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GMDSS通信设备与业务 第二章 电波传播与天线 航海学院通信教研室 2.1 电波辐射和传播 2.2 各波段电波传播的特点 2.3 无线电通信的基本概念 2.1 电波辐射和传播途径 一.电波的形成与波段划分 1.电波的形成—交变电磁场的传播. 2.波段划分: λ=ν·T=ν/? ν=?·λ=C ，其中C=3x108m/s 1.地波传播 2.空间波传播 3.电离层波(天波) 电波沿地球表面传播,波长越长绕射距离越远.地面电性能参数随时间变化小,地形地貌稳定,地波传播可靠稳定. 极长波\超长波\长波:λ=1km～100km,传播几千～几万km. 中波(MF): λ=100m ～ 1000m,传播几百km. 短波(HF): λ=10m ～ 100m,传播100km. 超短波\微波: λ10m,不能以地波形式传播. 电波在空间沿直线视距离或沿地面反射传播.收发天线架设越高,传播距离越远. 1) 短波及波长更长的波段: 不能以空间波形式传播.2) 超短波和微波: 以空间波传播. 空间波的视距 电波经电离层反射达到接收端. 1) 电离层: 60 ~ 300km大气层中气体分子→太阳紫外线辐射→产生电离→正负离子和自由电子→形成电离层.高度↑ →电离度↑. 2) 电离层划分: D\E\F1\F2层,在夜间D和F1层消失. 3) 电离层对电波的衰减: f↓→吸收↑, f↑ →吸收↓. f fmax →穿透电离层；f ＜ fmin →被电离层吸收 fmin ≤ f天波≤ fmax →天波（电离层波—中短波） fmin——最低可用频率 fmax——最高可用频率 f天波——最佳工作频率 三、 各波段电波传播的特点 （一）中波（MF）、长波（LF） 1.长波： 2.中波： 1.传播： 2.特点 3).存在衰落现象 3).存在衰落现象 4).存在盲区效应（寂静区）：天地波均不能覆盖的区域。 2.3 无线电通信的基本概念 一．通信系统模型 通信的目的就是传递信息，传输信息的系统称为通信系统。在各种方式的通信中，利用电来传递信息的方式应用的最为广泛。 信息源或称信源就是信息的来源，从信息源而来的信息都是系统所要传递的对象，如语音、文字、图像和数据等信息。 发送设备就是一种变换器，把从信源送来的信息变换成电信号，并对这种电信号进一步转换，使其变成适合相应系统信道所能传递的电信号，该电信号携带源信息。 信道是信号传输的通道或称传输的媒介，它可以是有线（如电缆）也可以是无线（如利用空间传播的电磁波）。 接收设备相对于发射设备是一种反变换器，它的作用是将发射端传送来的电信号经过反转换，恢复出源信号。 信息宿或称信宿是指语音、图像和文字等信息的归宿，它是信息的接收者。信宿可以是人或机器。 利用无线电波传输信息的系统称为无线电通信系统，无线电通信充分利用了不同波段无线电波传播的特性，实现了在不同范围内的信息传递。 由信息源发出的信息经电路变换得到对应的电信号通常称为基带信号，即通信系统所要传输的原始电信息。为了实现信息由发射端到接收端的传输，任何无线电通信系统都要进行调制与解调。 信号带宽: 信号在频率特性（频域）上分布的范围称为信号的带宽B信号。不同性质的信号具有不同的带宽。 系统带宽: 通信系统提供的传输带宽B系统应大于或等于所要传输信号的带宽,系统带宽的大小取决于该系统的调制方式和基带信号带宽的大小。 B系统=B信号 二、调制与解调 调制：无线通信系统在发射端将基带信号搬移到所需 较高频率范围的过程。 调制后的信号适合以电磁波形式向外辐射， 形成已调射频波，到达接收端。 解调：通信系统的接收端从收到的射频信号中恢复发 射端所传输信号的过程。 解调的过程是调制的逆过程 模拟信息的AM、FM、PM、SSB调制 数字信息的ASK、FSK、PSK调制 三．信号 （Signal） 定义： 特点： 思考题 1． 无线电波是如何产生的？指出无线电波传播速度、频率和波长三者之间的关系。 2．无线电波的波段是怎样划分的？在GMDSS中，船用通信主要应用了哪些波段？ 3．无线电波传播的途径有哪些？简述各波段的主要传输特点。 4．电离层是怎