微波光釬衛(wèi)星專業(yè)復(fù)習(xí)資料(基礎(chǔ)概念篇)

1、技術(shù)能手復(fù)習(xí)資料（微波專業(yè)）1.廣播電視傳輸?shù)闹饕夹g(shù)環(huán)節(jié)節(jié)目制作、節(jié)目播出、節(jié)目傳送、節(jié)目發(fā)射、節(jié)目接收、節(jié)目監(jiān)測(cè)2.微波、衛(wèi)星、光纖傳輸特點(diǎn)及系統(tǒng)組成微波傳輸特點(diǎn)與系統(tǒng)組成微波、多路、接力是微波通信最基本的特點(diǎn)數(shù)字微波通信的特點(diǎn)：1）抗干擾性強(qiáng)，整個(gè)線路的噪聲不累積2）保密性強(qiáng)3）器件便于固態(tài)化、集成化、設(shè)備體積小、耗電少4）便于組成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)微波通信系統(tǒng)：終端設(shè)備、SDH分插復(fù)用設(shè)備、SDH微波設(shè)備終端設(shè)備：編解碼設(shè)備SDH分插復(fù)用設(shè)備：分插轉(zhuǎn)接SDH微波設(shè)備：1.基帶處理：主要對(duì)SDH基帶信號(hào)進(jìn)行信道的適應(yīng)處理，并完成調(diào)制和解調(diào)中頻信號(hào)的任務(wù)2.發(fā)信過程：調(diào)制后的中頻經(jīng)過時(shí)延均衡和

2、中頻放大后，送到發(fā)信混頻器，將中頻已調(diào)信號(hào)和發(fā)信本振信號(hào)進(jìn)行混頻，即可得到微波已調(diào)信號(hào)，再經(jīng)過單向器、射頻功放和分路濾波器，可得到符合射頻功率和頻率要求微博發(fā)信信號(hào)。射頻信號(hào)經(jīng)天饋線發(fā)射。3.收信過程：來自天線的微波信號(hào)，經(jīng)饋線、分路濾波器、低噪聲放大器后與收信本振信號(hào)進(jìn)行混頻，得到中頻信號(hào)，再經(jīng)過中頻放大，濾波后得到符合電平和阻抗要求的中頻信號(hào)，再送到基帶處理進(jìn)入解調(diào)單元，解調(diào)后的信號(hào)經(jīng)過時(shí)域均衡器，校正信號(hào)波形失真，得到滿足要求的SDH信號(hào)。衛(wèi)星傳輸特點(diǎn)1）通信距離遠(yuǎn)2）覆蓋面積大3）通信頻帶寬、傳輸容量大，適于多種業(yè)務(wù)4）通信質(zhì)量高，線路穩(wěn)定可靠5）通信電路靈活6）可以自發(fā)自收進(jìn)行監(jiān)測(cè)光

3、纖通信系統(tǒng)特點(diǎn)：1）損耗低2）頻帶寬3）抗電磁干擾4）對(duì)電氣絕緣5）有信號(hào)保密性6）溫度穩(wěn)定性好，壽命長(zhǎng)7）尺寸小、質(zhì)量輕8）材量豐富、價(jià)格低光纖傳輸系統(tǒng)由光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、光纜組成3.數(shù)字微波通信線路的信道噪聲、抗干擾技術(shù)1）熱噪聲2）干擾噪聲設(shè)備饋線產(chǎn)生：回波干擾、交叉極化干擾回波干擾（駐波干擾）：在饋線及分路系統(tǒng)中，當(dāng)導(dǎo)波元件之間的連接處的連接不理想時(shí)，會(huì)形成電波反射，因回波與主波信號(hào)的振幅及時(shí)延都不相同時(shí)形成的干擾。交叉極化干擾：指在為了提高高頻信道的頻譜利用率，在數(shù)字微波通信中用同一個(gè)射頻的兩種正交極化波來攜帶不同波道信息，產(chǎn)生的干擾就是交叉極化干擾。外來干擾：收發(fā)干擾、鄰道干擾、

