2023年自考通信基礎

通信基礎1.1通信的基本概念１.２通信系統(tǒng)的組成1.2.１通信系統(tǒng)一般模型通信系統(tǒng)的作用是將信息從信源傳送到一個或多個目的地。我們把可以實現(xiàn)信息傳輸?shù)囊磺性O備和傳輸(信道）的集合稱為通信系統(tǒng)。信道接受設備信宿發(fā)送設備信源信道接受設備信宿發(fā)送設備信源噪聲源噪聲源通信系統(tǒng)基本模型信源是消息的發(fā)源地，其作用是通過傳感器把消息轉換為原始電信號，即完畢非電量——電量的轉換。根據(jù)消息種類的不同，信源可以分為模擬信源和數(shù)字信源。發(fā)送設備的功能是將信源和信道匹配起來，其目的是將信源產(chǎn)生的消息信號變換成適合在信道中傳輸?shù)男盘枴Ｐ诺朗侵競鬏斝盘柕耐ǖ?可以分為有線和無線兩大類。噪聲源是信道中的噪聲及分散在通信系統(tǒng)其他各處的噪聲的集中表達。接受設備的功能是放大和反變換(如濾波、譯碼、解調等)其目的是從受到干擾和減損的接受信號中對的恢復出原始電信號。信宿是傳送消息的目的地。其功能與信源相反，即將復原電信號還原成相應的消息。1.２.2模擬通信系統(tǒng)模型按照信道中傳輸信號的特性,可以把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。消息〈——〉原始電信號(基帶信號)完畢這種變換和反變換的是信源和信宿?；鶐盘枴础导赫{信號(帶通信號）完畢這種變換和反變換的是調制器和解調器。１.２．3數(shù)字通信系統(tǒng)模型信源編碼的重要功能之一是對模擬信號進行模數(shù)(A／Ｄ）轉換；功能之二是去除冗余信息，提高傳輸?shù)挠行?。加密是為了提供通信的保密性，防止沒有被授權的用戶獲得信息或將差錯信息加入到系統(tǒng)中。信道編碼對傳輸?shù)男畔⒋a元按一定的規(guī)則加入保護成分，組成所謂“抗干擾編碼”接受端的信息譯碼器按相應的逆規(guī)則進行解碼,從中發(fā)現(xiàn)錯誤或糾正錯誤,從而提高通信系統(tǒng)的可靠性。數(shù)字調制把數(shù)字基帶信號轉換成與傳輸信道匹配的信號波形。１.2.3數(shù)字通信優(yōu)缺陷與模擬通信相比，數(shù)字通信具有以下重要優(yōu)點：抗干擾能力強，且噪聲不積累。傳輸差錯可控。便于與各種數(shù)字終端接口,用現(xiàn)代計算技術對信號進行解決、加工、變換、存儲,形成綜合業(yè)務網(wǎng)。易于集成化，從而使通信設備微型化，且重量輕，成本低。易于加密解決,且保密強度高。１.3通信系統(tǒng)的分類1）按通信業(yè)務類：電報通信系統(tǒng)、電話通信系統(tǒng)、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、圖像通信系統(tǒng)和綜合業(yè)務數(shù)字通信網(wǎng)等。2)按調制方式分類:按調制與否，通信系統(tǒng)可分為基帶系統(tǒng)和調制系統(tǒng)3）按信號特性分類:按照信道中所傳輸?shù)氖悄M信號還是數(shù)字信號,相應地把通信系統(tǒng)提成模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。４）按傳輸媒介分類：有線通信和無線通信５)按工作波段分類：按通信設備的工作頻率或波長分為長波通信，中波通信，短波通信，微波通信和光通信系統(tǒng)。通信方式1．4.１單工、半雙工和全雙工通信１．４.2并行傳輸和串行傳輸信號和頻譜１.５.1信號分類確知信號和隨機信號：根據(jù)信號的擬定性來劃分,信號可以分為確知信號和隨機信號。周期信號和非周期信號特性:按照信號的周期性來劃分,非周期信號是不具有反復性的信號。模擬信號和數(shù)字信號區(qū)別模擬信號是指信號參量的取值是連續(xù)的如電話機送出的語音信號、電視攝像機輸出的圖像信號，數(shù)字信號是指信號的參量只也許取有限個、可數(shù)個值，如電報信號、計算機輸入輸出信號等。模擬信號經(jīng)數(shù)字化解決后可變換為數(shù)字信號?；鶐盘柡蛶ㄐ盘柕年P系：根據(jù)調制與否來劃分1．5.2信號舉例正弦信號（也稱正弦波）是一種最基本的周期信號,可以用3個參量來描述：振幅、周期或頻率、相位。振幅指信號的高度或強度。周期指信號完畢一個波形循環(huán)所要經(jīng)歷的時間。頻率指信號在１s內完畢的周期數(shù),或每秒釧完畢的循環(huán)次數(shù)。相位描述了波形相對于時間零點的位置1.5.3時域和頻域從時域的角度，描述的是信號隨時間變化的特性。從頻域的角度,描述的是信號隨頻率變化的特性。1.５．4頻譜和帶寬信號頻譜是指它所包含的頻率分量的集合,并且通過頻域圖表達。信號帶寬是指信號占有有頻率范圍。信道和噪聲１.6．１信道的定義和分類信道:是以傳輸媒質為基礎的信號通道。根據(jù)信道特性以及分析問題所需,可以把信道分為狹義信道和廣義信道１．6.2有線信道１.6.3無線信道１．6.4信道噪聲噪聲是一種不需要的,有害的電信號。１．6.5信道容量信道容量是指信道可以無差錯傳輸?shù)淖畲笃骄畔⑺俾?)香農(nóng)公式由香農(nóng)信息論可以證明，對于帶完有限，平均功率有限的高斯白噪聲連續(xù)信道,其信道容量C（bit/s）為C=B㏒2(1+S／N)Ｂ為信道帶寬（Hz）;S為信號功率（W);Ｎ為噪聲功率（Ｗ)。香農(nóng)公式表白，當信號與信道高斯白噪聲的平均功率給定期,在具有一定頻帶度的信道上，理論上單位時間（S)內也許傳輸?shù)男畔⒘康臉O限數(shù)值。只要傳輸速率小于等于信道容量，則總可以找到一種信道編碼方式,實現(xiàn)無差錯傳輸。若噪聲單邊功率譜密度為ｎ０（W/Hｚ),則在信道帶寬B內的噪聲功率N＝n０B,故香農(nóng)公式的另一種形式為C=B㏒2(１+Ｓ/n0B)2)重要結論1、信道容量Ｃ受到“三要素”即Ｂ、S、ｎ０2、提高信噪比（S/Ｎ)可以增大信道容量3、若噪聲功率趨于零（或噪聲功率譜密度趨于零)則信道容量趨于無窮大。4、增大信道帶寬Ｂ可以增長信道容量,但不能使信道容量無限制增大。5、信道容量C一定期，信道帶寬B和信號噪聲功率比S/Ｎ之間可以互換。香農(nóng)公式給出了通信系統(tǒng)所能達成的極限信息傳略速率,達成極限信息速率的通信系統(tǒng)稱為抱負能信系統(tǒng)。多路復用技術在通信系統(tǒng)中,當需要在一條物理信道對兩路或多路信號同時進行傳輸時，則要采用復用技術。復用就是解決如何得用一條信道同時傳輸多路信號的技術。其目的是為了充足運用信道的頻帶或時間資源，提高信道運用率，擴大通信的容量。1．7.1頻分復用頻分復用(FＤM)是一種按頻率來劃分信道的復用方式。