频谱管理与划分,业务与系统及应用

1、第二讲无线电管理基本概念，无线电业务、系统与应用简介 2013年年12月月14日？落月后，日？落月后，“嫦娥嫦娥”和和“玉兔玉兔”怎么怎么联系？专家介绍，科研人员为它们建立了联系？专家介绍，科研人员为它们建立了UHF频段频段通信链路，有些类似陆地上的通信链路，有些类似陆地上的“WIFI”。 “嫦娥嫦娥”还将做此前历次探月尚未做过的事情还将做此前历次探月尚未做过的事情白天在月亮上看星星。此外，白天在月亮上看星星。此外，“玉兔玉兔”将按照月球将按照月球节奏，工作半个月休息半个月。节奏，工作半个月休息半个月。 确切地说，玉兔号将对月球表面的土壤和岩石进行确切地说，玉兔号将对月球表面的土壤和岩石进行研

2、究。主要包括两个方面内容，第一就是要对它的研究。主要包括两个方面内容，第一就是要对它的物质成分进行探测，利用玉兔号所携带的红外成像物质成分进行探测，利用玉兔号所携带的红外成像光谱仪和粒子激发光谱仪和粒子激发X射线谱仪来完成；第二就是要对射线谱仪来完成；第二就是要对它的结构进行探测，利用测月雷达来完成。它的结构进行探测，利用测月雷达来完成。嫦娥三号应用电磁波通信 无线电管理基本概念无线电管理基本概念 无线电频率与电磁频谱概念（复习）无线电频率与电磁频谱概念（复习） 无线电业务与系统简介无线电业务与系统简介 无线电应用与新技术无线电应用与新技术 主要内容飞机上的无线电管理飞机上的无线电管理 起飞：

3、起飞： 确认您的移动电话已关机确认您的移动电话已关机 降落：降落： 在飞机着陆并停稳后打开移在飞机着陆并停稳后打开移动电话动电话 在系好安全带指示灯熄灭前，在系好安全带指示灯熄灭前，请不要使用移动电话请不要使用移动电话一、无线电管理基本概念工作中的无线电管理工作中的无线电管理 会场使用干扰器：会场使用干扰器： 会场秩序，会议保密会场秩序，会议保密一、无线电管理基本概念生活中的无线电管理生活中的无线电管理 广播、电视、移动电话各广播、电视、移动电话各行其道，按照规定的频率、行其道，按照规定的频率、参数工作参数工作一、无线电管理基本概念专业的无线电管理专业的无线电管理 无线电管理部门频无线电管理部

4、门频率规划分配、无线率规划分配、无线电台设备管理、无电台设备管理、无线电干扰的查处、线电干扰的查处、电磁环境的监管等电磁环境的监管等一、无线电管理基本概念 无线电管理无线电管理 国家通过专门机关国家无线国家通过专门机关国家无线电管理局和国家无线电监测中心，电管理局和国家无线电监测中心，对研究、开发、使用无线电频谱对研究、开发、使用无线电频谱资源进行实施，以实现合理、有资源进行实施，以实现合理、有效利用无线电频谱资源的行为、效利用无线电频谱资源的行为、活动和全过程。活动和全过程。一、无线电管理基本概念含义一、无线电管理主体含义一、无线电管理主体 无线电管理是一种国家行为，无线电管理是一种国家行为

5、，它是由国家所授权和特许的机关来它是由国家所授权和特许的机关来实施的活动。实施的活动。 无线电管理不是任何机构、任何无线电管理不是任何机构、任何部门都可以进行的，这种管理权的部门都可以进行的，这种管理权的行使必须有充足的法律依据。行使必须有充足的法律依据。一、无线电管理基本概念含义二、无线电管理对象含义二、无线电管理对象 是研究、开发、使用无线电频是研究、开发、使用无线电频谱资源和卫星轨道资源的各种谱资源和卫星轨道资源的各种活动。活动。一、无线电管理基本概念含义三、无线电管理职能含义三、无线电管理职能 通过计划、组织、领导和控制等手段和方法对研究、通过计划、组织、领导和控制等手段和方法对研究、

6、开发、使用无线电频谱资源和卫星轨道资源的活动开发、使用无线电频谱资源和卫星轨道资源的活动实施管理。实施管理。 表现为各级政府的无线电管理机构对无线电台的审表现为各级政府的无线电管理机构对无线电台的审批、无线电频率的指配、无线电设备的管理、无线批、无线电频率的指配、无线电设备的管理、无线电信号的监测、规章制度的制定和监督检查、对用电信号的监测、规章制度的制定和监督检查、对用户的管理、指导和服务等等。户的管理、指导和服务等等。一、无线电管理基本概念含义四、无线电管理目的含义四、无线电管理目的 无线电管理的最终目的是保证无线电管理的最终目的是保证合理有效地利用无线电频谱，合理有效地利用无线电频谱，服

