当前位置：文档之家› 数字微波通信实现

数字微波通信实现

数字微波通信实现通信原理三级项目报告书学生所在学院：学生所在班级：课程名称：学生姓名：2015年5月目录摘要 (3)前言 (3)一、方案论证 (3)1.1.1光纤通信 (3)1.1.2卫星通信 (4)1.1.3微波通信 (9)二、总方案设计 (10)2.1.1方案确定：通过上述方案的比较，我们采用微波进行海陆的音频和视频传输。

微波通信组成：天线、收发信机、调制器、多路复用设备以及电源设备、自动控制设备 (10)2.1.2微波通信工作流程： (10)2.1.3信源编码功能：1）提高信息的传输效率2）完成A/D转换数字化包含的主要过程：抽样、量化、编码 (10)2.1.4 (10)2.1.5 (11)三、设备选型 (11)3.1.1天线：天线的作用是把发信机(ODU)发出的微波能量定向辐射出去，把接收下来的微波能量传输给收信机(ODU)常用微波天线有抛物面天线和卡塞格仑天线。

国产微波天线直径一般分为0.30.6.21.62.02.53.2m等；进口微波天线的直径一般分为：0.30.61.21.82.43.0m等。

(11)四、应用前景 (12)五、心得体会： (12)数字微波通信实现摘要本次通信原理三级项目要求同学们根据所设场景设计一个通信系统。

场景：AB两地海陆相距150km,采用合适的通信方式使得两地能够顺畅进行视频和音频通信。

要求通信尽可能的稳定，同时抗干扰能力尽可能强，同时通信费用应在合理区间。

对于海陆通信我们常用的通信方式有光纤通信、卫星通信和微波通信。

我们对这三种方式进行资料查阅，综合比较之后设计了本次三级项目要求的通信系统。

关键词：海陆通信视频、音频通信前言数字微波通信具有两大技术特征:①它所传送的信号是按照时隙位置分列复用而成的统一数字流，具有综合传输的性质。

②它利用微波信道来传送信息，拥有很宽的通过频带，可以复用大量的数字电话信号，可以传送电视图像或高速数据等宽带信号。

由于微波电磁信号按直线传播，数字微波(模拟微波也如此)通信可以按直视距离设站(站距约50千米)，因此，建设起来比较容易。

特别在丘陵山区或其他地理条件比较恶劣的地区，数字微波通信具有一定的优越性。

在整个国家通信的传输体系中，数字微波通信也是重要的辅助通信手段。

一、方案论证1.1.1光纤通信光纤即为光导纤维的简称。

[1]是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。

从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。

光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中，光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。

传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。

光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。

光纤通信的特点：(1)通信容量大、传输距离远；一根光纤的潜在带宽可达20THz。

采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。

目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。

光纤的损耗极低，在光波长为1.55μm附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。

因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。

(2)信号干扰小、保密性能好；(3）抗电磁干扰、传输质量佳，电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。

(4）光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；(5）材料来源丰富，环境保护好，有利于节约有色金属铜。

(6）无辐射，难于窃听，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。

(7)光缆适应性强，寿命长。

(8）质地脆，机械强度差。

(9）光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。

(10）分路、耦合不灵活。

(11）光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）(12）有供电困难问题。

光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于有很多优点：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。

1.1.2卫星通信卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间的通信。

人造地球卫星根据对无线电信号放大的有无、转发功能，有有源人造地球卫星和无源人造地球卫星之分。

由于无源人造地球卫星反射下来的信号太弱无实用价值，于是人们致力于研究具有放大、变频转发功能的有源人造地球卫星——通信卫星来实现卫星通信。

其中绕地球赤道运行的周期与地球自转周期相等的同步卫星具有优越性能，利用同步卫星的通信已成为主要的卫星通信方式。

不在地球同步轨道上运行的低轨卫星多在卫星移动通信中应用。

同步卫星通信是在地球赤道上空约36000km的太空中围绕地球的圆形轨道上运行的通信卫星，其绕地球运行周期为1恒星日，与地球自转同步，因而与地球之间处于相对精致状态，故称为禁止卫星、固定卫星或同步卫星，其运行轨道称为地球同步轨道（GEO）在地面上用微波接力通通信系统进行的通信，因系视距传播，平均每2500km假设参考电路要经过每跨距约为46km的54次接力转接。

同步卫星与地球的相对关系图卫星通信系统包括通信和保障通信的全部设备。

一般由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成，如图1．跟踪遥测及指令分系统跟踪遥测及指令分系统负责对卫星进行跟踪测量，控制其准确进入静止轨道上的指定位置。

待卫星正常运行后，要定期对卫星进行轨道位置修正和姿态保持。

2．监控管理分系统监控管理分系统负责对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的检测和控制，例如卫星转发器功率、卫星天线增益以及各地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控，以保证正常通信。

3．空间分系统(通信卫星)通信卫星主要包括通信系统、遥测指令装置、控制系统和电源装置(包括太阳能电池和蓄电池)等几个部分。

通信系统是通信卫星上的主体，它主要包括一个或多个转发器，每个转发器能同时接收和转发多个地球站的信号，从而起到中继站的作用。

4．通信地球站通信地球站是微波无线电收、发信站，用户通过它接入卫星线路，进行通信。

卫星通信与其他通信方式相比较，有以下几个方面的特点：①通信距离远，且费用与通信距离无关。

从图16.2中可见，利用静止卫星，最大的通信距离达18100km左右。

而且建站费用和运行费用不因通信站之间的距离远近、两通信站之间地面上的自然条件恶劣程度而变化。

这在远距离通信上，比微波接力、电缆、光缆、短波通信有明显的优势。

②广播方式工作，可以进行多址通信。

通常，其他类型的通信手段只能实现点对点通信，而卫星是以广播方式进行工作的，在卫星天线波束覆盖的整个区域内的任何一点都可以设置地球站，这些地球站可共用一颗通信卫星来实现双边或多边通信，即进行多址通信。

另外，一颗在轨卫星，相当于在一定区域内铺设了可以到达任何一点的无数条无形电路，它为通信网络的组成，提供了高效率和灵活性。

③通信容量大，适用多种业务传输。

卫星通信使用微波频段，可以使用的频带很宽。

一般C和Ku频段的卫星带宽可达500～800MHz，而Ka频段可达几个GHz。

④可以自发自收进行监测。

一般，发信端地球站同样可以接收到自己发出的信号，从而可以监视本站所发消息是否正确，以及传输质量的优劣。

⑤无缝覆盖能力。

利用卫星移动通信，可以不受地理环境、气候条件和时间的限制，建立覆盖全球性的海、陆、空一体化通信系统。

⑥广域复杂网络拓扑构成能力。

卫星通信的高功率密度与灵活的多点波束能力加上星上交换处理技术，可按优良的价格性能比提供宽广地域范围的点对点与多点对多点的复杂的网络拓扑构成能力。

⑦安全可靠性。

事实证明，在面对抗震救灾或国际海底/光缆的故障时，卫星通信是一种无可比拟的重要通信手段。

即使将来有较完善的自愈备份或路由迂回的陆地光缆及海底光缆网络，明智的网络规划者与设计师还是能够理解卫星通信作为传输介质应急备份与信息高速公路混合网基本环节的重要性与必要性。