江蘇專轉(zhuǎn)本計(jì)算機(jī)12第一章微電子技術(shù)與通信技術(shù)

1、第1章 微電子技術(shù)與通信技術(shù) 電子信息技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn)： 采用電(光)子技術(shù)： 以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)（computer_based） 以軟件為核心（software_centric） 現(xiàn)代信息技術(shù)領(lǐng)域： 微電子、通信、廣播、計(jì)算機(jī)、 遙感遙測(cè)、自動(dòng)控制、機(jī)器人等,信息技術(shù)三大基礎(chǔ)技術(shù)1. 微電子技術(shù)-集成電路2. 通信技術(shù) -通信系統(tǒng)3. 計(jì)算機(jī)技術(shù)-數(shù)字技術(shù),1.1 微電子技術(shù) 1.1.1 微電子技術(shù)與集成電路 微電子技術(shù)： 以集成電路為核心的微電子技術(shù)是在電子電路和系統(tǒng)的超小型化和微型化過(guò)程中逐漸形成和發(fā)展起來(lái)的,電子電路使用的基礎(chǔ)元件的演變: 真空電子管 晶體管 中小規(guī)模集成電路 大規(guī)

2、模超大規(guī)模集成電路,電子電路使用的基礎(chǔ)元件的演變,真空電子管 在這個(gè)階段產(chǎn)生了廣播、電視、無(wú)線電通信、儀器儀表、自動(dòng)化技術(shù)和第一代電子計(jì)算機(jī) 晶體管 1948年發(fā)明，再加上印制電路組裝技術(shù)的使用，使電子電路在小型化方面前進(jìn)了一大步，產(chǎn)生了第二代計(jì)算機(jī),電子電路使用的基礎(chǔ)元件的演變,集成電路(Integrated Circuit，簡(jiǎn)稱IC)： 這是20世紀(jì)50年代出現(xiàn)，以半導(dǎo)體單晶片作為材料，經(jīng)平面工藝加工制造，將大量晶體管、電阻等元器件及互連線構(gòu)成的電子線路集成在基片上，構(gòu)成的一個(gè)微型化的電路或系統(tǒng)。 現(xiàn)代集成電路使用的半導(dǎo)體材料通常是硅(Si)，也可以是化合物半導(dǎo)體如砷化鎵(GaAs)等。

3、集成電路的特點(diǎn)是：體積小，重量輕，可靠性高,超大規(guī)模集成電路,小規(guī)模集成電路,集成電路的規(guī)模,根據(jù)所包含的晶體管數(shù)目分為,集成電路分類,根據(jù)所用晶體管結(jié)構(gòu)、電路和工藝分為： 雙極型（Bipolar）集成電路 金屬-氧化物-半導(dǎo)體(MOS) 集成電路 雙極金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路(Bi-MOS)等 根據(jù)集成電路的功能分為： 數(shù)字集成電路(如邏輯電路、存儲(chǔ)器、微處理器、 微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器等) 模擬集成電路(又稱為線性電路，如信號(hào)放大器、 功率放大器等) 根據(jù)用途分為： 通用集成電路 專用集成電路（ASIC,微電子技術(shù)與集成電路,集成電路芯片是微電子技術(shù)的結(jié)晶，它們是計(jì)算機(jī)的核心,微電子

4、技術(shù)與集成電路,集成電路是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)和信息社會(huì)的基礎(chǔ) 集成電路是改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù) 2000年世界半導(dǎo)體產(chǎn)值達(dá)2000億美元 電子信息產(chǎn)品市場(chǎng)總額超過(guò)1萬(wàn)億美元 據(jù)預(yù)測(cè)：未來(lái)十年內(nèi)世界半導(dǎo)體的年平均增長(zhǎng)率將達(dá)15%以上，2010年全世界半導(dǎo)體的年銷售額可達(dá)到60008000億美元，將支持45萬(wàn)億美元的電子裝備市場(chǎng),集成電路的制造,集成電路的制造：400多道工序,集成電路的發(fā)展趨勢(shì),集成電路的工作速度 主要取決于組成邏輯門(mén)電路的晶體管的尺寸，晶體管的尺寸越小，其極限工作頻率越高，門(mén)電路的開(kāi)關(guān)速度就越快。芯片上電路元件的線條越細(xì)，相同面積的晶片可容納的晶體管就越多，功能就越強(qiáng)，速度也越

