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B专业知识 D无线通信 A第一章 无线通信概论


第一章
第一节

无线通信概述
无线通信原理

无线电通信是指利用电磁波的辐射和传播,经过空间传送信息的通信方式。 它是电信网的重要组成部分,它可以传送电报、电话、传真、图像、数据以及广 播和电视节目等通信业务,也可用于遥控遥测、报警以及雷达、导航、海上救援 等特种业务,具有机动灵活、建设快、投资省的优点。 下面介绍一下无线通信的基本原理: 由电荷产生电场, 电流产生磁场,电荷和电流交替消长的振动可在其周围空 间产生互相垂直的电场与磁场、 并以光速向四周辐射的电磁波。电磁波以直线形 式在均匀介质中传播,遇到不同介质或障碍物时,会产生反射、吸收、折射、绕 射或极化偏转等现象。为把信息通过无线电波送往远方,必须以电波作为载体, 即用变更电波的幅度、频率或相位使信息附加到载频上去,分别称为调幅、调频 或调相。统称调制。经过调制的电波可在传输媒质中传输到达接收地点,然后再 将所需信息提取出来还原,称为解调(即反调制) 。以上介绍的就是无线通信的 基本原理。 无线电通信系统包括发射部分的发射机和发射天线, 以及接收部分的接收天 线和接收机。 发射机由振荡器、放大器、调制器、变频器和功率放大器等组成。发射天线 必须与发射机的功放输出阻抗相匹配,使无线电波能以最高的效率发向空间。收 信天线将接收的信号送到接收机。接收机主要由前置放大器、变频器、本地振荡 器、中频放大器、解调器(或检波器)和低频基带放大器等组成。

第二节

无线通信分类

无线电通信按所用波段可分为甚长波通信、 长波通信、 中波通信、 短波通信、 超短波通信和微波通信等。 无线电波频段和波段名称如下表所示:

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1、长波通信(包括长波以上) 主要由沿地球表面的地波传播, 也可在地面与高空电离层之间形成的波导中 传播,通信距离可达数千公里甚至上万公里,波长越长,传输衰减越小,穿透海 水和土壤的能力也越强, 但相应的大气噪声也越大。 多用于海上通信、 水下通信、 地下通信和导航等; 由于传播稳定,受太阳耀斑或核爆炸引起的电离层骚扰的影 响小,也可用作防电离层骚扰的备用通信手段。 2、中波通信 白天主要靠地波传播, 夜晚也可由电离层反射的天波传播,因此夜间传送距 离较远。此波段主要用于广播和导航。 3、短波通信 也称高频通信,主要靠天波传播,可经电离层一次或数次反射,最远可传至 上万公里, 如按气候、电离层的电子密度和高度的日变化以及通信距离等因素选 择合适频率, 就可用较小功率进行远距离通信。 短波通信设备较简单, 机动性大, 因此也适用于应急通信和抗灾通信。随着新技术的发展,利用计算机进行自动测 量传播参量和自动选择最佳通信频率的高频自适应通信, 不但使报话短波通信可 随时保持畅通,而且还可以进行数据率达 4800bit/s 的数据通信。 4、超短波通信 由于地面吸收较大和电离层不能反射, 只能靠直线方式传输, 称为视距通信, 传输距离约 50km。远距离传输时需经中继站分段传输,称为接力通信。超短波 通信的工作频带较宽,可以传送 30 路以下的话路或数据信号。此外,超短波还 适合于电视广播和移动通信。 5、微波通信 与超短波相似, 可以进行长距离接力通信。 工作频带更宽, 可用于高达 2700 路甚至更多的大容量干线通信。还可传送彩色电视。80 年代末以来数字微波发 展迅速, 并通过同步数字系列与光纤通信统一标准,成为数字通信网的重要传输 手段。利用对流层大气的不均匀性对微波的散射作用,可以进行散射通信,每个 接力段可长达数百公里。 利用流星进入大气层燃烧时产生的余迹对电波的反射可 以进行流星余迹通信, 但只能不连续地传送电报或数据。利用人造地球卫星作为 中继站,可以进行卫星通信,从而在全球或大面积区域进行高质量通信。新型卫

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星可以承担约 35000 多路双向电话及多个电视节目的传输。 可用于海事救援通信 或车船飞机的移动通信。 无线电通信,在军事通信中亦广泛应用,是现代战争中的重要通信手段。

第三节

无线通信特点

无线通信不同于有线通信,无线通信所具有的特点是: 1、无线电通信可以利用空间作为通信媒质,建设快、投资省、灵活性大, 不受地形阻隔。特别是对于应急通信,抗灾通信更有独特的优越性。 2、无线电通信可以传送电报、电话、传真、图像、电视及现代通信的新业 务,可保证很高的传输质量;而且还具有全球性或区域性广播能力,是广播、电 视的重要传播手段。 3、无线电波的传播受气候和环境的影响,如短波传播受太阳黑子、磁暴、 对电离层骚扰、雷电、工业性干扰和核爆炸等的影响,微波传播则受大气折射、 地面反射、雨雪云雾的影响,这些影响或形成衰落、或造成干扰,因此无线电通 信设备要采取各种技术措施以消除或尽量减小衰落、干扰和噪声的影响。为保证 高质量的通信, 也要对电磁环境进行管理以消除各种电气设备对无线电通信的干 扰及通信互相干扰。 4、无线电通信,存在易于截获、窃听等问题,对重要保密通信,应采取终 端保密措施。 现代化保密设备已可做到短期或长期的保密不被破译,因此可根据 不同条件使用无线电通信。

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