7、务社会经济建设和国防建设。服务社会经济建设和国防建设。 为实现这一目标，国家建立了为实现这一目标，国家建立了无线电管理机构，并赋予相应无线电管理机构，并赋予相应的管理职权、有效管理手段和的管理职权、有效管理手段和方法。方法。一、无线电管理基本概念管频率管频率 管台站管台站 管秩序管秩序一、无线电管理基本概念生活中熟悉的通信系统14BY T. LUO无线广播移动通信移动电视电视广播雷达辐射卫星广播微波炉通信系统？BY T. LUO14雷电贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦

8、克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹贝尔莫尔斯马可尼法拉第麦克斯韦赫兹2000年前1831年1864年1888年1876年1895年1904年1919年1957年人们利用烽火台来传递敌人的信息法拉第发现电磁感应现象麦克斯韦提出电磁波的存在贝尔发明电话赫兹证实电磁波的存在马可尼发明无线电报佛莱铭发明真空管英国首次试行无线电广播苏联发射第一颗人造卫星通信发

9、展简史 通信技术的发展基于电磁场与电磁波理论与技通信技术的发展基于电磁场与电磁波理论与技术的应用与支撑！术的应用与支撑！无线电频率与电磁频谱 频率频率 在物理学中在物理学中,指单位时间内完成振动或振荡的次指单位时间内完成振动或振荡的次数或周期、某一时间内事物发生的次数或完成数或周期、某一时间内事物发生的次数或完成某过程的次数。某过程的次数。 频率的基本单位为赫兹（频率的基本单位为赫兹（Hz） 二、无线电频率与电磁频谱 电磁波电磁波 根据电工学原理，强弱交替变化的电流会在周围空间根据电工学原理，强弱交替变化的电流会在周围空间产生交变的电磁场，单位时间内强弱交替变化的次数产生交变的电磁场，单位时间

10、内强弱交替变化的次数称为电磁场的频率。电磁场不仅可能存在于导体的周称为电磁场的频率。电磁场不仅可能存在于导体的周围，而且能够脱离其产生的载体向远处传播。围，而且能够脱离其产生的载体向远处传播。 在空间以一定速度（光速）、一定频率传播的电磁场，在空间以一定速度（光速）、一定频率传播的电磁场，称为电磁波。称为电磁波。无线电频率与电磁频谱 无线电频率无线电频率 根据国际电信联盟根据国际电信联盟(ITU) 无线电规则无线电规则和和中华人民共和国无线电频率划分规定中华人民共和国无线电频率划分规定(2010版版)规定：规定： 3Hz3000GHz范围内的电磁波称为无线电波。范围内的电磁波称为无线电波。 无

11、线电波的频率定义为无线电频率。无线电波的频率定义为无线电频率。 无线电频率与电磁频谱无线电频率与电磁频谱波段名称波段名称频率范围频率范围/GHz波长范围波长范围/um无线电波03000=100红外线波3004000000.751000可见光波3840007690000.390.78紫外线波7690003000000000.0010.39X射线3000000005e100.0000060.001射线约1e009以上=0.0003电磁波各波段的划分（复习）无线电频谱资源的划分（复习）极低频极低频超低频超低频特低频特低频330HZ30300HZ3003000HZ极长波极长波超长波超长波特长波特长波1

12、0000010000 km100001000 km1000100 km甚低频甚低频(VLF)低频低频(LF)中频中频(MF)高频高频(HF)甚高频甚高频(VHF)330K30300K3003000K330M30300M甚长波甚长波长波长波中波中波短波短波米波米波10010 km(万米波万米波)100001000 m(千米波千米波)1000100 m(百米波百米波)10010 m(十米波十米波)101 m(米波米波)特高频特高频(UHF)超高频超高频(SHF)极高频极高频(EHF)至高频至高频3003000M330G30300G3003000G101 dm101 cm101 mm1000100u

13、m(亚毫米波亚毫米波)微微波波分米波分米波厘米波厘米波毫米波毫米波丝米波丝米波无线电频谱资源的划分 放歌曲3-1 常用地面无线电业务与其对应无线电常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表系统关系表三、无线电业务与系统无线电业务无线电通信系统无线电通信子系统固定业务微波接力通信系统1GHz以上数字微波点对点/点对多点1GHz以下小容量系统扩频通信系统2.4GHz扩频系统5.8GHz扩频系统无线接入通信系统SCDMA（包括Mcwill）PHSDECT1.9 GHz TDD（不含PHS）1.9 GHz CDMA450MHz FDD调频WLAN （室外）常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要

