的抗干擾措施來消除或減少信道中引入的各種干擾對通信的影響,并保證在接收地點所需要的信噪比。下面在討論無線電干擾的基本類型和特點的基礎上,介紹短波通信系統(tǒng)抗干擾的主要方法。第五十四頁,共89頁。無線電干擾無線電干擾分為外部干擾和內部干擾。外部干擾是指接收天線從外部接收的各種噪聲,如大氣噪聲、人為干擾、宇宙噪聲等。內部干擾是指接收設備本身產(chǎn)生的噪聲。在通信中對信號傳輸產(chǎn)生影響的主要是外部干擾。第五十五頁,共89頁。(1)大氣噪聲在短波波段,大氣噪聲主要是天電干擾,具有以下特征。1)天電干擾由大氣放電產(chǎn)生。這種放電所產(chǎn)生的高頻振蕩的頻譜很寬,對長波波段的干擾最強,中、短波次之;對超短波、微波的影響極小,甚至可以忽略。第五十六頁,共89頁。2)每一地區(qū)受天電干擾的程度視該地區(qū)是否接近雷電中心而異。在熱帶和靠近熱帶的區(qū)域,因雷電較多,天電干擾更嚴重。3)天電干擾與接收地點產(chǎn)生的電場強度和電波的傳播條件有關。在短波波段中,出現(xiàn)干擾電平隨頻率的增高而加大的情況。這是由于天電干擾的場強不完全取決于干擾源產(chǎn)生的頻譜密度,而且和干擾的傳播條件有關。第五十七頁,共89頁。4)天電干擾雖然在整個電磁頻譜上變化相當大,但是在接收不太寬的通頻帶內,實際上具有和白噪聲一樣的頻譜。5)天電干擾具有方向性。對于緯度較高的區(qū)域,天電干擾由遠方傳播而來,而且?guī)в蟹较蛐浴5谖迨隧?,?9頁。6)天電干擾具有日變化和季節(jié)變化。一般來說,天電干擾的強度冬季低于夏季,這是因為夏天有更頻繁的大氣放電。在一天內,夜間的干擾強于白天,由于天電干擾的能量主要集中在短波的低頻段,這正是夜間短波通信適合選用的頻段。第五十九頁,共89頁。(2)人為噪聲人為噪聲也稱工業(yè)干擾,是由各種電氣設備和電力網(wǎng)產(chǎn)生的。特別地,這種干擾的幅度除了和本地噪聲源有密切關系外,也取決于供電系統(tǒng),這是因為大部分人為噪聲的能量是通過商業(yè)電力網(wǎng)傳送來的。第六十頁,共89頁。(3)電臺干擾電臺干擾是指和工作頻率相近的其他無線電臺的干擾,包括有意識的干擾。由于短波和超短波頻帶較窄,而且用戶越來越多,因此電臺干擾成為影響短波、超短波通信順暢的主要干擾源。特別是在軍事通信中電臺干擾更嚴重,因此抗電臺干擾成為設計短波、超短波通信系統(tǒng)需要考慮的首要問題。第六十一頁,共89頁??垢蓴_措施對于上述各種外部干擾,在進行短波通信系統(tǒng)設計時應區(qū)別對待。對于大氣噪聲,在系統(tǒng)設計中需要計算,并以此為基礎,根據(jù)所要求的信噪比確定接收點最小信號功率。人為噪聲的計算比較困難,因而在系統(tǒng)設計中,通常采用加大最小信號功率的辦法。如接收中心設在工業(yè)城市內,需要把以上計算的最小功率提高10dB,以克服工業(yè)干擾的影響。必須指出,在可能的條件下,接收中心最好設在遠離城市的郊區(qū),這是最有效的抗工業(yè)干擾措施。第六十二頁,共89頁。目前,在短波通信系統(tǒng)中抗電臺干擾的途徑大致有下面幾個方面:(1)采用實時選頻系統(tǒng)。在實時選頻系統(tǒng)中,通常把干擾水平的大小作為選擇頻率的一個重要因素。所以由實時選頻系統(tǒng)提供的優(yōu)質頻率實際上已經(jīng)躲開了干擾,可使系統(tǒng)工作在傳輸條件良好的弱干擾或無干擾的頻道上。近年來出現(xiàn)的高頻自適應系統(tǒng)還具有“自動信道切換”的功能,也就是說,遇到嚴重干擾時,通信系統(tǒng)將作出切換信道的響應。第六十三頁,共89頁。(2)盡可能提高系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定度,以壓縮接收機的通頻帶。(3)采用定向天線和自適應調零天線。前者由于方向性很強,減弱了其他方向來的干擾,后者由于零點能自動對準干擾方向,從而避免了干擾。(4)采用抗電臺干擾能力強的調制和鍵控制度。(5)采用“跳頻”技術,自20世紀80年代以來短波跳頻通信技術得到了不斷地發(fā)展,先后經(jīng)過了常規(guī)跳頻、自適應跳頻和高速跳頻三個階段。第六十四頁,共89頁。常用的調制技術