5、快,集成電路的發(fā)展趨勢(shì),提高集成度，關(guān)鍵在縮小門(mén)電路面積 集成電路特點(diǎn)：體積小、重量輕、可靠性高 Moore定律 單塊集成電路的集成度平均每1824個(gè)月翻一番 Gordon E.Moore,1965年 Intel公司創(chuàng)始人,集成電路的發(fā)展趨勢(shì),Intel公司30年來(lái)微處理器集成度的發(fā)展,集成電路技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),集成電路的發(fā)展趨勢(shì),目前集成電路生產(chǎn)的主流技術(shù)： 12吋晶圓、0.18微米工藝，并正在向14吋晶圓、 0.09微米工藝過(guò)渡 Intel P4：已采用0.13m工藝制造生產(chǎn) AMD：有采用0.13m工藝制造生產(chǎn)的CPU 1（m微米） 1/1,000,000（米） 美國(guó)半導(dǎo)體協(xié)會(huì)(SIA)預(yù)

6、測(cè)，到2010年將能達(dá)到18吋晶圓和0.070.05微米的工藝。在未來(lái)十年時(shí)間里，集成電路的技術(shù)還將繼續(xù)遵循Moore定律得到進(jìn)一步的發(fā)展,集成電路的發(fā)展趨勢(shì),光子計(jì)算機(jī) 光能夠像電一樣來(lái)傳遞信息，甚至效果更好。而且，更重要的一個(gè)特點(diǎn)在于它不會(huì)和周圍環(huán)境發(fā)生相互干擾的作用。因?yàn)楫?dāng)電子計(jì)算機(jī)芯片越來(lái)越趨向于0.18m時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生很多的問(wèn)題,而光子計(jì)算機(jī)就可以避免,集成電路的發(fā)展趨勢(shì),量子計(jì)算機(jī) 這是運(yùn)用量子力學(xué)來(lái)設(shè)計(jì)的， 它們的特點(diǎn)是其潛在的運(yùn)算速度將 更大于電子計(jì)算機(jī)。從理論上說(shuō)， 它們的速度提高可以說(shuō)是沒(méi)有止境 的，因?yàn)榱孔佑?jì)算技術(shù)可以在同一 時(shí)間內(nèi)執(zhí)行各種操作，同時(shí)有足夠 的能力來(lái)完成現(xiàn)在

7、電子計(jì)算機(jī)還很 難完成的任務(wù)，比如說(shuō)完成密碼的 破譯和語(yǔ)音的識(shí)別等等。因此，歐 洲已經(jīng)成立了量子計(jì)算機(jī)研究所， 現(xiàn)在估計(jì)，量子計(jì)算機(jī)可能會(huì)在今 后的十五年左右出現(xiàn),圖為一種可瞬間進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)計(jì)算的光電計(jì)算機(jī),集成電路的發(fā)展趨勢(shì),分子計(jì)算機(jī) 現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)發(fā)出來(lái)一種能夠由氮?dú)夂投然紒?lái)開(kāi)動(dòng)和閉關(guān)的分子計(jì)算機(jī)，這種超高速的微型計(jì)算機(jī)離現(xiàn)實(shí)已經(jīng)很近了。這種技術(shù)將會(huì)導(dǎo)致只需要利用立體和光線就能夠產(chǎn)生新的、甚至能夠思考的計(jì)算機(jī)來(lái)解決目前晶體管的物理局限，使得未來(lái)的計(jì)算機(jī)的功能大大的增加，尺寸大大的縮小,集成電路的發(fā)展趨勢(shì),生物計(jì)算機(jī) 實(shí)際上就是隨著生物技術(shù)的發(fā)展，人們將模仿人的大腦制造一種用基因?qū)W的機(jī)制來(lái)