14、内容 固定业务无线接入通信系统3.5GHz固定无线接入3.3GHz固定无线接入26GHz LMDS短波通信系统单边带（SSB）双边带（DSB）其他常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要内容陆地移动业务公众移动通信系统GSM/GPRS系统CDMA系统WCDMA系统TD-SCDMA系统集群通信系统模拟集群系统TETRA系统iDEN系统GoTa系统GT800系统常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要内容陆地移动业务超短波通信系统民用超短波对讲机无中心通信系统900MHz多信道选址系统无线数据通信系统230MHz无线数据800MHz无线数传寻呼通信系统 常用地面无线电业务与其对应无线电

15、系统关系表主要内容水上移动业务遇险和安全系统(不含GMDSS)（莫尔斯电报、/单边带无线电话和窄带直接印字电报等）全球水上遇险和安全系统(GMDSS)（包括MF、HF、VHF数字选择性呼叫，单边带无线电话，窄带直接印字电报和航行警告和紧急信息）水上自动识别系统(AIS)VHF/STDMAVHF调频对讲机30MHz频段渔船对讲机33MHz安全救助通信常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要内容航空无线电导航业务无线电信标中波无方向性信标台 (NDB)、超短波定向台 (DF)、全向信标台 (VOR)和标志信标仪表着陆系统航向信标台(LOC)、下滑信标台(GP)、指点信标台(MK)其他系统包括

16、测距台 (DME)、着陆雷达 (PAR)、无线电高度表、塔康导航台 (TACAN)常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要内容水上无线电导航业务包括航海雷达、自动雷达标绘仪(ARPA)等无线电定位业务包括岸基雷达、港口雷达、船用雷达、水上交通监视雷达、机载天气雷达、风廓线雷达和天气雷达等气象辅助业务 包括二次测风雷达、电子探空仪等常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要内容广播业务AM中波声音广播数字模拟AM短波声音广播数字模拟FM声音广播FM单声道声音广播FM双声道声音广播地面数字声音广播电视广播地面模拟电视广播地面数字电视广播多媒体广播常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表

17、主要内容航空移动业务地空语音通信包括HF高空对空台(YL)、HF中低空对空台(NC)、HF高空国际对抗台(MG)、机场塔台管制通信(TWR)、航路对空通信(ACC)、进近管制通信(APP)、航务管理通信(OP-CTL)、地面管制通信(SMC)、紧急遇险通信(EMG)地空数据通信包括VHF地空数据通信(VDL)、航站自动情报服务(ATIS)、HF气象广播(VOLMET)常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要内容航空无线电导航业务无线电信标中波无方向性信标台 (NDB)、超短波定向台 (DF)、全向信标台 (VOR)和标志信标仪表着陆系统航向信标台(LOC)、下滑信标台(GP)、指点信标台

18、(MK)其他系统包括测距台 (DME)、着陆雷达 (PAR)、无线电高度表、塔康导航台 (TACAN)常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要内容水上无线电导航业务包括航海雷达、自动雷达标绘仪(ARPA)等无线电定位业务包括岸基雷达、港口雷达、船用雷达、水上交通监视雷达、机载天气雷达、风廓线雷达和天气雷达等气象辅助业务 包括二次测风雷达、电子探空仪等 常用地面无线电业务与其对应无线电系统关系表主要内容广播业务AM中波声音广播数字模拟AM短波声音广播数字模拟FM声音广播FM单声道声音广播FM双声道声音广播地面数字声音广播电视广播地面模拟电视广播地面数字电视广播多媒体广播3-2常用空间无线电

19、业务常用空间无线电业务l卫星固定业务卫星固定业务l卫星移动业务卫星移动业务l卫星无线电定位业务卫星无线电定位业务l卫星无线电导航业务卫星无线电导航业务l卫星广播业务卫星广播业务 l卫星地球探测业务（含卫星气象业务卫星地球探测业务（含卫星气象业务）l空间研究业务空间研究业务无线电技术的四大应用领域：无线电技术的四大应用领域： 信息传递（广播、通信）、信息传递（广播、通信）、 目标探测（雷达、遥测、遥感、导航）目标探测（雷达、遥测、遥感、导航） 能量传输（家用微波炉、工业炼钢炉）能量传输（家用微波炉、工业炼钢炉） 射电天文射电天文四、无线电应用与新技术 无线电技术应用领域一无线电技术应用领域一 信