4、同頻干擾收發(fā)干擾：某個(gè)通信方向的收發(fā)信是共用一副天線，這樣發(fā)支路的電波進(jìn)入收信機(jī)。鄰道干擾：相鄰波道干擾同頻干擾：二頻制系統(tǒng)通過多種途徑產(chǎn)生的干擾。3）波形失真噪聲4）其他噪聲抗干擾技術(shù)：1）增大發(fā)信功率，提高接收端輸入信號(hào)電平2）利用定向天線進(jìn)行空間選擇3）利用窄帶濾波器，進(jìn)行頻率選擇4）利用相關(guān)器件進(jìn)行波形選擇5）改善調(diào)制、解調(diào)方法6）采用糾錯(cuò)和檢錯(cuò)技術(shù)，進(jìn)行差錯(cuò)控制4.數(shù)字微波通信的衰落、衰落儲(chǔ)備、抗衰落技術(shù)衰落：當(dāng)電波傳播空間參數(shù)發(fā)生變化，使接收電平改變的現(xiàn)象。1）衰落對(duì)信號(hào)的影響：平衰落、頻率選擇性衰落平衰落：信號(hào)頻帶內(nèi)的多頻率分量的衰減量基本相等，雨衰、大氣散射、多徑傳播引起的衰落

5、。頻率選擇性衰落：無線通信中由直射波和強(qiáng)反射波經(jīng)相位干涉后產(chǎn)生。多徑衰落中的平衰落對(duì)數(shù)字微波系統(tǒng)的影響等效為收信電平降低，多徑衰落中的頻率選擇性衰落對(duì)數(shù)字微波系統(tǒng)的影響等效為信噪比降低。2）收信電平高低：上衰落、下衰落高于自由空間電平值的叫上衰落、低于的為下衰落3）從衰落時(shí)間：快衰落、慢衰落4）衰落機(jī)理：K型衰落、波導(dǎo)型衰落、閃爍衰落、雨霧衰落、吸收衰落、自由空間傳播衰落。衰落儲(chǔ)備：數(shù)字微波通信系統(tǒng)經(jīng)常用到有效衰落儲(chǔ)備的概念，有效衰落儲(chǔ)備是兼顧平衰落儲(chǔ)備、多徑衰落儲(chǔ)備和熱噪聲、干擾所需儲(chǔ)備的綜合衰落儲(chǔ)備?？顾ヂ浯胧?）增大發(fā)信功率2）增加天線增益3）縮短路徑長(zhǎng)度4）降低門限電平5）采用分級(jí)和

6、自適應(yīng)均衡技術(shù)1.空間分級(jí)接收空間分級(jí)接收是指在空間不同的垂直高度上設(shè)置幾副天線，同時(shí)接收一個(gè)發(fā)射天線的微波信號(hào)，然后合成或選擇一個(gè)強(qiáng)信號(hào)。若有兩副天線，就稱為二重空間分集接收。2.頻率分級(jí)接收采用兩個(gè)或兩個(gè)以上具有一定頻率間隔的微波頻率同時(shí)發(fā)送和接收一個(gè)信息，然后進(jìn)行合成或選擇。3.自適應(yīng)均衡技術(shù)均衡：就是接收端的均衡器產(chǎn)生于信道特性相反的特性通過均衡器消除時(shí)間和信道的選擇性。時(shí)域均衡：（數(shù)字）頻域均衡：（模擬）5.天線的基本參數(shù)：天線增益、半功率角、隔離度（防衛(wèi)度）、極化去耦、駐波比1）天線防衛(wèi)度：指天線在最大輻射方向上對(duì)其他方向來的干擾電波的衰耗能力。2）極化的概念：天線的極化就是指天線