8、開(kāi)發(fā)的新一代計(jì)算機(jī)。 現(xiàn)在生物計(jì)算機(jī)的模型已經(jīng)出來(lái)。以色列的科學(xué)家制造了一個(gè)有可能會(huì)比單個(gè)活細(xì)胞還要小的計(jì)算機(jī)的模型。這么微小的計(jì)算機(jī)也可能將在我們的體內(nèi)漫游，監(jiān)視我們的健康。也許會(huì)糾正它所發(fā) 現(xiàn)人體內(nèi)哪個(gè)地方脂肪的堆積，幫 助解決問(wèn)題。其實(shí)每一個(gè)細(xì)胞實(shí)際 上都是一個(gè)復(fù)雜的生物機(jī)件，一個(gè) 系統(tǒng)。用這么一種仿生技術(shù)來(lái)制造 生物計(jì)算機(jī),1.2 通信技術(shù)1.2.1概述,通信： 各種信息的傳遞 現(xiàn)代通信：使用電波或光波雙向傳遞信息的 技術(shù)（電信,通信三要素： 信源（信息的發(fā)送者） 信宿（信息的接收者） 信道（信息的載體與 傳播媒介） 通信系統(tǒng)模型,產(chǎn)生和發(fā)送信息的一端,信源,信宿,通信線路 信道,噪聲

9、 外界的干擾,接收信息的一端,通信系統(tǒng)（也稱電信網(wǎng)）組成： 終端設(shè)備（例如：電話機(jī)） 傳輸設(shè)備（例如：電話線） 交換設(shè)備（例如：程控交換機(jī),通信系統(tǒng)（電信網(wǎng)）分類,按業(yè)務(wù)種類：電話網(wǎng)、電報(bào)網(wǎng)、數(shù)據(jù)通信網(wǎng)、傳真通信網(wǎng)、圖像通信網(wǎng)等 按服務(wù)區(qū)域范圍：本地電信網(wǎng)、農(nóng)村電信網(wǎng)、長(zhǎng)途電信網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、國(guó)際電信網(wǎng)等 按信息信號(hào)形式：模擬通信網(wǎng)、數(shù)字通信網(wǎng)、數(shù)字模擬混合網(wǎng)等 按傳輸媒體分類,按傳輸媒體分類： 電纜通信網(wǎng) 光纜通信網(wǎng) 短波通信網(wǎng) 微波通信網(wǎng) 衛(wèi)星通信網(wǎng) 低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng),1.2 .2數(shù)據(jù)通信基本原理及有關(guān)的基本概念 信道 調(diào)制解調(diào)（編碼器：調(diào)制，解碼器：解調(diào)） 多路復(fù)用（主干信道） 交換

10、,信道的基本概念,信道的定義： 向某個(gè)方向傳輸信息的媒體。 一條通信線路通常包含一個(gè)發(fā)送信道和一個(gè)接收信道,信道的種類,按傳輸?shù)男盘?hào)類型可將信道分為： 模擬信道：傳輸連續(xù)的模擬信號(hào)的信道 特點(diǎn)：頻帶窄，信道利用率高；受噪聲干擾大 例如：傳輸語(yǔ)音信號(hào)的架空明線、雙絞線，傳輸廣播電視信號(hào)的寬帶同軸電纜 數(shù)字信道：傳輸離散的數(shù)字信號(hào) 特點(diǎn)：信號(hào)不失真，準(zhǔn)確性高；數(shù)字設(shè)備可大規(guī)模集成，價(jià)格便宜；易于加密；要求頻帶寬，信道利用率低 例如：傳輸計(jì)算機(jī)通信所用的信號(hào)的基帶 同軸電纜、光纜等 按信號(hào)的傳輸媒體分類： 有線信道：電纜、光纜 無(wú)線信道：自由空間,2. 調(diào)制解調(diào) 調(diào)制解調(diào)基本概念,調(diào)制（Modula