在ＦＤM中，信道的帶寬被提成多個互相不重疊的頻段,每路信號占據(jù)其中一個子通道，并且各路之間必須留有未被使用的頻帶進行分隔，以防止信號重疊。FDＭ技術重要用于模擬信號的多路傳輸，普遍應用在長途多路載波電話系統(tǒng)、無線廣播中。1.７．2時分復用時分復用（TDM)是運用分時方式來實現(xiàn)在同一信道中傳輸多路信號的方法。在ＴDM中,各路信號按分派的時隙依次定期傳送，即在任意時刻上信道中只有一路信號在傳輸。TDM通常用于數(shù)字信號的多路傳輸。TDM的特點是各路信號在頻率上是重疊的,而在時間上是分開的，即任一時刻上,信道中只有一路信號在傳輸。ＦDＭ的特點是各種信號在頻率上是分開的，即頻譜互不重疊,而在時間上是重疊。1.7.3碼分復用碼分復用中,各路信號碼元在頻譜上和時間上都是重疊的,但是不同用戶傳輸?shù)男盘柺强扛髯圆煌?正交）編碼序列來區(qū)分的。碼分復用是用正交有脈沖序列分別攜帶不同信號。這種復用方式多用于空間通信的擴頻通信和移動通信系統(tǒng)中。1.7.４波分復用波分復用是光通信的復用技術，其原理與頻分復用類似。通信系統(tǒng)的性能指標通信系統(tǒng)優(yōu)劣的性能指標涉及：有效性、可靠性，適應性、經(jīng)濟性、標準性、可維護性等。其中有效性和可靠性是通信系統(tǒng)的重要性能指標。有效性是指傳輸一定信息量進所占用的信道資源或者說是傳輸?shù)摹八俣取眴栴}?？煽啃允侵附邮苄畔⒌臏蚀_限度也就是傳輸質量問題。1.8．1模擬通信系統(tǒng)的性能指標模擬通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸帶寬B來度量。在模擬通信系統(tǒng)中,傳輸?shù)氖沁B續(xù)變化的模擬信號,它規(guī)定接受機可以高保直的重現(xiàn)本來信號波形,規(guī)定信號在傳輸過程中盡量減少失真,因此系統(tǒng)性的信道帶寬應大于信號帶寬。模擬通信系統(tǒng)的可靠性通常用接受端最終輸出信噪比S0/N0來度量。輸出信噪比越高，通信的可靠性越好。1.８．２數(shù)字通信系統(tǒng)的性能指標數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性可用傳輸速率和頻帶運用率來衡量。碼元速率RB,又稱波特率。它表達每秒傳送的碼元數(shù)目,單位為波特。碼元長度為T(s）時,有RB=1/T信息速率Rb,又稱比特率。它表達每秒傳送的信息量(或比特數(shù)）由于信息量的單位是比特,所以Rb的單位為比特／秒。Rb＝RB㏒2M頻帶運用率在比較通信系統(tǒng)的有效性時,不能單看它們的傳輸速率，還應考慮所占用的頻帶寬度,由于兩個傳輸速率相等的系統(tǒng)其傳輸效率并不一定相同,所以真正衡量數(shù)字通信系統(tǒng)的有效性指標是頻帶運用率它定義為每赫茲內所實現(xiàn)的傳輸速率。數(shù)字通信系統(tǒng)的可靠性可用差錯率來衡量。差錯率常用誤碼率和誤信率來表達。誤碼率Pe。它是指接受的錯誤碼元在傳輸總碼元數(shù)中所占的比例，或者說是碼元在傳輸中被傳錯的概率即Pe＝錯誤碼元數(shù)/傳輸總碼元數(shù)誤信率Pb,又稱誤比特率。它是指接受的錯誤比特數(shù)在傳輸總比特數(shù)中所占的比例。Pb=錯誤比特數(shù)/傳輸總比特數(shù)。模擬信號數(shù)字化及其傳輸2.1概述如何運用數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸模擬信號？模/數(shù)轉換（A／Ｄ)——將模擬信號轉換成數(shù)字信號按數(shù)字傳輸方法——數(shù)字基帶傳輸或數(shù)字調制傳輸數(shù)／模轉換(D/A）——將數(shù)字信號還原模擬信號。模/數(shù)變換(A/D）的3個環(huán)節(jié)模擬信號數(shù)字化過程涉及:抽樣、量化、和編碼編碼方法和分類編碼技術分為波形和參量編碼兩類。目前使用最普遍的波形編碼方法有脈沖編碼調制（PＣM）和增量調制(△M）以及它們的的改善型。２.2抽樣定理抽樣定理為模擬信號的數(shù)字化和時分復用（TDＭ）奠定基礎。根據(jù)模擬信號是低通型的還是帶通型的，抽樣定理分為低通樣定理和帶通樣定理；根據(jù)抽樣的脈沖序列是抱負沖擊序列還是非沖擊序列，又可分為抱負抽樣和實際抽樣。2.２．1低通抽樣定理定理:一個頻帶限制在(0，ｆH)內的模擬信號m（t),假如以Ｔ≤1/２ｆH的間隔對它抽樣，則m(t)將被抽樣值完全擬定。這就是低通抽樣定理。含義:抽樣后信號ms(t)包含了原模擬信號m(ｔ）的所有信息。所以不必傳輸m（t）自身,只需傳輸它的抽樣信號ms(ｔ),收端就能從ms(t）中恢復m（t).其前提條件是抽樣間隔T≤1/2fH，，或抽樣速率ｆｓ≥2ｆＨ這兩個我條件是一回事，由于抽樣間隔和抽樣速率互為倒數(shù)關系，即fs=1/Ｔ。若抽樣速率ｆＨ<2fＨ,則會產(chǎn)生失真，這種失真叫混疊失真?；謴驮盘柕臈l件是fs≥2fH即抽樣頻率fs應不小于fＨ的兩倍。最低抽樣頻率fH=2fH稱為奈奎斯特速率，以此相應的最大抽樣時間間隔T=１/2ｆＨ為奈奎斯特間隔。實用的抽樣頻率fs必須比２fH大多一些。例如，典型電話信號的最高頻率通常限制在3400Ｈz,而抽樣頻率通常采用8０00Hz。２.2.２帶２.3脈沖振幅調制模擬脈沖調制是以時間上離散的脈沖序列作為載波，用模擬基帶信號ｍ(t)去控制脈沖序列的某個參量(振幅、寬度和位置)，使其隨m(ｔ)的規(guī)律變化。若脈沖序列的幅度隨m(ｔ)的規(guī)律變化,稱為脈沖振幅調制（PＡＭ)；若脈沖序列的寬度隨ｍ(ｔ)的規(guī)律變化,稱為脈寬調制（ＰＤM)；若脈沖序列的位置隨m(t)的規(guī)律變化,稱為脈位調制(PPM)。這三種信號在時間上都是離散的,膽受到參量變化是連續(xù)的所是都屬于模擬脈沖調制。其中脈沖振幅制是一種最基本的模擬脈沖調制。脈沖振幅調制是脈沖序列的幅度隨模擬基帶信號m(ｔ)變化的一種調制方式。自然抽樣：指抽樣后信號的脈沖頂部與原模擬信號波形相同。平頂抽樣:它與自然抽樣的不同之處在于抽樣后信號中脈沖頂部是平坦的,脈沖幅度等于瞬時抽樣值。脈沖編碼調制脈沖編碼調制本質上一種模/數(shù)轉換方式,它是將模擬信號變成二進制信號的常用方法。PＣＭ系統(tǒng)原理:在發(fā)送端，輸入的模擬信號m（t)經(jīng)抽樣、量化、編碼“后變成二進制數(shù)字信號（ＰCM信號)。編碼后的PCM信號的傳輸方式，可以是數(shù)字基帶傳輸也可以對微波、光波等調制后的數(shù)字調制傳輸。2.4.1量化量化是將抽樣信號幅值進行離散化解決的過程。均勻量化:把輸入信號的取值域等間隔分割的量化稱為均勻量化。