通信导航总结.docx

第一章模拟通信通信方式：信号中某个参量连续变化通信要求：高保真地复现信息质量准则：信噪比基本问题：参量估值方法数字通信通信方式：信号中某个参量离散取值通信要求：正确判断离散值质量准则：误码率基本问题：统计判决理论优点：抗干扰能力强、差错可控、易加密、易集成、便于存储和交换、提高信道利用率信息及其度量信息：消息中包含的有意义的内容。不同形式的消息，可以包含相同的信息。消息出现的概率越小，则消息中包含的信息量就越大底数a=2，则信息量单位比特（bit）；底数a=e，则信息量单位为奈特（nit）；底数a=10，则信息量单位为哈特莱。每个符号所包含信息量的统计平均值H(x)，称为信息量的熵，其单位为bit/符号传送等概率的二进制波形之一的信息量为1b，所以习惯把一个二进制码元称作1b。同理，传送等概率的四进制波形之一（p=1/4）的信息量为2b，这时每一个四进制波形需要用两个二进制脉冲表示，传送等概率的八进制波形之一（p=1/8）的信息量为3b，这时至少需要三个二进制脉冲。综上，对于离散信源，M个波形等概率（p=1/M）发送，且每一个波形的出现是独立的，则传送M进制波形之一的信息量为：Log2M，如果M是2的整幂次，M等于2的k次幂（k=1、2、3）则I=k概率相同可以达到最大信息量Rb（bps）为信息率 RB（波特）为符号率 Rb=H(x)RB 差错率有两种表述方法：误码率和误信率误码率：错误接收的码元数在传送总码元数中所占的比例，即是码元在传输系统中被传错得概率。误信率：又称误比率，是指错误接收的信息量在传送信息总量中所占的比例。常用的调制方式：1） 载波调制a） 载波调制中的线性调制常规调制AM、单边带调制SSB、双边带调制DSB、残留边带调制VSBb） 载波调制中的非线性调制频率调制FM相位调制PM信源编码调制传输解调第二章电磁波特性 c=3*10的8次方 HF通信波长100m-10m（频率3MHz-30MHz）在实际中，把1.5MHz-3MHz也归在短波通信电离层：D层：是最低层高度60-90km。白天太阳照射下形成，夜间消失。D层不足以反射短波，但都给穿射D层的电磁波以较大的吸收损耗。所以D层又叫吸收层E层：高度100-120km，最大离子密度发生在110km处，太阳照射下形成，夜间近于消失F层：称为反射层，分为F1和F2层，F1层高度170-220km，电密度较F2层低，夜晚明显减弱；F2层高度225-450km左右，夜间不完全消失，但降低一个量级最大可用频率（MUF）1. MUF是指给定通信距离下最高的可用频率2. 当通信线路选用MUF作为工作频率时，由于只有一条传播路径，一般情况下可能获得最佳的接收。3. 确定线路的工作频率时，不取预报的MUF值，而是取低于MUF的频率FOT，FOT=0.85MUF4. 白天选用较高的频率，夜间选用1-2个较低的频率即可。日频9MHz夜频4.5MHz覆盖广，地形影响小，偏远地区使用VHF波长10-1m（30MHz-300MHz），采用调幅的工作方式，工作频率范围为117.925-137MHZ（实际指配的频率范围是118-136.975MHz）信道间隔25kHz，总信道数为760个。VHF是以直线视距传播方式实现，地形地物对电磁波产生反射、折射。散射、绕射和吸收等现象。衰落：直射波的衰落和多径衰落（干涉性）解决衰落：分集接收克服衰落 方式：空间分集、频率分集干扰：1.内部干扰1）越站干扰2）旁瓣干扰2.系统外部干扰VHF抗内部干扰的主要途径：1）尽可能提高系统的频率稳定度，以压缩接收机通频带2）采用定向天线，或自适应调零天线3）采用抗电台干扰能力强的调制方式4）采用“跳频”和“突发传输”技术卫星通信：频率（300MHz-300GHz）使用微波频段，卫星通信中使用的频率通常写成1.6/1.5GHZ等（上行和下行），卫星通信工作频率通常选择在1-10GHz，全双工用两个频率，半双工用一个频率。集群传输模式，组合在一起调制。卫星分为运动卫星和静止卫星，理论上三颗卫星等间隔排列就可以实现全球通信卫星通信的优点：1.通信距离远，建站成本与通信距离无关2.以广播的方式工作，覆盖面积大，便于实现多址连接3.通信频带宽，通信容量大，传输的业务类型多4.机动灵活，便于组网5.