11、tion） 將基帶數(shù)字信號(hào)的波形變換為適合于模擬信道傳輸?shù)哪M信號(hào)波形。(將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)) 解調(diào)（Demodulation） 將由調(diào)制器變換過(guò)的模擬信號(hào)波形恢復(fù)成原來(lái)的基帶數(shù)字信號(hào)波形。(將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)) 基本調(diào)制方法： 調(diào)幅，調(diào)頻，調(diào)相,3. 多路復(fù)用,多路復(fù)用 為了提高線路利用率，總是設(shè)法在一條傳輸線路上，傳輸多個(gè)模擬信號(hào)（例如，話路信息）或數(shù)字信號(hào)，這就是多路復(fù)用。 多路復(fù)用技術(shù)通常有： 頻分復(fù)用，時(shí)分復(fù)用，碼分復(fù)用，波分復(fù)用,多路復(fù)用基本概念,頻分多路復(fù)用 將傳輸線路的頻帶分成N部分，每一個(gè)部分均可作為一個(gè)獨(dú)立的傳輸信道使用。這樣在一對(duì)傳輸線路上可有N對(duì)話路信息傳送

12、，而每一對(duì)話路所占用的只是其中的一個(gè)頻段。 頻分制通信又稱載波通信，它是模擬通信的主要手段,時(shí)分多路復(fù)用 把一個(gè)傳輸通道進(jìn)行時(shí)間分割以傳送若干話路的信息。把N個(gè)話路設(shè)備接到一條公共的通道上，按一定的次序輪流的給各個(gè)設(shè)備分配一段使用通道的時(shí)間。當(dāng)輪到某個(gè)設(shè)備時(shí)，這個(gè)設(shè)備與通道接通，執(zhí)行操作。與此同時(shí)，其它設(shè)備與通道的聯(lián)系均被切斷。待指定的使用時(shí)間間隔一到，則通過(guò)時(shí)分多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)把通道聯(lián)接到下一個(gè)要連接的設(shè)備上去。時(shí)分制通信也稱時(shí)間分割通信，它是數(shù)字電話多路通信的主要方法，因而PCM (脈沖編碼調(diào)制)通信常稱為時(shí)分多路通信,碼分多路復(fù)用 用于無(wú)線移動(dòng)通信。所有移動(dòng)站點(diǎn)（例如手機(jī)）在整個(gè)頻段上進(jìn)行傳

13、輸，多路信號(hào)同時(shí)傳輸時(shí)采用不同的編碼原理加以區(qū)分。 例如，每個(gè)站點(diǎn)有一個(gè)唯一的m位代碼（芯片序列），當(dāng)需要發(fā)送比特1時(shí)，站點(diǎn)發(fā)送其芯片序列；當(dāng)需要發(fā)送比特0時(shí)，站點(diǎn)發(fā)送其芯片序列的補(bǔ)碼,信道使用的雞尾酒會(huì)原理 在一個(gè)大房間里（一個(gè)信道），有許多對(duì)人在交談（多路信號(hào)傳輸）： 時(shí)分復(fù)用 不同對(duì)的人輪流交談，一對(duì)交談結(jié)束后 另一對(duì)再接上。 頻分復(fù)用 不同對(duì)的人分成不同的組，每組獨(dú)立占 用房間內(nèi)的一小塊區(qū)域，各組人同時(shí)進(jìn) 行自己的交談，互不干擾。 碼分復(fù)用不同對(duì)的人分別用不同語(yǔ)言進(jìn)行交談， 其它語(yǔ)言只當(dāng)作噪音不予理會(huì),波分多路復(fù)用 在單一光纖內(nèi)同步傳輸多個(gè)不同波長(zhǎng)的光波，使得數(shù)據(jù)傳輸速度和容量獲得倍增