7、輻射時(shí)形成的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。極化分為線極化和圓極化：一般來說，在固定的觀測(cè)點(diǎn)上看到的電場(chǎng)矢量的末端軌跡多半是橢圓形的，故橢圓極化為普遍情形。電場(chǎng)強(qiáng)度方向垂直于地面時(shí)為垂直極化波，反之為水平極化。3）拋物面天線，天線頻率越高，增益越低，主瓣越窄；微波工作頻率一定時(shí)，天線口徑越大，半功率角越小。4）惠更斯原理：波在傳播過程中，波陣面上每一點(diǎn)都可以被看作是新的子波源，在其后的任一時(shí)刻，由這些子波源產(chǎn)生的球面波的包絡(luò)就可以決定新的波陣面。6.電波傳播理論1）不同頻段的電波在媒質(zhì)中的傳播的物理過程分為：地波傳播、對(duì)流層電波傳播（微波）、電離層電波傳播、地-電波導(dǎo)傳播、外大氣層及星際間電波傳播。2）自由空間

8、傳輸損耗：自由空間：自由空間又稱為理想介質(zhì)空間，即相當(dāng)于真空狀態(tài)的理想空間，在自由空間傳播的電磁波不產(chǎn)生反射、折射、吸收和散射等現(xiàn)象，總能量并沒有損耗掉。3）余隙和菲涅耳區(qū)余隙：指在菲涅爾衍射時(shí)障礙物與傳送線之間的距離，無阻擋的剩余部分為負(fù)。菲涅爾區(qū)：菲涅爾去反映了電波傳播能量集中的程度，第一菲涅爾區(qū)是能量最集中的區(qū)域，不能阻擋，相鄰兩個(gè)菲涅耳帶域上的次級(jí)源在接收端對(duì)電磁波場(chǎng)的貢獻(xiàn)是反相的，要在接收處達(dá)到自由空間的場(chǎng)強(qiáng)，不一定需要許多菲涅耳區(qū)，也不一定需要全部第一菲涅耳區(qū)，只要0.577的截面積就可以獲得自由空間場(chǎng)強(qiáng)，因此有最小菲涅區(qū)的定義。4）斷面和站距A型：山區(qū)、城市、森林 B型：丘陵、旱

9、地 C型：水田D型：海面7.信號(hào)的調(diào)制微波的調(diào)制方法：ASK、FSK、PSK、QAM幅移鍵控（ASK）：用數(shù)字基帶信號(hào)改變載波幅度，頻率和相位不變頻移鍵控（FSK）：用數(shù)字基帶信號(hào)改變載波頻率，幅度和相位不變相移鍵控（PSK）：用數(shù)字基帶信號(hào)改變載波相位，幅度和頻率不變正交幅度調(diào)制（QAM）：用數(shù)字基帶信號(hào)改變載波幅度和相位，頻率不變微波：中頻70M或140M，采用多進(jìn)制編碼的64QAM、128QAM等QAM：將兩路獨(dú)立的基帶波形分別對(duì)兩個(gè)相互正交的同頻載波進(jìn)行抑止載波的雙邊帶調(diào)制，所得到的兩路已調(diào)信號(hào)再進(jìn)行矢量相加。8.微波中繼傳輸信道的構(gòu)成：編碼-多路復(fù)用設(shè)備-基帶信號(hào)處理-調(diào)制器-發(fā)信機(jī)