通信线路稳定，质量好，可靠性及系统运转率高6.可以自发自收，有利于监测卫星存在的问题：1.通信需要有高可靠、长寿命的通信卫星2.静止卫星的发射与控制技术比较复杂3.地球高纬度地区通信效果不好，两极地区为通信盲区4.存在日凌中断和星蚀现象5.电波的传播时延大，存在回波干扰电离层影响：1.入射角大，衰减大2.电离层闪烁3.地球磁场的影响所以选择1-10GHz范围内为宜，这一段称为卫星通信工作频率的“窗口”，其中最理想的工作频率在6/4GHz附近卫星通信系统：天线分系统、通信分系统、遥测与指令分系统、控制分系统和电源分系统卫星通信的传输时延很大，因此会出现严重的回拨干扰，所以必须进行回波抑制和回波抵消，以便保证通信的正常进行多路复用：频分复用、时分复用、码分复用多址连接：频分多址、时分多址、码分多址、空分多址调制方式：模拟卫星通信主要采用FM调制，数字卫星通信主要用数字移相调制PSK信道分配技术：FDMA技术指占用转发器的频段TDMA指占用时隙CDMA指所使用的码型，目前分配方式有两种，即预分配方式和按需分配方式雷达组成：发射机、接收机、天线数字传输的优点：1.较容易且能有效地实现多路信号复用或“分组”处理数字消息以便接转2.数字系统对转发噪声较不敏感3.有可能监测和纠错技术而得到极低的差错率和高保真度4.较容易实现保密通信5.运用数字部件的灵活性，允许采用微型和小型处理机数字开关及大规模集成电路等串行传输技术克服静区：使用两个或更多地短波电台进行重复覆盖频率复用技术：数据通信技术：HF数据链可与AMSS数据链互补网络技术：通过网络连接起来，实现网络管理高频数据链速率有300 600 1200 1800 2400bps几种，实验室达到9.6kbpsVDL 136-137MHz 最高的四个频道系统1：语音12.5kHz双边带调幅 数据：25kHz载波监听多址访问（CSMA）系统2：语音：8.33kHz双边带调幅 数据：25kHzCSMA 欧洲系统3：语音：5kHz等效调幅 数据：25kHzCSMA系统4：语音：5kHz数字语音 数据：25kHzCSMA系统5：语音：5kHz数字语音 数据：5kHzCSMA系统6：语音/数据共用射频信道。25kHz分布式预约多址访问（TDMA将一个25kHz的信道用时分多址方式分成了四个独立的信道，而且是一种全数字化的系统，非常灵活） 美国2和6最可能被选定VDL1：采用单频半双工方式 信道带宽25kHz 调制方式AM-MSK 信道速率2400bps 采用面向比特的协议透明传输分组数据VDL2：信道间隔25kHz，调制方式为差分8相移键控，在MAC层采用CSMA（带冲突检测的载波侦听），信道传输速率31.5kbps，实际的传输能力为10kbpsVDL3：信道带宽25kHz，调制方式D8PSK，速率31.5kbps，上行和下行链路采用同一频率，媒体访问方式TDMA，每帧分为4个时隙，原来的25kHz相当于分成了4个信道，可以任意组合，同时通话音和通数据，每个时隙又分为2个子信道，一个是管理子信道，携带信息和电路初始化的系统数据。另一个是语音/数据子信道，传送用户数据，话音周期性地在一个指定的TDMA话音时隙内发送突发信号，总信道速率31.5kbps，话音系统的操作仍采用PTT单工方式，数据通信采用单信道单工方式，周期性地在一个指定的TDMA话音时隙内发送突发信号，总信道速率为31.5kbps，采用面向比特协议VDL4：利用GNSS系统信息定时，采用面向比特协议，它是自组织时分多址（STDMA）数据通信系统，此方案特别适合于地空空空低低之间的实时空中国交通服务。STDMA占用25kHz信道，可以工作在9.6kbps的GMSK调制方式下，也可以在31.5kbps的D8PSK模式下。不支持话音。信道带宽25kHz，只作数据通信，调制方式为GFSK，介质访问方式为STDMA，信道传输速率是19.2kbps，数据净传输速率是14kbps雷达：警戒雷达、指挥引导雷达、跑瞄雷达、制导雷达、截击雷达按波形分类：脉冲雷达、连续波雷达、线性调制雷达、编码雷达按工作频率：ADS的优点：1.不受山区、沙漠和海洋的限制，大大提高飞行安全和空域利用率2.能够充分利用信息资源，实现一定程度上的集中管理，也有利于实现