14、,3. 交換技術(shù),交換： 在廣域網(wǎng)的情況下，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是部分連接，沒(méi)有直接互聯(lián)的節(jié)點(diǎn)間的通信，必須經(jīng)過(guò)中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)換才能實(shí)現(xiàn)。這種由中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)參與的通信和電話系統(tǒng)中兩個(gè)電話用戶間的通話必須經(jīng)由電話交換機(jī)的現(xiàn)象類似，也稱為交換。中轉(zhuǎn)的節(jié)點(diǎn)稱為交換節(jié)點(diǎn)。 交換技術(shù)能為需要通信的計(jì)算機(jī)建立一個(gè)臨時(shí)的通信鏈路，通信結(jié)束后再拆除鏈路,交換技術(shù)有：電路交換與分組交換,電路交換（線路交換） 為發(fā)送端和接收端建立一條臨時(shí)的實(shí)際物理通道，供通信雙方使用，通信完畢后，交換機(jī)內(nèi)的連線被拆除。 例如：電話交換機(jī) 優(yōu)點(diǎn)：交換方式簡(jiǎn)單，適合遠(yuǎn)距離成批數(shù)據(jù)傳輸，建立一次連接可傳送大量數(shù)據(jù)。 缺點(diǎn)：線路利用率低，通信成本高,分組

15、交換（包交換） 把需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊分割成若干小塊，然后為每個(gè)小塊數(shù)據(jù)加上有關(guān)的地址信息及分組信息，組成一個(gè)數(shù)據(jù)包（也稱為“分組”）。數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度通常為幾十到幾百個(gè)字節(jié)。這些數(shù)據(jù)包按照類似于流水線的方式在網(wǎng)絡(luò)中經(jīng)過(guò)緩沖、轉(zhuǎn)發(fā)而到達(dá)目的地。通信網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)結(jié)點(diǎn)為其相連的每條鏈路準(zhǔn)備了一個(gè)緩沖區(qū)，每個(gè)數(shù)據(jù)包按照去向不同送入各個(gè)緩沖區(qū)排隊(duì)，當(dāng)某一條鏈路空閑時(shí)，就從相應(yīng)的緩沖區(qū)中取出一個(gè)數(shù)據(jù)包發(fā)送到下一結(jié)點(diǎn)，下一結(jié)點(diǎn)再進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，直至數(shù)據(jù)包到達(dá)接收端。接收端的計(jì)算機(jī)按照數(shù)據(jù)包的編號(hào)，將它們重新組裝成為原來(lái)形式的數(shù)據(jù)塊。 優(yōu)點(diǎn)：線路利用率高；收發(fā)雙方不需同時(shí)工作，當(dāng)接收方忙碌時(shí)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都可以作為它的緩沖；可

16、以給數(shù)據(jù)包建立優(yōu)先級(jí)，使得一些重要應(yīng)用的數(shù)據(jù)包能優(yōu)先傳遞。 缺點(diǎn)：延時(shí)長(zhǎng)，不宜用于實(shí)時(shí)通信或交互通信,1.2.3幾種通信系統(tǒng),有線載波通信 光纖通信 微波通信 衛(wèi)星通信 移動(dòng)通信,1.有線載波通信,有線載波通信：主要傳輸電話、電報(bào)、傳真、數(shù)據(jù)，也可傳輸廣播、可視電話、電視節(jié)目 依據(jù)所用的傳輸介質(zhì)，有線載波通信可分為： 明線載波系統(tǒng)(常見(jiàn)應(yīng)用:電話系統(tǒng),傳輸模擬信號(hào)(例如，話音) （架空明線） 對(duì)稱電纜載波系統(tǒng)(常見(jiàn)應(yīng)用:電話系統(tǒng)（模擬信號(hào)）與局域網(wǎng)（數(shù)字信號(hào)）) （雙絞線） 同軸電纜載波系統(tǒng)(常見(jiàn)應(yīng)用：有線電視系統(tǒng)(模擬信號(hào))與局域網(wǎng)(數(shù)字信號(hào)) （同軸電纜,2.光纖通信,傳輸介質(zhì)：光纖（光纜