量化噪聲功率Nq只與量化間隔△v有關。對于均勻量化,△ｖ是擬定的，因而Nq固定不變。但是信號的強度也許隨時間變化。當信號小時,量化信噪比也小,所以均勻量化對于小輸入信號很不利。為了克服這個缺陷,改善小信號的量化信噪比,在實際應用中采用非均勻量化。非均勻量化:在非均勻量化是,量化間隔隨信號抽樣值的不同而不同。信號抽樣值小時，量化間隔△v也小；信號抽樣值大時，量化間隔△ｖ也變大。這樣就可以在保證編碼位數(shù)不變時,以減小大信號的量化噪比，來提高小信號的量化信噪比。2．4.22.4.3Ｐ二進制ＰCＭ信號的帶寬取決于數(shù)據(jù)的比特率以及用于表達數(shù)據(jù)的脈沖波形的形狀。模擬信號m(ｔ）的最高頻率為fH,抽樣頻率fｓ≥2fH,每個樣值脈沖的二進制編碼位數(shù)為Ｎ,則ＰCM信號比特率為:Rb=fsNPCＭ信號的第一零點帶寬為Ｂ=Rｂ=Nfs2.4．４Ｐ2．4.５自適應差分脈碼調制增量調制增量調制（簡稱△Ｍ或DM)可以當作是量化電平數(shù)為2的ＤＰCM?；驹淼禽d條件和編碼范圍PCM和△M的比較基帶傳輸2.7．１數(shù)字基帶信號的碼型數(shù)字基帶信號是消息代碼的電脈表達，電脈沖波形可以是矩形脈沖、三角波、高斯脈沖和升余弦脈沖。根據(jù)每個碼元的脈沖幅度取值不同，可以把它們分為二元碼、三元碼、多元碼。二元碼單極性碼:單極性碼頻譜中具有直流分量和豐富的低頻分量,所以規(guī)定傳輸線路具有直流傳輸能力，因而不適應有交流耦合的遠距離傳輸,只適合用于計算機內部或極近距離的數(shù)據(jù)傳輸。雙極性碼:這種碼型中不存在零電平。由于這種碼的正負電平的幅度相等、極性相反,故當“1”和“0”等概率出現(xiàn)時無直流分量，有助于在信道中傳輸，并且恢復信號的判決電平為零電平，因而不易受信道特性變化的影響，抗干擾能力強。（3)歸零和非歸零區(qū)別歸零是指脈沖寬度小于碼元寬度。即信號電平在一個碼元終止時刻前總要回到零電平，（4)差分碼的優(yōu)點由于差分碼是以相鄰脈沖電平的相對變化來表達代碼，因此也稱它相對碼。用差分碼傳送消息代碼可以消除設備初始狀態(tài)的影響，特別是在相位調制系統(tǒng)中可以用于解決載波相位模糊的問題。2.7.2數(shù)字基帶信號的頻譜在選碼原則可知,在比較和選用數(shù)字基帶信號的碼型時,需要考慮的因素涉及頻譜特性、位同步性能、檢錯性能、抗干擾能力以及實現(xiàn)的成本與復雜性。研究基帶信號的頻譜特性十分必要,通過頻譜分析,可以了解信號需要占據(jù)的頻帶寬度，它所包含的頻譜成分,有無直流分量，有無定期分量等。研究基帶信號的功率是十分故意義:１,我們可以根據(jù)他的連續(xù)譜來擬定信號波形寬度。２,根據(jù)它的離散譜是否存在這一特點,明確能否從信號中直接提取定期分量。2.7.３碼間串擾數(shù)字基帶信號在傳輸過程中,會受到兩種干擾：一個是碼間串擾,另一個是信道加性噪比聲。所謂的碼間串擾是由于數(shù)字基帶系統(tǒng)傳輸總特性不抱負,導致接受脈沖的波形展寬和拖尾，使接受脈沖之間發(fā)生交疊，從而干擾了信號的檢測過程。2．７．４眼圖眼圖是一種估計和觀測系統(tǒng)性能的實驗手段。“眼睛”張大時,表達碼間串擾小，當“眼睛”閉合進，表達碼間串擾大。調制和解調3.１調制的概念３.1.１調制的含義調制就是把信號轉換成適合在信道中傳輸?shù)男问降囊环N過程。廣義上可以分為基帶調制和帶通調制。3．1．2調制的作用1.通過調制可以把基帶信號的頻譜搬至較高的的頻率上,就可以以較短的天線獲得較高的發(fā)射效率。２.通過調制可以所多個基帶信號分別搬移到不同的的載頻處，以實現(xiàn)信道的多路復用，提高信道運用率。３.擴展信號帶寬，提高系統(tǒng)抗干擾和抗衰落能力。3.2幅度調制定義:幅度調制是用基帶信號去控制高頻正弦載波的振幅，使其隨基帶信號的規(guī)律作線性變化。載波的頻率和相位保持不變。作用:調制的質是進行頻譜搬移，即把攜帶信息的基帶信號搬移至較高的載頻附近。3．2.1調幅調幅(AM）是常規(guī)雙邊帶調制的簡稱。AM的特點與應用:可采用簡樸的包絡檢波進行解調AＭ的頻譜由載頻分量和上、下對稱的兩個邊帶組成,因此，AM信號是具有載波的雙邊基帶信號，它的帶寬是基帶信號帶寬的兩倍。AM的優(yōu)點在于解調器簡樸。AM的缺陷是調制效率很低,由于化所含的載波分量并不攜帶信息，卻要占用一半以上的信號功率。3.２．２DSB(雙邊帶調制)的特點與應用ＤSＢ信號的包絡不與m(ｔ)成正比，故不知采用簡樸的包絡檢波,而需采用相干解調。DSＢ信號的帶寬與ＡＭ相同,調制效率高應用場合較少。3.2.3單邊帶調制SSB(單邊帶調制)的特點與應用SSＢ最突出的優(yōu)點是對頻譜資源的有效運用。SSB的另一個優(yōu)點是由于不傳送載波和另一個邊帶所節(jié)省的功率。SSＢ帶寬的節(jié)省是以復雜度的增長為代價的SＳB信號的解調也不能采用簡樸的包絡檢波,仍需采用相干解調。３.２.４殘留邊帶調制VＳＢ(殘留邊帶調制）的特點與應用VSB方式既克服了DＳＢ信號占用頻帶的缺陷,又解決了SSＢ信號實現(xiàn)上的難題》ＶSB信號的帶寬介于SSＢ和ＤSB之間；調制效率為100%VSＢ比SSB所需求帶寬僅有很小的增長，但卻換來了電路實現(xiàn)的簡化。ＶSB在商業(yè)電視廣播中的電視信號傳輸中得到了廣泛的應用。3.2．5相干解調與包絡檢波1、相干解調也叫同步檢波。它由相乘器和低通濾波器組成，合用于所有幅度調制信號（AM、DSＢ、SＳB、ＶSＢ)注意:相干解調的關鍵是接受端必須提供一個與接受的己調載波嚴格同步的本地載波。２.包絡檢波：包絡檢波器一般由半波或全波整流器和低通濾波器組成。包絡檢波器是從己調波的幅度中直接提取原基帶信號。3．3角度調制角調制涉及調頻(FM)和調相（PM)若使載波的頻率隨基帶信號的規(guī)律變的的，稱為頻率調制(ＦＭ）若使載波的相位隨基帶信號的規(guī)律變化的，稱為相位調制（PM）在兩種調制過程中，載波的幅度都是保持恒定不變的。調頻信號：理論上,調頻信號的頻帶寬度為無限寬,事實上，隨著頻率的增高，邊頻分量會逐漸減小到可以忽略的限度。BFM＝(mf+1)fｍ＝2（△f+fm)fm是基帶信號的調制頻率，△f是最大頻偏，mｆ是調頻指數(shù),該式稱為卡森公式例如：調頻廣播中規(guī)定的最大的頻偏△f為75Ｈz，最高調制頻率fｍ為15kHz,故調頻指數(shù)mf=5，由公式可計算出ＦM信號的頻帶寬度為１8０ｋHz.頻率調制的特點與應用與幅度調制相比,頻率調制最突出的優(yōu)勢是具有較高的抗噪聲性能,但代價是占用比幅度調制信號更寬的帶寬。