1.4 信道

1 信道的概念

狹義:信號傳輸的通道
從信號與系統的角度考慮:可以將信道當作一個黑匣子系統,信號的傳輸就是信號通過系統後的相應
從信號處理的角度:信道是一個濾波器,傳輸過程是濾波器對信號進行濾波的過程
知道信道特性後,理論上在通信接收端就可準確的恢復傳輸的信號
瞭解信道特性的方法:
測量、信道建模

2 無線信道

按照十倍頻率進行劃分
在這裏插入圖片描述
最常用:高頻、甚高頻、特高頻
由於以上是10倍進行劃分的,所以在高頻段的劃分太粗略,因此進行了細化
在這裏插入圖片描述
電磁波傳播特性:
電磁波頻率越高,同樣的天線,通信波束越窄,功率利用率越高
電磁波頻率越高,天線效率越高,天線口徑可以越小(因爲天線的尺寸必須是波長的至少1/4長)
頻率越高,穿透能力和繞射能力越弱。
基於電磁波的傳播特性,不同波長和頻率的電磁波有不同的應用模式

2.1 電波傳播主要模式

2.1.1 天波傳播
主要是短波3M-30MHz,利用電離層對點播反射特性。距離可到數百數千公里。f>30MHz,頻率基本不能被反射,都被透射出去了
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特點:
1.傳輸距離遠,所需要功率較小
2.靈活,適用於軍用
3.傳輸信息量小
4.入射角太小就不能通信,存在通信盲區,燈下黑
5.信道不穩定,隨着電離層變化而變化,需要自適應的選頻技術;多徑衰落嚴重,

2.1.2 地波傳播
短波以下頻段,由於繞射能力比較強,可以沿地面繞射,在應急中可使用
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2.1.3 散射傳播
在大容量戰略通信使用,利用空中對六層對點播的散射作用。幾十-幾百M,距離可達幾十-幾百km
2.1.4 視距傳播
使用超短波、微波頻段的無線電波,要求收發之間無遮擋,超視距需要中繼平臺
應用:
(1)深空中一般使用視距傳播,因爲真空無遮擋
(2)衛星中繼通信,三顆同步衛星可實現地球全覆蓋。發射功率要求高(對衛星要求高)
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  • 優點:
    信道傳輸質量好
    覆蓋範圍大
  • 缺點:
    傳輸時延大
    功率要求高,對衛星來說比較苛刻
    高頻的雨衰比較嚴重(Ka、Ku等)

(3)微波中繼信道:
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因爲是視距傳播,所以傳輸距離與塔高度、地球半徑有關
(4)陸地移動信道:
傳播衰減:移動通信中自由空間傳播損耗隨着頻率提高衰減提升,可傳播距離降低
反射波與散射波:嚴重的多徑問題

3. 有線信道

雙絞線、同軸電纜、光纖
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  1. 雙絞線的絞度越高抗干擾性越高,有效進行寬帶帶寬
  2. 同軸電纜:有線電視
  3. 光纖:基於光傳播過程的全反射原理
    分爲多模光纖MMF、單模光纖SMF(速率遠高於MMF)
    光源使用LED或激光
    影響:色散效應限制了傳輸距離
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