17、） 傳輸?shù)男盘?hào)：光信號(hào)（數(shù)字信號(hào)，有光脈沖相當(dāng)于1，無(wú)光脈沖相當(dāng)于0） 傳輸速率：1 Gb/s 以上,光波在纖芯中的傳輸原理 當(dāng)光線的入射角足夠大時(shí)， 就會(huì)出現(xiàn)全反射，重復(fù)此過(guò)程， 光就沿著光纖傳播下去。 光纖種類 多模：纖芯直徑為 50 或 62.5m ，可以存在許多條入射角不同的光線，各自以不同的反射角全反射傳播下去（即：每一個(gè)光線有一個(gè)不同的模式）。 單模：纖芯直徑為 810 m（一個(gè)光波波長(zhǎng)），光線不出現(xiàn)反射，直接向前傳輸 。 衰耗小，在 2.5 Gb/s 的高速率下傳輸數(shù)十公里而不必采用中繼器,光纖通信系統(tǒng),電光變換器,光電變換器,光纖通信優(yōu)點(diǎn) 傳輸頻帶非常寬，通信容量大 抗雷電和電

18、磁干擾、抗輻射能力強(qiáng) 無(wú)串音干擾，保密性強(qiáng)，不易被竊聽(tīng)或截取數(shù)據(jù) 傳輸損耗小，通訊距離長(zhǎng) 數(shù)據(jù)速率為420Mbps、距離為119km、無(wú)中繼器時(shí)，誤碼率為10-8 重量輕，便于運(yùn)輸和鋪設(shè) 光纖通信缺點(diǎn) 精確連接兩根光纖比較困難,光纖通信的瓶頸之一是光信號(hào)的傳輸距離。焦點(diǎn)在“信號(hào)放大”。 普通光纖網(wǎng)絡(luò)中的信息在傳輸時(shí)每隔200km500km間需加入電放大器，將光信號(hào)還原成電信號(hào)進(jìn)行放大，然后再轉(zhuǎn)換成光信號(hào)繼續(xù)傳輸。這不僅增加成本，還使進(jìn)一步提高帶寬變得越來(lái)越困難，超高速傳輸所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益將被昂貴的光/電和電/光轉(zhuǎn)換所抵消。 全光網(wǎng)（All Optical Network）：光信息流在通信網(wǎng)絡(luò)中

19、的傳輸及交換時(shí)始終以光的形式存在，不需要經(jīng)過(guò)光/電、電/光轉(zhuǎn)換。 全光網(wǎng)技術(shù)是光纖通訊領(lǐng)域的前沿技術(shù)，是21世紀(jì)真正的高速公路,7.2.4 無(wú)線通信系統(tǒng) 無(wú)線通信原理 利用電磁波可以在空間自由傳播的特性，通過(guò)調(diào)節(jié)電磁波的振幅、頻率或相位實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸信息,電磁波的種類與頻率范圍： 無(wú)線電波：104 108 (Hz) 微波： 108 1011 (Hz) 紅外線： 1011 1014 (Hz) 可見(jiàn)光： 1014 (Hz) 紫外線： 1014 1016 (Hz) X射線： 1016 1022 (Hz) 伽瑪射線: 1022 1024 (Hz,1.微波通信,無(wú)線電波按頻率(或波長(zhǎng))可分成中波、短波、

20、超短波和微波。 微波：一種具有較高頻率(300MHz300GHz)的電磁波。波長(zhǎng)很短，通常為1米至1毫米。 微波通信是眾多無(wú)線通信形式中的一種,微波通信方式 ： 地面微波接力通信 衛(wèi)星通信 對(duì)流層散射通信,地面微波接力通信 如終端站 A，通過(guò)地面中繼站C，D，E, F，.，與另一終端站 B 進(jìn)行通信。中繼站之間的距離大致與塔高平方成正比。一般為50公里左右。 衛(wèi)星通信 地球站 G 經(jīng)通信衛(wèi)星（空中微波中繼站）與另一地球站 H 進(jìn)行通信。是微波接力通信向太空的延伸。 對(duì)流層散射通信 終端站X發(fā)出的微波信號(hào)經(jīng)對(duì)流層散射傳到另一終端站Y進(jìn)行通信,微波通信優(yōu)點(diǎn) ： 容量大 可靠性高 建設(shè)費(fèi)用低 抗災(zāi)能