10、-分路系統(tǒng)-天線-并路系統(tǒng)-收信機(jī)-解調(diào)器-基帶信號(hào)處理-多路復(fù)用設(shè)備-解碼多路復(fù)用設(shè)備：多路復(fù)用設(shè)備功能是將多路模擬信號(hào)經(jīng)過A/D變化再進(jìn)行時(shí)分復(fù)用為告訴信號(hào)的過程。常用的多路復(fù)用技術(shù)：頻分多路（FDM）在一條通信線路上設(shè)置多個(gè)信道，每路信號(hào)一不同的載波頻率進(jìn)行調(diào)制，各路信道的載波頻率互不重疊。時(shí)分多路（TDM）以信道傳輸時(shí)間作為分割對(duì)象，通過多個(gè)信道分配互不重疊的時(shí)間片段的方法來實(shí)現(xiàn)。波分多路（WDM）光的頻分多路，利用衍射光柵。碼分多路（CDMA）移動(dòng)通信調(diào)制器：將基帶信號(hào)對(duì)載波或中頻進(jìn)行調(diào)制發(fā)射機(jī)：將已調(diào)信號(hào)功率放大后送給發(fā)射天線接收機(jī)：將收到的微弱信號(hào)進(jìn)行發(fā)達(dá)、混頻、濾波等處理分路系

11、統(tǒng)：利用收發(fā)頻率的差異實(shí)現(xiàn)收發(fā)分離9.微波通信線路的構(gòu)成微波通信線路由終端站、中繼站、樞紐站、傳播空間構(gòu)成終端站：處于微波線路的兩端或分支線路的終點(diǎn)，只對(duì)一個(gè)方向收信和發(fā)信，配備復(fù)用設(shè)備和傳輸設(shè)備，收發(fā)共用一副天線，可上下所有之路信號(hào)。中繼站分為中間站和再生中繼站中間站：在線路中，只完成對(duì)微波信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)發(fā)，不上下信號(hào)再生中繼站：處于線路中間，配有傳輸設(shè)備及分插復(fù)用設(shè)備，只能采取基帶中繼的方式，上下支路信號(hào)樞紐站：處于干線上，一般作為主站，完成數(shù)個(gè)方向上的通信，可上下全部或部分信號(hào)。10.射頻波道和頻率配置微波射頻波道的頻率配置原則：1）在一個(gè)中間站，一個(gè)單項(xiàng)波道的收信與發(fā)信必須使用不同頻率

12、且有足夠的間隔。2）多波道同時(shí)工作，相鄰波道頻率之間必須有足夠的間隔。3）整個(gè)頻譜的安排必須緊湊合理4）多波道要共用天線5）不產(chǎn)生鏡像干擾。衛(wèi)星通信的頻率配置原則：1）天線系統(tǒng)接收外界干擾噪聲要小2）電波傳播損耗及其他損耗要小3）設(shè)備重量輕、體積小、耗電小4）可用頻帶要寬5）與地面無線系統(tǒng)的干擾要小6）能充分利用現(xiàn)有的通信技術(shù)衛(wèi)星的常用通信頻段：C：6/4G；Ku:14/11.7-12.2-12.7G頻率配置方式：1）集體排列方案：射頻波道可以分為收信和發(fā)信波道，收發(fā)信頻率是分開排列的。2）交替波道配置方案：現(xiàn)在的天線大多采用雙極化，對(duì)于雙極化天線和圓饋線，通常使用水平極化波和垂直極化波，交替

13、波道配置方案的奇數(shù)和偶數(shù)波道分別使用不同的極化方法，可以減少鄰道干擾。3）同波道交叉極化方案11.微波通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)1）微波通信基本數(shù)據(jù)微波：300M-300G微波通信在對(duì)流層工作最大通信距離：50Km微波波長(zhǎng)：1cm-1m微波發(fā)射功率：0.2-5w微波傳播與光波類似，似光性、頻率高、極化性等傳輸特性2）數(shù)字微波通信站的設(shè)計(jì)1.站址選擇節(jié)約用地；交通方便；安全環(huán)境；安靜環(huán)境；較好的衛(wèi)生環(huán)境；滿足安全保密、國(guó)防、人防、消防的要求2.電源系統(tǒng)（1）通信設(shè)備的供電：無瞬斷的整流浮充蓄電池直流供電。其他外圍設(shè)備：交流（2）一次電源以市電為主，以柴油發(fā)電機(jī)為輔（3）由市電和油機(jī)組成交流供電宜采用集中供電（

