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幾種常用信道特征

作者:佚名    文章來源:本站原創(chuàng)    點(diǎn)擊數(shù):    更新時(shí)間:2020-04-12
  信道可分為有線信道和無線信道。
  有線信道:如雙絞線、電纜、光纖、波導(dǎo)等;
  無線信道:自由空間提供的各種頻段或波長(zhǎng)的電磁波傳播通道。
  信號(hào)在信道內(nèi)傳輸,會(huì)受到來自信道的各種各樣的干擾。干擾大體分為4類:
  1.無線電干擾
  來自各種無線發(fā)射機(jī)。其特點(diǎn)是頻率范圍寬,幾乎覆蓋全部使用頻段。但對(duì)于特定電臺(tái)的頻率一般是固定的,因此可以進(jìn)行防護(hù)。另外由于無線電頻率管理較為完善,可以將此種干擾限制在最小限度。
  2.工業(yè)干擾
  來源于各種電氣設(shè)備,如電機(jī)、電力線、電源開關(guān)、電點(diǎn)火(如汽車點(diǎn)火)裝置等。此類干擾一般在較低頻率范圍,如汽車點(diǎn)火干擾在幾十兆赫范圍內(nèi)。采用屏蔽與考究的濾波措施,在很大程度上可避開工業(yè)干擾。
  3.天電干擾
  來自于雷電、磁暴、太陽(yáng)黑子以及宇宙射線等,它們與季節(jié)、氣候變化關(guān)系較大。不同地區(qū)也有很大不同,如赤道附近及兩極地區(qū)嚴(yán)重。太陽(yáng)黑子發(fā)生變動(dòng)(約11年一個(gè)周期)的年份,天電干擾加大,有時(shí)長(zhǎng)時(shí)間中斷短波通信。
  4.內(nèi)部干擾
  來自信道內(nèi)部各種電子器件電阻、天線以及傳輸線等。在這些電子設(shè)備中的分子或電子的隨機(jī)熱運(yùn)動(dòng),形成所謂起伏噪聲,對(duì)于通信信號(hào)產(chǎn)生加性干擾。本書涉及的各類通信系統(tǒng),主要是這種噪聲,稱為熱噪聲,從機(jī)理上它是高斯型統(tǒng)計(jì)特征,是通信系統(tǒng)干擾的重要因素。
  通信常用的信道類型主要有4類:
  1、電話信道
  電話信道一般是指龐大的公用交換電話網(wǎng)(PSTN)所提供的基于傳統(tǒng)模擬電話或低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男诺馈Mㄐ判诺赖臉?gòu)成多半通過用戶終端到本地交換機(jī)(節(jié)點(diǎn)),再到另一個(gè)用戶建立的呼叫鏈路,一旦通話(即呼叫)結(jié)束,便及時(shí)拆斷該鏈路。電話信道一般屬于限帶為300~3400Hz的線性系統(tǒng)。當(dāng)用于數(shù)據(jù)傳輸時(shí),需在用戶端均加入調(diào)制/解調(diào)器(Modem),并利用600~3000Hz頻響較平坦的頻段傳輸已調(diào)波。目前從用戶到節(jié)點(diǎn)(交換機(jī))的用戶線,可以增設(shè)寬帶Modem(如ADSL),可在數(shù)公里內(nèi)通信帶寬擴(kuò)展到2~6MHz,支持寬帶上網(wǎng)和多媒體業(yè)務(wù)。
  2、光纖
  光纖是將電信號(hào)變?yōu)楣庑盘?hào)(電/光轉(zhuǎn)換)后進(jìn)行光信號(hào)傳輸?shù)奈锢砻襟w。光纜是由包層覆蓋光纖芯線而構(gòu)成。光信號(hào)是以電磁場(chǎng)形式在光纖芯中傳播。光纖自20世紀(jì)70年代投用后,很快顯示出很多突出的優(yōu)點(diǎn),諸如,它帶寬極寬(2×1014Hz以上),通過目前可達(dá)到的技術(shù)—密集波分復(fù)用(DWDM),一條光纖中可以支持1600Gb/s的傳輸速率;實(shí)驗(yàn)表明,基于單波160Gb/s速率的1024個(gè)波,可達(dá)約160Tb/s的點(diǎn)到點(diǎn)傳輸流量(1Tb/s=1012b/s);光纖傳輸損耗極低,小于0.2dB/km,不受電磁干擾,重量極輕(一條光纖芯27g/km),抗彎曲,耐濕熱和腐蝕,敷設(shè)方便、靈活,可架設(shè)到電桿上,光纖價(jià)格極低,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)供大于求。
