第3章xjs现代通信技巧.pptVIP

第三章 信道与信道复用;3.1 通信信道 信道是信息传输的通道。信道连接发送端和接收端的通信设备，并将信号从发送端传送到接收端，完成点对点通信。 按传输媒介的不同，信道可以分为有线信道和无线信道两大类。 有线信道指利用人造的传输媒体来传输信号，如明线、对称电缆、同轴电缆以及光缆等。 无线信道指利用电磁波在空间传播来传输信号，包括地波传波、短波电离层反射、超短波或微波视距中继、人造卫星中继等。;3.1.1 有线信道 1、明线 明线是指平行架设在电线杆上的架空线路。它本身是导电裸线或带绝缘层的导线。其传输损耗低，但是易受天气和环境的影响，对外界噪声干扰较敏感，并且很难沿一条路径架设大量的（成百对）线路，故目前已经逐渐被电缆所代替。;2、对称电缆 对称电缆是由若干对叫做芯线的双导线放在一根保护套内制成的。为了减小各对导线之间的干扰，每一对导线都做成扭绞形状的，称为双绞线。保护套则是由几层金属屏蔽层和绝缘层组成的，它还有增大电缆机械强度的作用。对称电缆的芯线比明线细，直径约在0.4-1.4 mm，故其损耗较明线大，但是性能较稳定。;3、同轴电缆 同轴电缆则由内外两根同心圆柱形导体构成，在这两根导体间用绝缘体隔开。外导体自然应是一根空心导管，内导体多为实心导线。在内外导体间可以填充满塑料作为电介质，或者用空气作介质但同时有塑料支架用于连接和固定内外导体。由于外导体通常接地，所以它同时能够很好地起到屏蔽作用。在实用中多将几根同轴电缆和几根电线放入同一根保护套内，以增强传输能力.;4、光纤和光缆 传输光信号的有线信道是光导纤维，简称光纤。 光纤的材料主要是石英玻璃(适当掺杂),由两种不同折射率的玻璃材料拉制而成. 光纤纤芯是一个透明的圆柱形介质，其作用是以极小的能量损耗传输载有信息的光信号。 紧靠纤芯的外面一层称为包层，其作用是保证光全反射只发生在纤芯内，使光信号封闭在纤芯中传输。 为了实现光信号的传输，要求纤芯折射率n1比包层折射率n2稍大些. 为了提高光纤的抗拉力及弯曲强度，还需要在包层外加上涂覆层.;光纤的结构; 光缆由缆芯(包括多根光纤)，加强件和护层构成。 加强件由钢丝线、钢绞线和芳伦纤维材料构成。 护层对缆芯起机械保护和环境保护作用，要求具有良好的抗侧压力性能及密封防潮和耐腐蚀的能力。由聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)和铝带或钢带构成。 按缆芯结构不同光缆可分为以下4种： 层绞式光缆；骨架式光缆；中心束管式光缆；带状式光缆。 按使用条件分： 室内光缆、 架空光缆、 埋地光缆、管道光缆、 特种光缆等。;?容许频带很宽，传输容量很大。 理论上一根单模光纤可利用的带宽达20THz以上 ?损耗很小,中继距离很长。目前通信用光纤的最低损耗低达0.2 dB/km，中继距离达数百公里以上。传统的电缆(1.5km)、微波(50km)等无法与之相比。 ?重量轻、 体积小 ?抗电磁干扰性能好 ?泄漏小， 必威体育官网网址性能好 ?原材料丰富，潜在价格低廉（光纤成本0.1元/m);光纤缺点： 质地脆,机械强度低 光纤切断和接续需要一定的工具,设备和技术 分路,耦合不灵活 光纤,光缆弯曲半径不能过小 光纤怕水;3.1.2 无线信道 1、电磁波 在无线信道中，信号的传输是利用电磁波在空间的传播来实现的。所谓电磁波，简单地说，就是电和磁的波动过程，是向前传播的交变的电磁场；或者说，电磁波是在空间传播的交变电磁场。电磁波和我们周围存在的水波、声波一样，都是一种波动过程。所不同的是，人的眼睛可以看到水波，耳朵可以听到声波。但我们既看不见也听不到电磁波。 正弦波是最简单的波动过程，也是最重要的波动过程。正弦波具有振幅、频率以及相位三个要素。; 表3.1-2 通信频段 、 常用传输媒质及主要用途 ;2、电波的传播方式 利用无线电波传递信息时，电波要经过发射、传播、接收等几个环节。那么，不同频率的无线电波是怎样传播的呢？ 电波的4种主要传播方式，即 地波传播； 天波传播； 视距传播； 散射传播。;（1）地波传播 地波传播是指无线电波沿地球表面传播，又称绕射传播或地表面波传播。 地波传播主要受地面土壤的电参数和地形地物的影响，波长越短的电波越容易被地面吸收，因此只有超长波、长波及中波能以地波方式传播。 地波传播不受气候条件影响，传播时稳定可靠，但在传播过程中，电波能量