光纤通信系统-Read.PPT

第二章 数字微波传输系统 微波是什么？ 微波是频率为300MHz-300KMHz的电磁波，由于微波的频率很高，所以也叫超高频电磁波。 微波的穿透能力如何？ 穿透能力就是电磁波穿入到介质内部的本领，电磁波从介质的表面进入并在其内部传播时，由于能量不断被吸收并转化为热能，它所携带的能量就随着深入介质表面的距离，以指数形式衰减。微波的加热深度比红外加热大得多，因为微波的波长是红外波长的近千倍。红外加热只是表面加热，微波是深入内部加热。 微波技术专题 微波技术是在第二次世界大战期间为了研制雷达而成熟起来的。当大战将结束时，美国调整雷达的工程师发现自己口袋里的巧克力经常熔化了！立刻明白，这是电磁波对物质的作用所引起的，是和大功率电缆中绝缘介质损耗发热是一回事。好奇心驱使他们用微波装置作爆米花取得成功。这就是微波功率应用设备的雏形。早在三十年代在调试大功率无线电发射机时，常常发现苍蝇或昆虫干瘪的死在空心螺线管中，这些偶然发现，明白的向人们启示了微波和无线电波均可造成加热、干燥现象。 其实，微波和无线电波均是电磁波，只是微波的频率在300兆赫以上，而无线电波的频率在300兆赫以下。 2.1 数字微波通信系统 中继传输方式 长波绕射能力最强, 靠地波传播, 常用于长波电台进行海上通信。中波较稳定, 主要用于短距离广播。短波利用了电离层反射进行远距离传播, 主要用于短波通信和短波广播。 在短波传输时，由于电离层的变化, 信号起伏变化较大, 接收信号时强时弱; 晚上电离层较稳定,因此传播效果也较好, 信号较稳定; 在听无线电广播时人们能体会到这一特性。 ② 微波通信又称接力通信或视距通信。这里视距是指要“看得见”对方, 天线的两站间的通信, 距离不会太远, 一般为50 km。 为了远距离传送信号, 微波通信就像人们进行接力赛那样, 把信号一段一段地往前传送, 所以又称为微波接力通信。  ③ 微波频带宽, 传输信息容量较大。 数字微波系统组成 数字微波通信的特点 数字微波系统实例 发信设备的组成 收信设备的组成 2. 分集技术 分集技术分为信号分集接收技术(在收信中选择质量好的某一路作为输出, 有的也称倒换式分集)和室内分集技术(这里主要指最大功率组合器与最小色散组合器有多重室内分集)。  3. 非线性失真补偿技术 非线性失真补偿技术一般采用功率回退法与功率合成法、 预畸变法、前馈法等。  4. SDH微波传输新技术 要使微波能传送更高速率的SDH数字传送模块, 达到STM-16以上, 就对微波信道频谱利用率提出了极高的要求。 为满足这个要求, 必须研究一系列的新技术： ① 提高调制的状态数及严格限带。为提高频带利用率, 一般采用多电平QAM技术, 今后可能实现1024QAM/2048QAM或更高电平QAM调制技术。 ② 采用更复杂的纠错编码技术以降低系统误码率。  ③ 网格编码调制及维特比检测技术。  ④ 高性能、 全数字化的二维时域均衡技术。  ⑤ 多载波的并联传输技术。  ⑥ 采用多重空间分集接收、发端功放非线性预校正、 自适应正交极化干扰消除电路等技术。 第三章 卫星通信系统 3.1 概 述 卫星通信的基本概念 卫星通信系统的优点 卫星通信的频段选择 自由空间的传播损耗 3.2 卫星通信系统的组成 1. 全向有效辐射功率(EIRP) 它表示天线对着目标方向所辐射的电波强度(一般用dBW来表示): 2. 传播衰耗 传播衰耗表示电波在自由空间(恒参信道)传播的衰耗, 又称故有衰减(卫星与地面站两天线间传输衰耗) 3. 传播方程 接收端的信号强度(PR)表示卫星通信系统接收信号的能力。 它与对方的全向辐射功率成正比, 与传播衰耗成反比, 与接收天线增益成正比 4. 接收地面站性能指数 接收地面站性能指数是卫星通信系统中的特有参数:接收天线增益越大越好 5. C/T值与S/N 载噪比(C/N)和载波噪声温度比(C/T)是衡量卫星线路未经解调前送入接收设备的重要参数。 6. 门限电平 卫星通信系统中, 在接收端恢复出的信号的质量一般用S/N来表示, 以此表示信号优劣。 在数字系统中， 一般用误码率来表示, 也可以等效为S/N。当设备已经确定时, 卫星通信系统的 C/N(C/T)与S/N的关系, 可用门限电平来表示, 如图所示。 门限效应: 当卫星接收机解调器输出端的S/N与系统输入端的C/N之间的关系如图6.14所示，如C/N小于某一数值时, S/N会急剧下降的这种现象， 称为门限效应。产生门限效应的这