  3、移動(dòng)無線信道
  移動(dòng)無線通信起初是為了延伸電信網(wǎng)的覆蓋范圍和通信能力而逐步發(fā)展起來的。迄今,移動(dòng)網(wǎng)的發(fā)展令人驚異,已從城市擴(kuò)展到鄉(xiāng)村與邊遠(yuǎn)地區(qū)。截止2009年5月,我國(guó)的移動(dòng)用戶數(shù)已達(dá)6.87億,為傳統(tǒng)的固定電話(PSTN)用戶數(shù)的2倍。下一代的移動(dòng)通信將以寬帶方式接入,并與現(xiàn)行GSM系統(tǒng)相比,傳輸速率增加幾十倍、上百倍,可支持多媒體業(yè)務(wù),并廣泛實(shí)施個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)。
  移動(dòng)通信以蜂窩方式組網(wǎng),信道具有多徑衰落與時(shí)變特征。目前GSM移動(dòng)通信利用900/1800MHz頻段,雙向頻譜為2×25MHz,各提供125個(gè)載波,每載波包括8個(gè)時(shí)分多址(TDMA)信道。于是各載波200kHz帶寬,包含8個(gè)25kHz信道,用戶數(shù)字電話速率為13kb/s,具有高糾錯(cuò)能力的差錯(cuò)保護(hù)位時(shí),凈速率高達(dá)9.8kb/s。移動(dòng)網(wǎng)在每個(gè)蜂窩小區(qū)設(shè)有一個(gè)基站,轉(zhuǎn)發(fā)小區(qū)內(nèi)多達(dá)上千個(gè)用戶同時(shí)通信。移動(dòng)通信每個(gè)信道的輻射功率應(yīng)控制在它的25kHz帶寬內(nèi),帶外輻射衰減應(yīng)至少為-40dB,優(yōu)質(zhì)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)-70dB,才不至于明顯干擾相鄰話路。隔離1至2個(gè)小區(qū)可以重復(fù)利用頻率,因此整個(gè)移動(dòng)網(wǎng)可支持極大量用戶相互通信。通過越區(qū)切換和跨網(wǎng)漫游可以實(shí)現(xiàn)全國(guó)性、世界范圍內(nèi)的移動(dòng)通信。
  4、衛(wèi)星信道
  衛(wèi)星信道是一種特殊的無線信道。在地球赤道上空35978km(近似稱3.6萬公里)均勻分布著三個(gè)同步衛(wèi)星,就可以通過它們的轉(zhuǎn)發(fā)器(Transponders)使地球上任兩處的地球站間進(jìn)行通信。自60年代初(1962年)問世以來,至今穩(wěn)定使用的上行6GHz、下行4GHz頻點(diǎn)的系統(tǒng),總帶寬500MHz,并提供帶寬各為36MHz的12個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,各又能容納1200路數(shù)字電話或25~150個(gè)窄帶會(huì)議電視。一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器可支持五、六個(gè)HDTV(高清晰度數(shù)字電視)。由于跨洋衛(wèi)星通信(如中美兩國(guó)間)需經(jīng)由兩個(gè)衛(wèi)星的轉(zhuǎn)發(fā)器與雙方地球站溝通信息,因此遠(yuǎn)達(dá)15萬km的距離,通信延遲則高達(dá)將近0.5秒,雙方對(duì)話均有明顯延時(shí)的感覺。目前國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信已開辦大量業(yè)務(wù),如衛(wèi)星電視節(jié)目、遠(yuǎn)程教育等。
Tags:幾種常用信道特征,信道,通信技術(shù)  
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