21、力強(qiáng),2.衛(wèi)星通信,利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)兩或多個(gè)地球站之間的通信。 是微波接力通信技術(shù)與空間技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,通信衛(wèi)星工作原理 從地面站1發(fā)出的無(wú)線電信號(hào)，被衛(wèi)星通信天線接收后，首先在通信轉(zhuǎn)發(fā)器中進(jìn)行放大、變頻和功率放大，然后由衛(wèi)星的通信天線把放大后的信號(hào)重新發(fā)向地面站2，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)地面站或多個(gè)地面站的遠(yuǎn)距離通信,同步軌道 衛(wèi)星(地球同步衛(wèi)星) 赤道上方高度為36 000公里的地方，衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的周期相同，因此在地面上看這種衛(wèi)星好似靜止不動(dòng) 。三顆同步定點(diǎn)軌道 衛(wèi)星就可以覆蓋地球的幾乎全部面積，可以進(jìn)行二十四小時(shí)的全天候通信。 天空中最多只能有180

22、顆地球同步通信衛(wèi)星,中、低軌道衛(wèi)星 運(yùn)行周期小于地球自轉(zhuǎn)一圈的周期，因此相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的，衛(wèi)星天線覆蓋的區(qū)域小，地面天線必須隨時(shí)跟蹤衛(wèi)星。 優(yōu)點(diǎn)：高度僅是同步軌道的二十分之一至八十分之一，路徑損耗低，傳播時(shí)延時(shí)大大縮短，對(duì)于手執(zhí)通信終端和話音通信非常有利。 例如，摩托羅拉公司的一項(xiàng)計(jì)劃：發(fā)射66顆低軌道衛(wèi)星（高度750km）覆蓋整個(gè)地球，利用直接與衛(wèi)星通信的手持設(shè)備實(shí)現(xiàn)世界范圍內(nèi)的電信服務(wù),衛(wèi)星通信特點(diǎn) ： 優(yōu)點(diǎn)：通信距離遠(yuǎn)、頻帶寬、容量大、抗干擾強(qiáng)、通信穩(wěn)定。 缺點(diǎn)：造價(jià)高（衛(wèi)星本身，發(fā)射衛(wèi)星的火箭）、技術(shù)復(fù)雜、通信天線口徑大、有較大延時(shí)、同步軌道衛(wèi)星數(shù)目有限,7.3.5 移動(dòng)通信,移動(dòng)通信 處于移動(dòng)狀態(tài)的對(duì)象之間的通信，包括尋呼系統(tǒng)、蜂窩移動(dòng)電話（俗稱手機(jī)）、集群調(diào)度、無(wú)繩電話和衛(wèi)星系統(tǒng),蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)組成: 移動(dòng)臺(tái)、基站、移動(dòng)電話交換中心,移動(dòng)臺(tái)：是移動(dòng)的通信終端，它是接收無(wú)線信號(hào)的接收機(jī)，包括手機(jī)，呼機(jī)，無(wú)繩電話等。 基站：是與移動(dòng)臺(tái)聯(lián)系的一個(gè)固定收發(fā)機(jī)，它接收移動(dòng)臺(tái)的無(wú)線信號(hào)，每個(gè)基站負(fù)責(zé)與一個(gè)特定區(qū)域（10km 20km的區(qū)域）的所有的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行通信。 移動(dòng)交換中心：與基站之間通過(guò)無(wú)線微波、電纜或光纜交換信息，移動(dòng)交換中心再與公共電話網(wǎng)進(jìn)行連接。 每個(gè)基站的有效區(qū)域既相互分割，又彼此有所