第一章第一章 微波通信系统的介绍微波通信系统的介绍1.几种通信系统的介绍几种通信系统的介绍2.毫米波通信毫米波通信3.微波通信的应用前景微波通信的应用前景1北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所三类通信系统三类通信系统光纤通信光纤通信 卫星通信卫星通信 数字微波通信数字微波通信2北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所光纤通信光纤通信光纤通信的优点 光纤通信系统分类 光纤通信系统组成 容量大、传输距离远抗干扰性能好3北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所类别特点按波长划分短波长光纤通信系统系统工作波长：0.80.9m，中继距离短，10km以内。长波长光纤通信系统系统工作波长：1.01.6m，中继距离长，可达100km以上。超长波长光纤通信系统系统工作波长：2m以上，中继距离很长，可达1000km以上。按光纤特点划分多模光纤通信系统石英多模光纤：容量较小，一般在140Mbit/S以下。单模光纤通信系统石英单模光纤：容量大，一般在140Mbit/S以上。按传输信号形式划分光纤数字通信系统传输数字信号，抗干扰能力强光纤模拟通信系统传输模拟信号，适于短距离传输和模拟电视图像信号传输。其它外差光纤通信系统光接收机灵敏度高，中继距离长，通信容量大，设备复杂。全光通信系统不需要光电转换，通信质量高。波分复用系统(WDM)在一根光纤上可传输多个载波信号。通信质量大，成本低。4北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所主要包括光发送、光传输和光接收三部分组成。主要包括光发送、光传输和光接收三部分组成。光发送部分：光端机、电端机。光端机有光源、驱动器和光发送部分：光端机、电端机。光端机有光源、驱动器和 光调制器。光调制器。光传输部分：光纤和中继器组成；光纤为载体，中继器是光传输部分：光纤和中继器组成；光纤为载体，中继器是将经长距离光纤的微弱信号进行放大、整形，形成一定强将经长距离光纤的微弱信号进行放大、整形，形成一定强度的光信号继续传输。经过光、电、光转换。在一定程度度的光信号继续传输。经过光、电、光转换。在一定程度上增加了信号失真。上增加了信号失真。光接收部分：主要由光电检波器组成。光接收部分：主要由光电检波器组成。 光纤通信系统的组成光纤通信系统的组成5北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所卫星通信卫星通信什么是卫星通信卫星通信的特点 卫星通信系统的组成 卫星通信线路 6北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所7北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所卫星通信的特点卫星通信的特点 通信距离远，建站成本与通信距离无关以广播方式工作，便于实现多址连接通信容量大，传送的业务类型多 需要先进的空间和电子技术 要解决信号传播时延带来的影响要圆满实现多址联接 要保证卫星高稳定度、高可靠性的工作 8北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所卫星通信系统的组成卫星通信系统的组成卫星通信系统包括：跟踪遥测及指令分系统监控管理分系统空间分系统地球站 9北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所数字微波通信数字微波通信 无线电波的频段划分数字微波通信的概念和模型 数字微波通信的特点 数字微波通信系统的组成 数字微波通信系统的性能指标10北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所编号编号频段名称频段名称频率范围频率范围波段名称波段名称波长范围波长范围1极低频330Hz极长波10010Mm2超低频30300Hz超长波101Mm3特低频3003000Hz特长波1000100km4甚低频(VLF)330kHz甚长波10010km5低频(LF)30300kHz长波101km6中频(MF)3003000kHz中波1000100m7高频(HF)330MHz短波10010m8甚高频(VHF)30300MHz米波101m9特高频(UHF)300MHz3000MHz分米波1000100mm10超高频(SHF)330GHz厘米波10010mm11极高频(EHF)30300GHz毫米波101mm12至高频3003000GHz亚毫米波10.1mm11北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所数字微波通信的特点数字微波通信的特点传输容量大 效费比高 抗干扰能力强 可采用再生中继实现高质量的远距离传输 可与程控数字交换机直接接口 数字通信易于加密 适宜于集成化 12北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所数字微波通信系统的组成数字微波通信系统的组成13北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所数字微波通信系统的性能指标数字微波通信系统的性能指标1)1)传输容量传输容量 传输容量是用传输速率来表示的，有两种表示传输速率的方法。 比特传输速率Rb又称比特率或传信率，即每秒通信系统所传输的信息量，单位为比特/秒，记作bit/s。码元传输速率RB 又称传码率，它指系统每秒所传输的码元数，单位为波 特，记作B。 对二进制而言，比特速率与码元速率相等，即Rb=RB； 对m进制，Rb=RBlog2m。 14北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所数字微波通信系统的性能指标数字微波通信系统的性能指标2) 2) 频带利用率频带利用率 数字信号传输时，传输速率越高，所占用的信道频带也越宽。为了能体现信息的传输效率，说明传输数字信号时频带的利用情况，使用了频带利用率这一指标，它表示单位频带的信息传输速率，即15北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所数字微波通信系统的性能指标数字微波通信系统的性能指标3 3) ) 传输质量传输质量 差错率有两种表示方法。比特误码率 比特误码率又称误比特率，用符号Pb表示，其定义为码元误码率 码元误码率又称误码率，用符号Pe表示，其定义为 16北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所数字微波通信系统的性能指标数字微波通信系统的性能指标4) 4) 传输质量的测试传输质量的测试误码测试仪 眼图波形观察 衡量眼图质量的几个参数如下： 眼图开启度眼皮厚度交叉点发散度17北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所毫米波通信毫米波通信 毫米波通信的概念和模型 毫米波通信的特点 毫米波通信系统的组成 毫米波通信系统LMDS毫米波卫星通信波长极短波长极短穿越电离层的透射性穿越电离层的透射性频带宽频带宽大气和降雨等对毫米波传输的大气和降雨等对毫米波传输的影响显著影响显著LMDSLMDS的定义的定义LMDSLMDS的组成的组成LMDSLMDS的优势的优势 LMDSLMDS的发展现状和市场机会的发展现状和市场机会 18北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所LMDS（Local Multipoint Distribution Services)Local Multipoint Distribution Services)19北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所LMDSLMDS的优势的优势工作频带宽、可提供宽带接入 启动资金少 业务提供速度快 可以提供真正质优价廉的多种业务 频率复用度高、系统容量大 在用户发展方面具有很高的灵活性 20北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所数字微波通信系统的发展和挑战数字微波通信系统的发展和挑战发发 展展：移动通信系统宽带无线接入无线局域网专用通信网挑挑 战战：频谱资源有限性高数据率与远距离小型化和低成本多业务数据的融合军用通信系统的安全性21北京理工大学信息科学技术学院微波技术研究所