第 16 章 现代通信系 16.1 数字移动通信 统及技术介绍.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第16章 现代通信系统及技术介绍,16.1 数字移动通信,16.2 卫 星 通 信,16.3 数字微波通信,16.4 光 纤 通 信,16.5 软件无线电通信原理,16.1 数字移动通信,16.1.1 移动通信特点与分类,16.1.2 移动通信的组网和组成,16.1.3,GSM,数字蜂窝移动通信系统介绍,16.1.4,CDMA,数字蜂窝移动通信系统介绍,16.1.1 移动通信特点与分类,1.移动通信特点,1)移动通信的传输信道必须使用无线电波,2)电波传播特性复杂,3)干扰问题比较严重,4)组网方式多样灵活,5)对设备要求更为苛刻,6)用户量大而频率有限,7)移动通信综合了各种通信技术,2.移动通信的分类,16.1.2 移动通信的组网和组成,1.大区制移动通信网,2.小区制移动通信网,3.公用移动通信网结构,图16.3 移动通信网区域结构示意图,4.移动通信收发信机组成,图16.3 移动通信网区域结构示意图,16.1.3,GSM,数字蜂窝移动通信系统介绍,GSM,数字蜂窝通信系统主要由移动台、基站子系统(,BSS)、,网络子系统(,NSS),和操作子系统(,OSS),组成，如,图16.6,所示。基站子系统(简称基站,BS),由基站收发台(,BTS),和基站控制器(,BSC),组成；网络子系统由移动交换中心(,MSC),和操作维护中心(,OMC),以及原籍位置寄存器(,HLR)、,访问位置寄存器(,VLR)、,鉴别中心(,AUC),和设备标志寄存器(,EIR),等组成；,OSS,是相对独立的对,GSM,系统提供管理和服务功能的单元，包括移动用户管理、移动设备管理，以及网络操作和控制等3个功能。移动用户管理包括对,HLR,和,SIM,卡的数据管理以及计费管理。,OSS,通过对,EIR,控制实现对移动设备管理。,图16.6,GSM,数字蜂窝通信系统的网络组成,16.1.4,CDMA,数字蜂窝移动通信系统介绍,1.概述,2.扩频通信原理,图16.7,CDMA,扩频通信系统的原理示意图,3.地址码的选择,4.扩频码速率的选择,5.,CDMA,的关键技术,图16.7,CDMA,扩频通信系统的原理示意图,16.2 卫 星 通 信,16.2.1 概述,16.2.2 卫星通信及转发器,16.2.3 卫星通信地球站,16.2.4 卫星通信多址连接方式,16.2.5 铱(,IRIDIUM),卫星通信系统介绍,16.2.1 概述,卫星通信就是利用人造地球卫星运载的中继通信站，进行地球上(地面、水面、航空)通信站之间的,“,中继,”,通信。,1.卫星通信系统的组成及特点,图16.8 卫星通信系统的组成,2.卫星通信系统的分类,3.卫星通信使用波段,图16.8 卫星通信系统的组成,16.2.2 卫星通信及转发器,空间通信卫星的组成主要由控制分系统、通信分系统、遥测指令分系统、电源分系统和天线5部分组成。其通信分系统对卫星通信的应用来说是最主要的，也是用户(使用者)最关心的，其他4部分都是为这部分服务的。由于通信分系统直接用于通信信号的转发，故称转发器。,在通信卫星转发器的分类中，一般把转发器分成透明转发器和处理转发器。,图16.9 中频转发器框图,图16.9 中频转发器框图,16.2.3 卫星通信地球站,图16.11,给出典型地球站的组成方框图。各类地球站都由以下几部分组成：,(1)天线和馈线系统。地球站天线通常都是收、发共用一个馈源和反射器，为此设有一个收发隔离用微波双工器。,(2)地球站发射系统。,(3)地球站接收系统。,(4)地球站通信终端设备。,(5)天线控制系统(大型站才有)。,(6)供电系统。,图16.11 卫星通信地球站基本组成方框图,双工器,功放,调制器,天线驱,动设备,低噪声,放,大,分,路,器,下变频,解调器,基带,处理,（终端）,本振,电源系统,合,路,器,上变频,天线,16.2.4 卫星通信多址连接方式,1)频分多址(,FDMA),2),时分多址(,TDMA),3),空分多址(,SDMA),4),码分多址(,CDMA),5),混合多址联接,16.2.5 铱(,IRIDIUM),卫星通信系统介绍,“,铱,”,系统的设计思想是构筑一个较完备的、独立性较强的全球性蜂窝系统。,“,铱,”,系统用66颗距地面765,km,的低轨道卫星组成星座，以轨道周期1小时40分9秒的速度绕地球运行。卫星可视时间(即链路平均寿命)9分钟。该系统综合运用了,TDMA/FDMA/SDMA,等多址技术。星上采用点波束天线实现多址通信，每颗卫里用3个16波束的相控阵天线，能向地面投射48个点波束，构成蜂窝结构，每个点波束覆盖区为一个小区。小区直径689,km，,每7个波束组成一个小区群。,图16.12,“,铱,”,系统的帧结构,图16.12,“,铱,”,系统的帧结构,16.3 数字微波通信,16.3.1 微波接力通信,16.3.2 微波多路通信,16.3.1 微波接力通信,1.微波接力通信网的组成,图16.13 微波接力网线路示意图,2.微波接力信道的频率配置,3.极化隔离,4.空间分集,图16.13 微波接力网线路示意图,16.3.2 微波多路通信,1.模拟微波多路通信,图16.19,FDM,基群信号形成和分路原理,2.数字微波多路通信,图16.19,FDM,基群信号形成和分路原理,16.4 光 纤 通 信,16.4.1 光纤通信系统的组成及特点,16.4.2 光纤光缆的结构与分类,16.4.3 光纤通信信号的调制与解调,16.4.1 光纤通信系统的组成及特点,图16.21 光纤通信系统及设备组成,光纤通信是以光缆作为传输的一种通信方式，它与过去对称电缆、同轴电缆作为传输线的通信相比，最大的区别，一是用光纤作为传输介质，二是以光波作为载波。光纤通信由此而具有如下优点：,通信容量大、传输距离长。,抗电磁干扰强、保密性好。,重量轻，资源丰富。,图16.21 光纤通信系统及设备组成,16.4.2 光纤光缆的结构与分类,1.光纤的结构,图16.22 光纤的基本结构,2.光纤的分类,3.光缆的结构,图16.22 光纤的基本结构,16.4.3 光纤通信信号的调制与解调,1.调制方式,有模拟信号光强调制和数字信号光强调制。,2.光纤通信的码型,1),m,B,n,B,码,2),CMI,码,3)电平和极性,16.5 软件无线电通信原理,16.5.1 软件无线电系统的概念,16.5.2 实现软件无线电关键技术,16.5.1 软件无线电系统的概念,1.软件无线电系统的结构,图16.24 理想的软件无线电系统结构,2.软件无线电技术的主要特点,(1)灵活性：,(2)集中性：,(3)模块化：,图16.24 理想的软件无线电系统结构,16.5.2 实现软件无线电关键技术,1.多频段、多波束、智能天线与宽带,RF,信号处理,2.宽带,A/D,变换,3.高速数字信号处理,4.算法及软件实现,