幅度調制和角度調制比較抗噪聲性能：ＦM最佳,DＳＢ／SSＢ、VSB次之，AM最差頻譜運用率：ＳSＢ最高，ＶSＢ較高，DSB/AM次之，F(xiàn)M最差功率運用率：FM最高,ＤＳB/SＳB、ＶSB次之，ＡＭ最差設備復雜度:ＡM最簡，ＤSB/ＦM次之,ＶSB較復雜，SSB最復雜另處窄帶調頻（NBFM)是帶寬和調幅帶寬相同,其抗噪聲性能不如寬帶調頻，但比ＡM的性能要好。3.4二進制數(shù)字調制在衛(wèi)星通信、移動通信、微波通信、光纖通信等現(xiàn)代通信系統(tǒng)中,都要用到數(shù)字調制,把數(shù)字基帶信號變換成數(shù)字帶通信號的過程稱為數(shù)字調制信號,在接受端,通過解調器器把帶通信號還原成數(shù)字基帶信號的過程叫數(shù)據(jù)解調。數(shù)字調制原理：與模擬調制的基本原理相似，但是數(shù)字信號有離散取值的特點,因此數(shù)字調制技術有兩種方法：(１)運用模擬調制的方法實現(xiàn)數(shù)字式調制,即把數(shù)字調制當作為模擬調制的一個特例。（2）運用數(shù)字信號的離散取值特點通過開并鍵控載波,從而實現(xiàn)數(shù)字調制。數(shù)字調制的３種方式:振幅鍵控(ASK）、頻移鍵控（ＦＳK）、和相移鍵控(ＰＳＫ）3.4．１二進制幅移鍵控（２ASK)1.幅移鍵控是運用載波的幅度變化來傳遞數(shù)字信息,而載波的頻率和初始相位保持不變。2.2AＳK調制和解調3.2AＳK的頻譜和帶寬2ASＫ信號的頻譜特性可以由它的功率譜度來表達。２ASK信號的功率是基帶信號功率譜Ps(ｆ)的線性搬移,顯然2ASK的帶寬B2ＡSＫ是基帶信號帶寬的兩倍，B2ＡSK=2fs其中fs=1／Ts是基帶信號的譜零點帶寬,在數(shù)值上與基帶信號的碼元速率相同。這表白2ASK信號的傳輸帶寬是碼元速率的兩倍。３．4.2二進制頻移鍵控(2FSＫ)１頻移鍵控是運用載波的頻率變化來傳遞數(shù)字信息。２.2ＦSK的調制和解調32ＦSK的頻譜與帶寬B２FSK=|ｆ2-ｆ1|+2fs３.４.3二進制相移鍵控（2PSK)1.２PSＫ的基本原理:2.２ＰSK的調制和解調3.2ＰSＫ的頻譜與帶寬二進制相移鍵控信號的頻譜特性與２ASＫ的十分相似,帶寬也是基帶信號帶寬的兩倍。3.４.4二進制差分相移鍵控（2PＤ1．2DPSK的基本原理:２.2DPSK的調制和解調3．２DPSK的頻譜與帶寬３．４.5二進制數(shù)字調制系統(tǒng)性能比較1,誤碼率——抗噪性能1)對于同一調制方式，Pe相于<Pe非相于,但隨著r的增大，兩者性能相差不大。2）對于相同的解調方式（如相干解調）抗加性高斯白噪聲性能從優(yōu)到劣的排列順序:2ＰSＫ、2DPＳK、２FSK、2ASＫ。3)在誤碼率相同條件下，對信噪比r的規(guī)定：2ASK比2FＳK高3dＢ，2FSK比2PSK高3dB，2ASK比2PSK高6dB。2,帶寬和頻帶運用率當碼元寬度為Ts時，2ASK、2ＦSＫ和2PＳK/2DPＳK信號的傳輸帶寬為B2ASK=B2PSK/2ＤPSK=2fｓ=2／TsB2ＦSK=|f２-f1｜+2/Ｔｓ結論經(jīng):２FSK系統(tǒng)的頻帶運用率最低，有效性最差。3，對信道特性變化的敏感性2ASK系統(tǒng),當P（1)＝P（０）時，最佳判決門限ｂ*＝a/２與接受機輸入信號的幅度a有關，邦判決門限易受信道參數(shù)變化的影響。因此2ＡSK不適于隨參信道的場合。2PＳK系統(tǒng)，當P(1）＝P（0)時，最佳判決門限ｂ*=0與接受機輸入信號的幅度無關，因此判決門限不易受信道參數(shù)變化的影響。在2FSK系統(tǒng)中抽樣判決是直接比較兩路信號抽樣值的大小，不需要專門設立判決門限,因而2FSＫ系統(tǒng)對信道的變化不敏感,適應在隨參信道或衰落信道中傳輸。４,設備的復雜性非相干方式比相干方式簡樸。目前常用的是相干2DＰSＫ和非相干２FＳK方式。相干2ＤPSK重要用于中速數(shù)據(jù)傳輸,而非相干2FSK則用于中、低速數(shù)據(jù)傳輸中，特別合用于隨參信道場合。3．5多進制數(shù)字調制１，多進制數(shù)字的目的:提高頻帶傳輸效率。2，4PＳK相位關系。４ＰSＫ常稱為正交相位移鍵控，電話系統(tǒng)4.1電話系統(tǒng)的基本概念電話系是為廣大用戶提供點對點話音通信系統(tǒng)。它由電話機、用戶環(huán)路和互換機組成。4.1.1按電話使用范圍分類、電話網(wǎng)可分為本地網(wǎng)、長途網(wǎng)長途網(wǎng)和本地網(wǎng)的組網(wǎng)形式重要是網(wǎng)狀網(wǎng)和星狀網(wǎng)。電話網(wǎng)當前發(fā)展方向為程控數(shù)字網(wǎng)，即各級互換中心均安裝數(shù)字互換機，傳輸電路均為數(shù)字電話。程控數(shù)字網(wǎng)通信質量優(yōu)良，自動化限度高,故發(fā)展不久。4.1．2互換機１，互換機的組成電話系統(tǒng)的關鍵設備是互換機?；Q機由互換網(wǎng)絡，控制器和接口組成。互換網(wǎng)絡執(zhí)行交傳送功能?？刂破魍戤吇Q機的控制功能。接口是互換機與各種傳輸線路連接的界面?；Q機性能的衡量指示。4.２互換網(wǎng)絡4.２.１互換網(wǎng)絡的分類基于互換網(wǎng)絡結構與工作方式不同,通?？梢詫⑵浞譃榭辗只Q網(wǎng)絡、數(shù)字互換網(wǎng)絡等形式?？辗只Q網(wǎng)絡通潰由多外空分互換器組成，空分互換器又由許多交叉接點和連線組成。數(shù)字互換網(wǎng)絡一般可以由時間互換器和空間互換器構成。數(shù)字時分互換網(wǎng)絡轉發(fā)的是數(shù)字信號。模擬信號道先要轉換為數(shù)字信號才干進行互換。4．2.2空分互換網(wǎng)絡空分互換網(wǎng)絡是在互換機輸入與輸出端口之間建立互換通道,一般是有一系統(tǒng)交叉接點和連線構成。4.2.３數(shù)字時分互換網(wǎng)絡1．時隙互換器時隙互換器又稱T型互換器,其功能是完畢一條PCＭ復用線上各時隙內容的互換。時隙互換器重要由話音存儲器（ＳM)和控制存儲器(CM)組成。對話音存儲器的控制方式有兩種：一是“順序寫入,控制讀出”;另一種是“控制寫入,順序讀出”。“順序”指由時鐘電路提供的SＭ讀或寫地址,它能使SM的單元信號與輸出復用線上的時隙號相相應?！翱刂啤笔侵赴纯刂拼鎯ζ髦屑阂?guī)定的內容來控制話音存儲器的讀或寫,時隙互換就是在這里控制延時的。除了話音存儲器和控制存儲器之外,時間互換器的組成電話還涉及：串并轉化電路、并串轉換電路、計數(shù)器及其它控制電路。2，空間互換器空間互換器又稱S互換器,其作用是完畢不同的PCM復用之間的互換,空間互換其重要交叉接點矩陣和控制存儲器組成。空間互換器的控制方式有輸出控制和輸入控制方式兩種。