20、息传递信息传递 点对多点传播信息无线电广播业务点对多点传播信息无线电广播业务 点对点传播信息无线电通信业务点对点传播信息无线电通信业务无线电应用与新技术无线电技术应用领域二无线电技术应用领域二 目标探测目标探测 可以通过测量电波反射来确定目标位置雷达业可以通过测量电波反射来确定目标位置雷达业务务 可以通过测量大地对电波的反射特点来确定地面可以通过测量大地对电波的反射特点来确定地面矿藏无线电遥感业务矿藏无线电遥感业务 可以通过测量电波对云层的反射来确定气象变化可以通过测量电波对云层的反射来确定气象变化无线电气象业务无线电气象业务无线电应用与新技术无线电技术应用领域三无线电技术应用领域三 能量转化

21、能量转化 用无线电波加热物质、穿透物质的特性来实现用无线电波加热物质、穿透物质的特性来实现特定目的工业炼钢炉、家用微波炉、高频粘特定目的工业炼钢炉、家用微波炉、高频粘合机、频谱治疗仪等，统称合机、频谱治疗仪等，统称: :（利用无线电频（利用无线电频率能量的）工业、科学、医疗应用（简称率能量的）工业、科学、医疗应用（简称ISMISM）无线电应用与新技术 无线电技术应用领域四无线电技术应用领域四射电天文业务射电天文业务 人类利用掌握的无线电知识人类利用掌握的无线电知识来认识宇宙、研究人类起源来认识宇宙、研究人类起源 北京、上海、乌鲁木齐、青北京、上海、乌鲁木齐、青海的射电天文望远镜，海的射电天文望

22、远镜， 贵州的贵州的FASTFAST项目：口径项目：口径500500米，建成后世界第一大米，建成后世界第一大无线电应用与新技术北京密云站50米天线 中国有世界第一大移动通信网中国有世界第一大移动通信网 7.47.4亿移动电话用户，占全世界的五分之一亿移动电话用户，占全世界的五分之一 TD-SCDMA CDMA2000 WCDMA GSM TD-SCDMA CDMA2000 WCDMA GSM 无线电应用与新技术 中国有世界最大的无线电广播网络中国有世界最大的无线电广播网络 有有5 5亿亿部收音机、部收音机、亿亿部电视机部电视机 广播电视播出机构广播电视播出机构19691969个个 播出广播节目

23、播出广播节目17891789套、套、电视节目电视节目23322332套套 播出付费电视节目播出付费电视节目4444套、套、付费广播节目付费广播节目7 7套套 广播电视发射台、转播台广播电视发射台、转播台7065270652座座 中波、短波发射台、转播台中波、短波发射台、转播台742742座座 调频发射台调频发射台1825118251座座 电视发射台、转播台电视发射台、转播台5165951659座座无线电应用与新技术 中国拥有世界上优秀的气象预报系统中国拥有世界上优秀的气象预报系统 风云一号系列卫星、风云二号系列卫星、风云风云一号系列卫星、风云二号系列卫星、风云三号系列卫星、三号系列卫星、508

24、508部气象雷达以及每天释放部气象雷达以及每天释放的数千个探空汽球上都通过无线电技术提供气的数千个探空汽球上都通过无线电技术提供气象数据象数据无线电应用与新技术 中国是世界上为数不多的拥有人造地球卫星、飞船等中国是世界上为数不多的拥有人造地球卫星、飞船等航天器制造、发射技术的国家航天器制造、发射技术的国家无线电应用与新技术 中国今天已经是世界上无线电技术应用大国，但不中国今天已经是世界上无线电技术应用大国，但不是强国。是强国。 核心技术核心技术, ,自主知识产权自主知识产权 中国制造中国制造 中国创造中国创造无线电应用与新技术平流层通信或高空平台通信平流层通信或高空平台通信系统系统HAPSHA

25、PS 利用汽球、飞艇、无人驾利用汽球、飞艇、无人驾驶飞机等航空器将通信基驶飞机等航空器将通信基站甚至交换机悬挂在站甚至交换机悬挂在公里的上空公里的上空 覆盖半径可达上百公里，覆盖半径可达上百公里，提供大区域覆盖提供大区域覆盖 使用频率：使用频率：14-16GHz14-16GHz，37-37-38GHz, 26-28GHz, 38GHz, 26-28GHz, 无线电应用与新技术软件无线电软件无线电SDRSDR 支持多频段通信支持多频段通信 支持多种空中接口支持多种空中接口 使用标准硬件模块使用标准硬件模块无线电应用与新技术智能天线智能天线 空分技术空分技术 人类控制无线电波的传播人类控制无线电波的传播 通信保密通信保密无线电应用与新技术超宽带通信超宽带通信UWBUWB 占用频段占用频段3