常用的調制技術

通信中的調制方式很多,調制傳輸是對各種信號變換后傳輸?shù)目偡Q。調制的目的:(1)將消息變換為便于傳送的形式。(2)提高性能,特別是抗干擾能力。(3)有效地利用頻帶,高頻無線傳輸就是頻分復用。

第六十五頁,共89頁。調幅Amplitudemodulation(AM)抑制載波雙邊帶調幅Doublesidebandsuppressed-carrier(DSB-SC)單邊帶調幅Singlesideband(SSB)殘留便帶調幅Vestigitalsideband

modulation

(VSB)

頻率調制Frequencymodulation(FM)相位調制Phasemodulation(PM)幅度鍵控Amplitude-shiftkeying(ASK)頻率鍵控Frequency-shiftkeying(FSK)相位鍵控Phase-shiftkeying(PSK)常用的調制技術說明I

第六十六頁,共89頁。差分相移鍵控Differentialphase-shiftkeying(DPSK)四相相移鍵控Quadraturephase-shiftkeying(QPSK)正交振幅鍵控Quadratureamplitudemodulation

(QAM)最小移頻鍵控Minimum-shiftkeying(MSK)脈沖幅度調制Pulseamplitudemodulation(PAM)脈沖編碼調制Pulsecodemodulation(PCM)常用的調制技術說明II

第六十七頁,共89頁。數(shù)據(jù)傳輸?shù)南嚓P技術

由于短波天波傳播的特殊性,限制了傳輸速率、誤碼率等性能的提高,在這方面它無法與超短波比擬。人們正努力研究如何在短波信道上更快、更有效地傳輸數(shù)據(jù)信號。下面介紹短波信道傳輸數(shù)據(jù)信號的一些問題。

第六十八頁,共89頁。短波信道對數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠绊懙诹彭?,?9頁??苟鄰胶涂顾ヂ涞闹饕胧┳詣又匕l(fā)請求(AutomaticRepeatRequest)第七十頁,共89頁。時頻組合調制FTSK第七十一頁,共89頁。分集接收技術抗衰落和抗多徑的技術措施

定義:接收端消息的恢復是在多重接收的基礎上,利用接收到的多個信號的適當組合或選擇,不縮短信號電平陡降到不能利用的那部分時間,從而達到提高通信質量和可通率第七十二頁,共89頁。分散得到幾個獨立信號,分散傳輸,集中處理。(攜帶同一信息,不同衰落特性的信號)(不好的衰落特性變成好的)利用多條相互獨立路徑傳輸同一信息源信號,接收端對信號合并,降低多徑衰落的影響,第七十三頁,共89頁。分集技術空間分集極化分集頻率分集時間分集在不同空間、用不同頻率和在不同時間.分別得到從不同路徑來的同一信號(獨立)第七十四頁,共89頁。差錯控制技術前向糾錯(ForwardErrorCorrection,FEC)AutomaticRepeat-request,ARQ第七十五頁,共89頁。自適應通信技術自適應通信基本概念第七十六頁,共89頁。高頻自適應通信RTCE(RealTimeChannelEvaluation)第七十七頁,共89頁。第七十八頁,共89頁。第七十九頁,共89頁。3.6擴展頻譜技術定義:擴頻通信技術是一種信息傳輸方式,其信號所占有的頻帶寬度遠大于所傳信息必需的最小帶寬;頻帶的展寬通過擴頻碼及調制的方法實現(xiàn),與所傳信息數(shù)據(jù)無關;在接收端用相同的擴頻碼進行相關解調來解擴及恢復所傳信息數(shù)據(jù)。

第八十頁,共89頁。1.

信號的頻譜被擴展寬了。一般的調頻信號或脈沖編碼調制信號帶寬與原始信息帶寬之比只有幾到十幾,而擴頻通信信號帶寬與原始信息帶寬之比則高達100到1000以上,屬于寬帶通信。2.

采用擴頻碼序列調制的方式展寬信號頻譜。信號的頻帶寬度與其持續(xù)時間近似成反比。如果用很窄的脈沖序列被所傳信息調制,可產(chǎn)生很寬頻帶的信號。擴頻碼序列僅僅起擴展信號頻譜的作用。第八十一頁,共89頁。

3.

在接收端用相關解調來解擴。在擴頻通信中,接收端用與發(fā)送端相同的擴頻碼序列與收到的擴頻信號進行相關解調,恢復所傳的原始信息。第八十二頁,共89頁。

人們總是想法使信號所占頻譜盡量窄,以充分利用寶貴的頻譜資源。為什么要用這樣寬帶的信號傳送信息呢?

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