3，三級數(shù)字時分互換網(wǎng)絡當互換機的容量很小時,可以采用含一個時間互換器的單T網(wǎng)絡，單T網(wǎng)絡的容量最大為10２4個64kbｉｔ/s信道。當互換機的容量超過單Ｔ的限度時,必須采用Ｔ和S互換器組成的多級網(wǎng)絡。按照T和Ｓ互換機的功能,由其構成的三級網(wǎng)絡結構有TＳT、SＴS和ＴTT。4.3互換控制器控制器的基本任務是控制互換網(wǎng)絡的狀態(tài),即控制從用戶線到達的呼喊輸入互換機到另一個用戶線并輸出功能模塊。其核心技術是互換技術。互換分為電路互換和分組互換。4.３.１程控（電路)互換技術電路互換是指在通話之前,根據(jù)用戶的呼喊請求,由網(wǎng)絡預先給用戶分派傳輸帶寬。用戶若呼喊成功,則從主叫端到被叫端建一條物理通道。此后雙方才干互相通話。通話完畢掛機后即自動釋放這條物理鏈路。電路互換的關鍵點是：在通話的所有時間內用戶始終占用端到端的固定傳輸帶寬。優(yōu)點:它能根據(jù)用戶的需要提供端到端的臨時專用通道,在通路建立后端到端的傳輸時延基本上等于途徑的電波傳播時延，因而適合承載對時延有嚴格規(guī)定的數(shù)據(jù)業(yè)務但是正由于它提供的是臨時專用通道。路由設計電路互換路由選擇。我國自動電話互換機網(wǎng)常用幾種路由基干路由高效直達路由低呼損直達路由路由選擇順序：先選擇高效直達路由。當高效直達路由忙時，選迂回路由,選擇順序是:“由遠至近”即先在被叫端一側自上而下選擇，再在主叫端一側自上面下的選擇；最后選擇最終路由,最終路由可以是實際的最終路由,也可以是基干路由。3，編號制度４.互換機的業(yè)務功能和呼喊解決過程。互換機的基本功能規(guī)定，程控互換機面臨的用戶有兩類：通信終端的使用者和交機的營運、操作者。相應功能可以分為用戶業(yè)務和維護功能兩大類?；Q機功能運營、管理功能維護,診斷功能互換機的呼喊解決過程用戶掃描向用戶送撥號音接受用戶撥號信息號碼分析地址接受和選擇路由向被叫用戶振鈴通話接續(xù)與監(jiān)視話終拆線4．3.2分組互換技術分組互換技術是一種存儲轉發(fā)的互換方式,其存儲轉發(fā)的基本數(shù)據(jù)單元是報文的分組。.存儲轉發(fā)式的互換基本單位是電腦報文，又稱報文互換。分組互換是報文互換的繼承和發(fā)展。采用分組互換技術的通信網(wǎng)或通信子網(wǎng)稱為互換網(wǎng)。１,分組互換的分類：分組互換有兩種方式,數(shù)據(jù)包方式和虛電路方式。這兩種方式的共同點是實現(xiàn)分組的存儲轉發(fā),但轉發(fā)的過程各有其特點為，可以適應不同的業(yè)務規(guī)定。數(shù)據(jù)報分組互換與電路互換不同,在傳輸數(shù)據(jù)分組之前,不需要預先建立任何連接，而是直接按照每個分組首部中的目的地址獨立選擇轉發(fā)途徑。虛電路方式就是在用戶數(shù)據(jù)分組傳送前先要通過發(fā)送呼喊請求分組建立端到端的連接通路。虛電路建立方式有兩種:互換虛電路和永久虛電路。虛電路與數(shù)據(jù)報不同點：（1）選擇不同（２)分組順序不同（3)分組首部不同(４)故障敏感度不同。(5)提供的服務和應用不同。２.分組網(wǎng)路由的選擇分組互換網(wǎng)的重要功能是將報文的分組從源結點傳送到目的結點。分組互換網(wǎng)中表達路由通常有標頭指法和路由表達法兩種。4．4用戶環(huán)路4.4.1用戶環(huán)路的結構4.４.2用戶線接口插件的功能用戶環(huán)路運用一個用戶線路接口插件與端局相連。這個插件的基本功能可用縮寫字符BORＳCＨY表達。(1）饋電(B）（2）過壓保護(O)（3）振鈴(R）(４)監(jiān)視(S)編解碼(C)（6)混合(H)（7)測試(Ｔ）4.４.3用戶環(huán)路上的信號4．5電話機的原理4.5.1電話機的組成電話機重要由受話器、送話器、撥號裝置和振鈴組成。4．5.２電話機的工作原理4．6電話網(wǎng)絡信令４．6．１信令系統(tǒng)通信網(wǎng)是由互換系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和用戶終端組成的。信念系統(tǒng)的作用是協(xié)調互換系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和用戶終端的運營在指定的用戶終端之間建立電路連接,并維護網(wǎng)絡自身的正常運營和提供各種各樣的服務。信令在多段連路上的傳輸方式有兩種:端到端的方式和逐段轉發(fā)的方式。用戶線信令一般設計得比較簡樸，通常只有具有最基本的呼喊連接建立和釋放功能，用戶線信令集合一般涉及下列一信令:請求、地址、釋放、來話提醒、應答和進程提醒。信令的分類:按其工作的區(qū)域不同：可分為用戶線信令和局間信令用戶線信令是指在終端和互換機之間用戶線上傳輸?shù)男帕?、它涉及用戶狀態(tài)信息、數(shù)字信令、鈴流以及各種信號音。局間信令是互換機之間信令。它分為兩類：一類是占用、占用確認、應答、拆線等信令；另一類是傳送號碼的控制接續(xù)的信令。按其傳送信道和用戶消息傳送的關系，可以分為隨路信令和公共信道信合。隨路信令的重要特點是信令與用戶消息在同一條信道上傳送，或信令信道與用戶信道一一相應。4.6.２信令系統(tǒng)概述4.6．3電話網(wǎng)的呼喊過程一個正常的呼喊解決信令過程,通常包含3個階段：呼喊建立階段、通話階段和釋放階段。移動通信5．1移動通信概論5.1.1移動通信發(fā)展簡述5．1.2移動通信的特點移動通信與其它通信方式相比具有以下特點:1，移動通信運用無線電波進行信息傳輸2通信在復雜的電磁環(huán)境下工作３.移動通信業(yè)務量有限4.移動通信系統(tǒng)建網(wǎng)技術復雜5.移動臺必須合用于移動環(huán)境。５.1.3移動通信的工作方式無線通信的傳輸方式分為單向傳輸（廣播式,如無線電尋呼系統(tǒng))和雙向傳輸(應答式)雙向傳輸又分為單工、半雙工、全雙工。5.1.４移動通信的分類及常用系統(tǒng)1，移動通信的分類方法:2．常用移動通信系統(tǒng)：5.2蜂窩網(wǎng)的基本概念５．２.1概述5．2.2頻率再用頻率再用：規(guī)定使用相同信道組的社區(qū)兩兩之間的距離足夠遠,從而使其互相間的干擾在可接受的范圍內。這種為蜂窩系統(tǒng)中的所有基站選擇和分派信道組的設計過程稱為頻率再用。５.2.３信道分派策略信道分派策略：是一種能實現(xiàn)既增長用戶容量又以減少干擾為目的的頻率再用方案。信道分派策略可以分為兩大類:固定和動態(tài)5．２.４切換策略和位置管理當一個移動用戶(MS)在通話過程中從一個社區(qū)移動到另一個社區(qū)時，MSC將該MS的連接控制從一個社區(qū)轉移到另一個社區(qū)。