14、4）直流，在線充電方式以全浮充制運(yùn)行，電壓：-48V3.鐵塔（1）符合航空部門的規(guī)定（2）在塔體適當(dāng)位置設(shè)置操作平臺(tái)（3）抗震（4）無荷載時(shí)，中線垂直傾斜不得超過塔高的1/500（5）在最大外力作用時(shí)，微波天線軸線偏離通信方位不應(yīng)大于天線半功率角的1/2（6）要考慮遠(yuǎn)期天線的安裝（7）防腐年限50年4.收發(fā)信機(jī)我國(guó)基本使用2-4-6-7-8-11G頻段2、4、6G用于干線，電波傳播穩(wěn)定2、7、8、11G支線5.天饋線天線高度：高度選取應(yīng)滿足接力段余隙標(biāo)準(zhǔn)的要求，同時(shí)滿足天線近區(qū)的凈空要求，還要盡可能控制電波束反射點(diǎn)不要落入水面及反射系數(shù)較大的區(qū)域，同時(shí)，收發(fā)端天線的海拔高度差盡量去大，以盡可能

15、減小K型衰落和波導(dǎo)型衰落。微波天線的總要求：天線增益高，與饋線匹配良好，報(bào)道間寄生耦合小，有一定的抗風(fēng)強(qiáng)度。饋線系統(tǒng)的組成：密封節(jié)、雜波濾除器、極化補(bǔ)償器、極化旋轉(zhuǎn)器、阻抗變換器、極化分離器12.SDH傳送網(wǎng)結(jié)構(gòu)傳送網(wǎng)可以分解為若干獨(dú)立的傳送網(wǎng)絡(luò)層，每一層為單獨(dú)實(shí)體SDH的傳送網(wǎng)分層1）電路層：電路層網(wǎng)絡(luò)直接為用戶提供通信業(yè)務(wù)，該層網(wǎng)絡(luò)是面向共用交換業(yè)務(wù)2）通道層：其連接點(diǎn)可包含交叉連接功能支持一個(gè)或多個(gè)電路層網(wǎng)絡(luò)為其提供傳送服務(wù)。進(jìn)一步劃分為高階和低階3）傳輸媒介層：傳輸媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò)與傳輸媒質(zhì)無關(guān)，它支持一個(gè)或多個(gè)通道層網(wǎng)絡(luò)，為通道層網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供合適的通道容量傳輸媒質(zhì)層可以進(jìn)一步劃分為段層網(wǎng)絡(luò)

16、和物理媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò)段層：再生段、復(fù)用段SDH原理基本概念：1.SDH：同步數(shù)字傳輸體系，SDH是一種傳輸體制，規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的接口碼型，復(fù)用方式，傳輸速率等級(jí)，幀結(jié)構(gòu)等特性2.SDH采用信息結(jié)構(gòu)等級(jí)成為同步傳送模塊STM-N3.SDH采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來承載信息，每幀縱向9行，橫向270列字節(jié)組成，每個(gè)字節(jié)8bit4.SDH幀傳輸時(shí)按照從左到右，從上到下的順序排成串行碼流，依次傳輸。每幀傳輸時(shí)間125s，每秒8000幀，每幀19440bit5.STM-1傳輸速率：19440*8000=155.520bit/s STM-1：155M STM-4：622M STM-16：2.5G STM-64：10G

17、6.SDH網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)把支路信號(hào)復(fù)接，線路傳輸和信號(hào)交換功能融為一體的傳輸網(wǎng)。它有統(tǒng)一的網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)不同的網(wǎng)元進(jìn)行管理，可以很方便的進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)及動(dòng)態(tài)維護(hù)。7.SDH的優(yōu)點(diǎn)：1）有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu)，數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)速率和標(biāo)準(zhǔn)的光路接口，有很好的橫向兼容性，兼容PDH以及新的業(yè)務(wù)信號(hào)，形成全球統(tǒng)一的數(shù)字傳輸體制標(biāo)準(zhǔn)，提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。2）SDH接入系統(tǒng)的不同等級(jí)的碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)的排列非常有規(guī)律3）采用了先進(jìn)的分插復(fù)用器（ADM），數(shù)字交叉連接（DXC）網(wǎng)絡(luò)的自愈功能和重組功能強(qiáng)大，有較強(qiáng)的生存率。4）有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)5）SDH屬于物理層，對(duì)高層未有嚴(yán)格限制6）可以在各種傳輸通道傳輸7）SDH是嚴(yán)格

