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无线电通信系统一.通信系统的分类
1.通信(communication)一切将信息从发送者传送到接收者的过程。自古以来,信息就如同物质和能量一样,是人类赖以生存和发展的基础资源之一。人类通信的历史可以追溯到远古时代,文字、信标、烽火及驿站等作为主要的通信方式,曾经延续了几千年。
电通信的发展历史从1837年美国人莫尔斯发明人工电报装置开始,至今不过170年。翻开厚厚的电信史册,沿着历史的脚步一路走来,在技术和市场需求的双重驱动下,仅有一百多年历史的电通信发生了翻天覆地的巨变,取得了令人惊叹的辉煌成就。
消息(NEWS,MESSAGE):——关于人或事物情况的报道。
——通信过程中传输的具体对象:文字,语音,图象,数据等。信息(INFORMATION):——有用的消息信号(SIGNAL):——信息的具体存载体。
2.通信系统实现信息传送过程的系统。3.分类
(1)按传输的信息的物理特征,可以分为电话、电报、传真通信系统,广播电视通信系统,数据通信系统等;
(2)按信道传输的信号传送类型,可以分为模拟和数字通信系统;(3)按传输媒介(信道)的物理特征,可以分为
有线通信系统—利用导线传送信息;无线通信系统—利用电磁波传送信息;光纤通信系统—利用光导纤维传送信息。在无线模拟通信系统中,信道便是指自由空间。
二.无线通信系统组成:发送设备+接收设备+传输媒体。1.发送设备
(1)变换器(换能器):将被发送的信息变换为电信号。例如话筒将声音变为电信号。
(2)发射机:将换能器输出的电信号变为强度足够的高频电振荡。(3)天线:将高频电振荡变成电磁波向传输媒质辐射。2.传输媒体——电磁波
在自由空间中,波长与频率存在以下关系:c=f式中:c为光速,f和入分别为无线电波的频率和波长,因此,无线电波也可以认为是一种频率相对较低的电磁波。对频率或波长进行分段,分别称为频段或波段。不同频段信号的产生、放大和接收的方法不同,传播的能力和方式也不同,因而它们的分析方法和应用范
围也不同。无线
电波只是一种波长比较长的电磁波,占据的频率范围很广。电磁波从发射机天线辐射后,不仅电波的能量会扩散,接收机只能收到其中极小的一部分,而且在传播过程中,电波的能量会被地面、建筑物或高空的电离层吸收或反射;或在大气层中产生折射或散射,从而造成强度的衰减。根据无线电波在传播过程所发生的现象,电波的传播方式见图1-3,主要有(a)绕射(地波),(b)反射和折射(天波),(c)直射(空间波)。决定传播方式的关键因素是无线电信号的频率。沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波,简称地波。绕射传播。传播途径主要取决于地面的电特性。地波在传播过程中,由于能量逐渐被大地吸收,很快减弱(波长越短,减弱越快),因而传播距离不远。但地波不受气候影响,可靠性高。超长波、长波、中波无线电信号,都是利用地波传播的。短波近距离通信也利用地波传播。
天波:利用天空的电离层折射和反射而传播的电波,也叫天空波。