這種將正在通話的狀態(tài)MS轉移到新的業(yè)務信道上的過程稱為“切換”目的是實現(xiàn)蜂窩移動通信的“無縫隙”覆蓋。位置管理涉及登記和位置傳遞。５.２.5干擾與系統(tǒng)容量干擾是影響系統(tǒng)蜂窩無線系統(tǒng)性能的重要因素。蜂窩系統(tǒng)的兩種重要干擾是同頻干擾和鄰頻干擾.５.2．６功率控制減小干擾5.3無線電波傳播移動無線信道影響著無線通信系統(tǒng)的性能。移動通信的信道是指基站天線、移動用戶天線和兩副天線之間的傳播途徑。５．3.1無線電波傳播特性。電磁波傳播的機制是多種多樣的,但總體可以歸為反射、饒射和散射。無線電波在空間中傳播的方式有很多種：直射波、多徑反射波、繞射波以及散射波。它們具有如下的特點：直射波：指在視距覆蓋內無遮擋的傳播，其信號最強。多徑反射波:指從不同建筑物或其他物體反射后到達接受點的傳播信號，其信號強度次之。繞射波：從較大的山區(qū)或建筑繞射后到達接受點的傳播信號，其強度與反射波相稱。散射波：是空氣中離子受激后電波產(chǎn)生二次反射，通過由二次發(fā)射所引起的慢反射后到達接受點的傳播信號，其信號強度最弱。5.３.２自由空間傳播性。5.3.３3種基本的無線電波傳播機制一般認為，在無線通信系統(tǒng)性中影響電波傳播的３種最基本的機制為反射、繞射和散射。5．3．4移動能信信道的重要特點:重要特點：１）傳輸信道的開放性2）接受點地理環(huán)境我復雜性和多樣性3)移動臺的隨機移動性。5．3．5移動通信信號傳播的損耗或衰落由于移動通信信道及電磁波在空間傳播的特點：導致了信號在傳播過程中會產(chǎn)生3中重要的損耗，而在接受點則產(chǎn)生3種效應。(1）自由空間的途徑損失(２）(２0陰影衰落（3）多徑衰落。5.３.63類重要的選擇衰落1，時間選擇性衰落：即在不同的時間，衰落特性不同２，頻率選擇性衰落；即在不同的頻率上，衰落特性不同３,空間選擇性衰落:即在不同的地點上,衰落特性不同5.４抗衰落技術5.４．11分集方式在移動通信系統(tǒng)中也許用到兩類分集方式:一類稱為:宏分集:另一類稱為：微分集“宏分集”重要用于蜂窩通信系統(tǒng)中，也稱為“多基站”分集,這是一種減小慢衰落影響的分集技術。“微分集”是一種減小快衰落影響的分集技術,在各種無線通信中都經(jīng)常使用。微分集重要分為下列３種形式:(1）空間分集(2）頻率分集（3）時間分集空間分集的依據(jù)是快衰落的空間獨立性,即在兩個不同的位置上接受同一個信號,只要兩個位置的距離大到一定限度,則兩處所收信號的衰落是不相關的。頻率分集：由于頻率間隔大于相關帶寬的兩個信號所遭受的衰落可以認為是不相關的。因此可以用兩個以上的不同的頻率傳輸同一信息,以實現(xiàn)頻率分集。時間分集:快衰落除了具有空間和頻率獨立性之外,還具有時間獨立性,即同一信號在不現(xiàn)的時間區(qū)間多次重發(fā),只要各次發(fā)送的時間間隔足夠大,那么各次發(fā)送信號所出現(xiàn)地衰落將是彼此獨立，接受機將反復收到同一個信號進行合并,就能減小衰落的影響。2.合并方式選擇不同的加權系數(shù),就可構成不同的合并方式。選擇合并:選擇式合并是指檢測所有分集支路的信號，以選擇其中信噪比最高的那一個支路的信號作為合并器的輸出，在選擇式合并器中,加權系數(shù)只有一項為１,其余均為0最大比值合并:最大比值合并是一種最佳合并方式等增益合并:等增益合并無需對信號加權，各支路的信號是等增益相加的,等增益合并方式實現(xiàn)比較簡樸,其性能接近于最大比值合并。5.4.2ＲAKE接受ＲAKE接受機就是運用多個并行相關器檢測多徑信號，按照一定的準則合成一路信號提供應解調接受機。RAKE接受機實現(xiàn)原理:5.4.3交織技術交強技術也叫交織編碼,可以使突發(fā)差錯分散成為隨機差錯而避免成功的數(shù)據(jù)丟失。５.4.4均衡技術均衡技術是指各種用來解決碼間干擾的算法和實現(xiàn)方法。5.５多址技術5．5.1頻分多址FDMA是指將給定的頻譜資源劃分為若干個等間隔頻道,供不同的用戶使用。FＤMA是應用最早的一種多址技術。AMPA、NAMPS、TＡCS、NTＴ和JTＡＣS等第一代移動通信系統(tǒng)所采用的多址技術是就FDMＡ,此外衛(wèi)星通信中FDMＡ也得到了廣泛的應用。特點如下：FDMA的信道載波每次只能傳送一路電話。2)假如一個己經(jīng)分派的FDMA的信道沒有使用,那么它就解決空閑狀態(tài),但是不能由其他用戶使用，本質上是一種資源的浪費3）在分派好語音信道后，基站與移動臺就會同時連續(xù)的發(fā)射。4)FDMA的信道帶寬相對較窄,通常每一個信道僅支持每個載波一條線路。5)窄帶信號的符號連續(xù)時間與平均時延擴展相比是很大的，這意味著符號間干擾較低,因此城FDMＡ窄帶系統(tǒng)中幾乎不需要均衡或主線不需要均衡。６）與TDMA相比，F(xiàn)DＭA移動系統(tǒng)要簡樸得多。7)FDMA系統(tǒng)是一種不間斷發(fā)送模式,因此相對于TDＭＡ而言，它需要較少的比特來滿足系統(tǒng)開銷,8）由于發(fā)射機和接受機同時工作，所以ＦDMA系統(tǒng)需要雙工器，這就增長了ＦDMA用戶單元和基站的費用。5.5.2時分多址TDMA是指時間分割成周期性的幀,每一幀再分為若干個時隙,在每一個時隙中，在每一個時隙中僅允許一個用戶要么接受要么發(fā)射。ＴDMA具有如下特點：1)TＤＭＡ使幾個用戶共享一個載波頻率，并且每一個用戶運用不相重疊的時隙。每一幀的時隙數(shù)取決于多個因素，如調制技術、有效帶寬。對于用戶而方，TＤＭＡ系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞不是連續(xù)的,而是分組發(fā)送的。由于TDＭA中的不連續(xù)發(fā)送,切換解決一個用戶單元來說比較簡樸，由于它可以運用空閑時隙監(jiān)聽其它基站。TDMA用不同的時隙進行發(fā)射和接受,因此不需要雙工器。在ＴDMA中，采用自適應均衡是必須是必要的。由于分組發(fā)射,因此在TＤＭA系統(tǒng)中需要羅高的同步開銷5.５．３擴頻多址或碼分多址ＳSMA系統(tǒng)有兩個共同的特點:一是擴頻,也就是說用于傳輸信息的信號帶寬遠大于信息帶寬。二是在擴展的實現(xiàn)上，不管通過什么途徑擴頻,基本都是用用一組優(yōu)選的擴展進行控制。CDＭＡ特點:CDMA系統(tǒng)的許多用戶共享同一頻率，不管使用的是時分雙工還是頻分雙工技術。與ＴDＭA和ＦＤMA不同，CDＭA具有軟容量的特點。由于信號被擴展在一較寬的頻譜上,因而可以減小多徑衰落。