18、同步的，保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠性，誤碼少8.SDH同步傳輸網(wǎng)的主要傳輸損傷包括：誤碼、抖動(dòng)和漂移1）誤碼產(chǎn)生：各種噪聲源、色散引起的碼間干擾、定位抖動(dòng)產(chǎn)生的誤碼、SDH設(shè)備本身產(chǎn)生的誤碼2）誤碼分為：隨機(jī)誤碼、突發(fā)誤碼。前者是內(nèi)部機(jī)理產(chǎn)生，后者是脈沖干擾產(chǎn)生。9.SDH同步網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘共有：正常工作模式（跟蹤同步模式）、保持模式、自由震蕩模式10.SDH同步網(wǎng)所廣泛采用的同步模式：全同步方式中的等級(jí)主從同步11.同步：數(shù)字流同步就是將各個(gè)支路比特速率略有差異的數(shù)字信號(hào)調(diào)整為數(shù)字速率完全相同的數(shù)字信號(hào)。1）主從同步：網(wǎng)內(nèi)設(shè)一時(shí)鐘為主局，配有高精度時(shí)鐘，網(wǎng)內(nèi)其他各局均受控于該主局。即跟蹤主局時(shí)鐘，以主局時(shí)鐘

19、為基準(zhǔn)，并逐級(jí)下控，直到網(wǎng)絡(luò)中的末端網(wǎng)元-終端局。2）偽同步：指數(shù)字交換網(wǎng)中各數(shù)字交換局的時(shí)鐘相互獨(dú)立，而各局的時(shí)鐘都有極高的精度和穩(wěn)定度。12.指針的調(diào)整作用：1）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于同步工作狀態(tài)時(shí)，指針用于進(jìn)行同步信號(hào)之間的相位校準(zhǔn)。2）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)失去同步時(shí)，指針用作頻率和相位的校準(zhǔn)，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于異步模式時(shí)，指針用作頻率跟蹤校準(zhǔn)3）指針還可以容納網(wǎng)絡(luò)中的相位抖動(dòng)和漂移指針連續(xù)調(diào)整的原因是：該網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘與網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘出現(xiàn)頻差。數(shù)據(jù)通信開放系統(tǒng)互連模型的七層協(xié)議：1.1 應(yīng)用層（Application Layer）1.2 表示層（Presentation Layer）1.3 會(huì)話層（Session Layer）

20、1.4 傳輸層（Transport Layer）1.5 網(wǎng)絡(luò)層（Network Layer）1.6 數(shù)據(jù)鏈路層（Data Link Layer）1.7 物理層（Physical Layer）各層功能應(yīng)用層（Application Layer）與其它計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊的一個(gè)應(yīng)用，它是對(duì)應(yīng)應(yīng)用程序的通信服務(wù)的。例如，一個(gè)沒有通信功能的字處理程序就不能執(zhí)行通信的代碼，從事字處理工作的程序員也不關(guān)心OSI的第7層。但是，如果添加了一個(gè)傳輸文件的選項(xiàng)，那么字處理器的程序員就需要實(shí)現(xiàn)OSI的第7層。示例：telnet，HTTP,FTP,NFS,SMTP等。表示層（Presentation Layer）這一層的主要功能是定義數(shù)據(jù)格式及加密。例如，F(xiàn)TP允許你選擇以二進(jìn)制或ASCII格式傳輸。如果選擇二進(jìn)制，那么發(fā)送