[农学]第2讲_短波通信.ppt

第二讲 短 波 通 信 第二讲 短波通信2.1 概述 一、无线电通信系统的基本组成 无线电通信系统基本部分包括： A、高频振荡器（信号源，载波，本振） B、放大器（小信号及功率放大器） C、混频或变频（信号变换或处理） D、调制与解调（信号变换或处理） 此外还有电源、天线以及多种控制电路，如AGC，AFC，PLL等。 无线电通信系统的基本组成 第二讲 短波通信2.1 概述 二、无线电波的波段划分 无线电波根据波长或频率可分为长波（低频），中波（中频），短波（高频），超短波（甚高频），微波（微波又分为分米波、厘米波、毫米波，对应频率分别称为特高频、超高频、极高频）等。如下表所示。 第二讲 短波通信2.1 概述 三、无线电波的传播方式 A、表面波传播方式（地波） B、天波传播方式 C、空间波传播方式（直射波） D、散射传播方式 第二讲 短波通信2.2 短波的传播特性 短波波段的电波有天波和地波两种传播方式。 地波沿地表面传播，传播损耗随频率的升高而增大，只能在几十公里以内通信。 天波靠电离层反射电波通信，可建立几千公里的远距离通信线路。天波和地波作用距离之间的区域内，短波信号很弱，称为寂静区。 第二讲 短波通信2.2 短波的传播特性 1、电离层的结构和电特性 通常（依据电离层中电子密度分布的不同）将电离层分为D、E、F 三层。 D 层：60~ 90KM。白天在太阳照射下才形成，夜间消失。不足以反射电波。 E 层：100~120KM。与D层一样，在太阳照射下形成，能对短波起反射作用。但夜间E 层近于消失，失去对短波的反射作用。 第二讲 短波通信2.2 短波的传播特性 F 层：对短波有良好的反射作用，也称反射层。它对短波的远距离传播起重要的作用。F 层又分为F1 层和F2层： F1 层高度为 170~220KM 。 F2 层高度为 225~450KM。 由于太阳辐射是不规则的,电离层电子密度和高度将随季节，一天中的不同时刻，以及太阳黑子活跃性有较大的变化。 第二讲 短波通信2.2 短波的传播特性 第二讲 短波通信2.2 短波的传播特性 2、多径传播 在短波的电离层反射传播过程中，电波可通过不同路径到达接收端。 第二讲 短波通信2.2 短波的传播特性 3、最高可用频率 对于电离层各分层的电子密度，都有一个相应的最高频率fc，称为临界频率。电离层对垂直射入的临界频率起反射作用，高于此频率将穿透电离层。若电波以φ入射，则另一更高频fmu才会穿透该层，fmu被称为在入射角为φ时的最大可用频率。 第二讲 短波通信2.2 短波的传播特性 4、线路传播损耗(后面介绍) 5、干扰 短波干扰主要是大气噪声，工业干扰和电台干扰。天电（雷电）是大气噪声的主要来源，对长波干扰最强，中、短波次之，特高频可忽略。 工业干扰指各种电气设备和电力网。 电子干扰是指短波电台之间的干扰。 第二讲 短波通信2.3 多径传播对通信系统性能的影响 1、多径时延差 定义：电波从发端射出后，可经多条不同路径到达接收端，因不同路径的长度不同，电波到达接收点的时间就不同，其中最长路径和最短路径所用的时间差（即最大时间差）称为多径时延差。 多径时延差的大小决定了多径传播对通信系统性能影响的程度。 第二讲 短波通信2.3 多径传播对通信系统性能的影响 第二讲 短波通信2.3 多径传播对通信系统性能的影响 2、衰落 短波在电离层传播过程中，由于多径信号在接收端的叠加（干涉），使接收信号强度随机起伏，称为衰落。多径干扰是引起衰落的主要原因，此外电离层特性的变化等因素也会引起衰落。 快衰落 几秒至几分 主要多径引起 慢衰落 十几分至几小时 主要电离层变化引起 第二讲 短波通信2.3 多径传播对通信系统性能的影响 3、克服衰落的方法 1)、选择合适的频率（最高可用频率） 2)、采用反馈控制技术（如AGC） 3)、使用分集技术 二重空间分集 两副接收天线，同时接收两个衰落不相关的信号，取其一。 二重频率分集 使用两个不同的频率发同一信号，收端取其一或合成。 第二讲 短波通信2.4 短波单边带通信系统 一、单边带的特