在CDMA系統(tǒng)中，信道數(shù)據(jù)速率高。由于CDMA使用同信道社區(qū),所以它可以宏分集來進行軟切換。多址于干擾是CDMA系統(tǒng)的一個問題。假如在ＣDMA接受機上存在比目的功率更高的其他用戶功率，那么就會出現(xiàn)遠近效應問題。５.５.4空分多址空分多址（ＳDMA）是使用定向波束天線來服務不同的用戶，５.5.5多址技術與調制技術在未來移動通信中的融合。OFＤM優(yōu)點:１）頻譜運用率高，比一般串行系統(tǒng)高出近一倍。2）抗衰落能力強。3)特別適合高速據(jù)的傳送。４）抗碼間干擾能力強。５.6時分多址數(shù)字蜂窩網(wǎng)——GSMGSM系統(tǒng)重要特點:防盜拷能力強,網(wǎng)絡容量大,手機號碼資源豐富，通話清楚，穩(wěn)定性強,不易受干擾,通話死角少,手機耗電量低。GSM系統(tǒng)從結構上來看重要包含４個主體:移動臺(MS)、基站子系統(tǒng)(BＢＳ)、網(wǎng)絡子系統(tǒng)(NＳS)和操作支持系統(tǒng)（ＯSS）GＳM系統(tǒng)體系結構重要涉及3個相關的子系統(tǒng),分別是移動臺、基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡子系統(tǒng)。5.6.４GSM系統(tǒng)接口GSM系統(tǒng)中的重要接口有Uｍ接口、Abis接口、A接口以及NSS的內部接口。GＳＭ系統(tǒng)與其它公用電信網(wǎng)接口重要是指與公用電話網(wǎng)(PSＴN）、綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)（ISDN)、分組互換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(PＳPDＮ）、電路互換公用數(shù)據(jù)網(wǎng)(CSPDN)間的接口，它是通過MＳC來實現(xiàn)的。5.6.5GSM技術介紹１,工作頻段的分派2多址方案3,無線幀結構4．無線接口管理5．ＧSM信道6.ＳIM卡7，保密措施５.6.７碼分多址蜂窩移動通信系統(tǒng)5.７.1CDMA系統(tǒng)原理及特點ＣDMA系統(tǒng)是以擴頻調制技術和碼分多址接入技術為基礎的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。在ＣDMA系統(tǒng)中,不同用戶傳輸?shù)男畔⑹强扛髯圆煌木幋a序列來區(qū)分的。IS-9５系統(tǒng)重要指標如下：1)工作頻率。２)碼片速率:1．２288Ｍbit/s。3)比特率：速率集１為９．６ｋbit/s.速率集2為14．4kbiｔ／ｓ，ＩＳ-９5B１1為1１5.２kｂit/s.４)幀長度:２0mｓ.5)功率控制ＣDMA系統(tǒng)具有以下重要特點:1)系統(tǒng)容量大,２)ＣDMＡ系統(tǒng)具有軟容量特性．3）ＣDMＡ系統(tǒng)具有軟切換功能.４)CDMA系統(tǒng)具有話音激活功能.５)CDＭA系統(tǒng)是以擴頻技術為基礎的,因此具有干擾,抗多徑衰落,保密性強等優(yōu)點．6)因CDMA和GSM的技術體制對CＤMA和GSM的發(fā)射功率的規(guī)定,初始發(fā)射功率值的取定以及功率控制機制不同,在通信過程中,CDMA手機的平均發(fā)射功率遠遠低于GSM手機的平均發(fā)射功率.5．７.２CDMＡ系統(tǒng)結構CDMＡ系統(tǒng)與ＴDＭA系統(tǒng)的重要差別在于無線信道的構成,相關的無線接口和無線設備,特殊的控制功能.結構重要由３大部分組成:互換子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)和移動臺子系統(tǒng).5．7.3CＤMA系統(tǒng)的技術1）可變速率聲器２)功率控制論3)CDMＡ系統(tǒng)中的RAＫE接受4)越區(qū)切換5.7.4CDＭＡ系統(tǒng)的無線鏈路5.7.5CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)的系統(tǒng)容量在ＣDMA系統(tǒng)中,采用了以下技術以提高蜂窩系統(tǒng)的容量采用話音激活技術2，運用扇區(qū)劃分提高系統(tǒng)容量３,CDMＡ系統(tǒng)的軟容量微波通信6.１．1微波通信的基本概念微波能信就是運用微波作為載波來攜帶信息并通過空間電磁波進行傳輸?shù)囊环N無線通信方式,6.1.2數(shù)字微波通信1.數(shù)字微波通信系統(tǒng)組成重要由天饋設備、微波分路系統(tǒng)、微波收發(fā)信機、中頻調制解調器、基帶切換設備、勤務及監(jiān)控設備和PＣM設備組成。２.數(shù)字微波發(fā)信系統(tǒng)（１）數(shù)字微波發(fā)信系統(tǒng)的組成:目前使用的的數(shù)字微波通信設備，其數(shù)字微波發(fā)信機根據(jù)頻率變換方式不同,可分為直接調制式發(fā)信機和變頻式發(fā)信機。（2）數(shù)字微波發(fā)信系統(tǒng)各部分的作用１）微波發(fā)信本振源的作用2）微波發(fā)信混頻器的作用３)微波晶體管理線性功率放大器的作用3.數(shù)字微波收信系統(tǒng)４,饋線及天線系統(tǒng)５，收發(fā)公用器6,數(shù)字微波能信采用的調制方式６.１．3數(shù)字微波通信的分類數(shù)字微波能信可以分為地面微波中繼通信、一點多址微波通信、微波衛(wèi)星能信和微波散射能信。其中微波衛(wèi)星通信是地面微波中繼能信的特例。6.1．４微波通信頻段配置與再用１，微波通信頻率配置原則2,微波通信頻率配置方案3，射頻波道的頻率再用6.１.５微波的特點1，數(shù)字微波通信的優(yōu)點:抗干擾能力強，線路噪聲不積累（2)便于加密,保密性強（3）便于組成數(shù)字通信網(wǎng)。2,數(shù)字微波通信的缺陷:占用頻帶寬（2)傳輸特性的變化超過一定范圍時,通信質量顯著惡化。６.2微波傳輸中的抗衰落技術微波傳播中的衰落現(xiàn)象組微波傳輸帶來了不利影響，嚴重地多徑衰落會使系統(tǒng)的誤碼性能大大下降以至中斷能信。為此，相繼開展了各種對抗信道畸變,特別是對抗多徑衰落所引起的信道畸變和各種均衡、補償及干擾抵消技術的研究,提出了各種對付微波衰落的技術措施為抗衰落技術。分集接受技術(1）空間分集(2)頻率分集(3)角度分集自適應均衡技術(1)頻域自適應均衡器(２）時域自適應均衡器6.3PDH數(shù)字微波通信系統(tǒng)6.3.1ＰＤＨ數(shù)字微波復接原理PDH數(shù)字復接系統(tǒng)涉及發(fā)端的數(shù)字復接器和收端的分接器6．3.2ＰDH傳輸系統(tǒng)的復接方式1.按支路信號在群信息中的排列方式分類(1）按位復接(2)按路復接（3）按幀復接2，同步復接異步復接6.３.3PDH傳輸系統(tǒng)的速率６.3.４PDH傳輸系統(tǒng)的容量1)２.04８Mbit/s2）２＊2.04８Mbiｔ/ｓ3）8.48８Mbit/s４)２＊8.４88Mｂit／s５）３4．36８Mbit/ｓ６)2＊34．36８Mｂit/ｓ7）139.２６4Mbit／s６．3．5PDＨ傳輸系統(tǒng)的缺陷：（1）PDH數(shù)字系列兼容困難(2）復接設備復雜(3）不便于維護管理（4）不利于信息互換6.4SDH大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)６.4.1SDH傳輸系統(tǒng)的組成一個實用的STM-４SDH傳輸系統(tǒng)的組成:支路信號(TR）、終端復用器（ＴM）、再生中繼器(RＥG）和分插復用(ADM)或數(shù)字交叉連接設備（ＳＤXC）。6.４.2ＳＤH是在同步光網(wǎng)絡ＳONEＴ的基礎上建立起來的一種新的技術體制，它規(guī)定了在網(wǎng)絡節(jié)點接口的所有速率等級,而對支路信號的速率沒有規(guī)定。因此，SDＨ可以提供不同速率的傳輸通道。SDH使用的信息結構等級為SＴM-N同步傳輸模塊，其中最基本的組成模塊是SＴM–１,其速率為１５5.520Ｍbit／ｓ,更高等級的ＳＴM－N的信號是將STM-1按同步復用、字節(jié)復接后的結果。6.４．3SDＨ傳輸系統(tǒng)的容量我國規(guī)定,SDH數(shù)字微波系統(tǒng)可以采用以下的容量系統(tǒng)。1）５1.8４０Ｍbit／ｓ２）155.05２0Mｂｉt/s3)2*155.520Mbit/ｓ4)４*155.52０Mｂit／ｓ5)62２．０8０Mｂit／ｓ６.4.４SDＨ傳輸系統(tǒng)的關鍵技術1,編碼調制技術2，交叉極化干擾抵消技術３，自適應均衡技術4，高線性功率放大器和自動發(fā)射功率控制６.4.5SDH傳輸系統(tǒng)射頻波道配置SＤH微波通信系統(tǒng)的射頻波道配置應當與現(xiàn)有的射頻波道配置方案兼容，便SＤH微波傳輸系統(tǒng)的推廣，盡量減少對現(xiàn)有ＰDH微波傳輸系統(tǒng)的影響．6.4．6ＳＤＨ傳輸系統(tǒng)的應用特點:(１)傳輸容量大（２)通信性能穩(wěn)定(3)投資小,建設周期短(4）維護、管理操作方便6.５典型數(shù)字微波通信系統(tǒng)６．5.１SAT-３0０0微波通信系統(tǒng)概述ＳAT－3000系統(tǒng)微波通信系統(tǒng)是法國生產(chǎn)的一種容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)，可以工作在7ＧHｚ、8GHz、１3ＧHz３種不同的射屢屢率。通信距離可達６0Km。它由射頻發(fā)射器、調制解調器、數(shù)字接口電路和數(shù)字復分接電路構成。6.5.2基帶信號的復接原理基帶信號的復接由34MHz復接電路板完畢,６.5.3發(fā)射系統(tǒng)原理６.5.4接受系統(tǒng)原理衛(wèi)星通信7.1衛(wèi)星通信概論7.１.1衛(wèi)星通信的基本概念衛(wèi)星通信是宇宙無線電能信的形式之一,是指兩個或多個地球站運用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉發(fā)或反射無線電信號進行通信。運用靜止衛(wèi)星作為中繼的通信系統(tǒng)，稱為靜止衛(wèi)星通信系統(tǒng)。對于靜止衛(wèi)星而言，由于地球結構的不均勻和太陽、月亮引力的影響，衛(wèi)星的軌道參數(shù)隨時發(fā)生變化,不斷偏離開普勒法則擬定的抱負軌道，產(chǎn)生一定的漂移,這種現(xiàn)象稱為攝動。每年的春分和秋分前后各23天中,衛(wèi)星星下點進入本地時間半夜前后,衛(wèi)星、地球和太陽共處在一條直線上，地球擋住了陽光，衛(wèi)星進入地球的陰影區(qū),導致了衛(wèi)星的日蝕，稱為星蝕。每年的春分和秋分前后,衛(wèi)星星下點進入本地時間中午前后的一段時間里,衛(wèi)星處在太陽和地球之間，地球站天線對準衛(wèi)星的同時，也對準太陽，強大的太陽噪聲對通信導致強干擾,甚至能信中斷,這種現(xiàn)像稱為日凌中斷。7.１.２衛(wèi)星通信的特點1,衛(wèi)星通信的重要優(yōu)點(1)通信距離遠,建站成本與通信距離無關(２）以廣播方式工作,便于實現(xiàn)多址能信（3)頻帶寬，傳輸容量大，適于多種業(yè)務傳輸(4）可以自發(fā)自收進行監(jiān)測（5）通信線路穩(wěn)定可靠，通信質量高（6）通信電路靈活，機動性好2,靜止衛(wèi)星通信的缺陷1）需要先進的電子技術。２）要解決信號傳播時延及回波效應帶來的影響。3）存在星蝕和日凌中斷現(xiàn)象。4）存在地面微波系統(tǒng)與衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的互相干擾5）通信衛(wèi)星暴露在空中，使得衛(wèi)星的抗毀性差，保密性不好;。７．1.３衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成與分類1,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)由空間分系統(tǒng)、通信地球站、跟蹤遙測及指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)４大部分組成。通信衛(wèi)星重要由天線分系統(tǒng)、通信分系統(tǒng)、電源分系統(tǒng)、跟蹤遙測指令分系統(tǒng)和控制分系統(tǒng)5個分系統(tǒng)組成。7.１.４衛(wèi)星通信的工作頻段衛(wèi)星通信頻率范圍一般選在微波波段（300MHz-30０GＨｚ）。７．2衛(wèi)星通信中的電波傳輸損耗與噪聲7.3衛(wèi)星通信體制７.３．1衛(wèi)星通信體制基本內容通信體制是指通信系統(tǒng)所采用的信號傳輸方式和信號互換方式，也就是根據(jù)信道條件及通信規(guī)定,在系統(tǒng)中采用的信號形式以及傳輸方式、互換方式等。衛(wèi)星通信體制的基本內容涉及基帶信號形式、中頻調制制度、采用的多址方式和信道分派制度四個方面。數(shù)字衛(wèi)星通信采用PSK、QPＳK和MSK等調制方式。7．3.2衛(wèi)星通信中常用的多址方式