《微波通信基本原理》课件

《微波通信基本原理》ppt课件•微波通信概述contents•微波通信系统组成•微波通信基本原理目录•微波通信的关键技术•微波通信的未来发展•微波通信实验与演示01CATALOGUE微波通信概述定义与特点定义微波通信是一种利用微波波段频率进行的无线通信方式特点传输容量大、传输质量稳定、抗干扰能力强、成本低廉等微波通信的应用场景移动通信网络卫星通信包括移动电话、数据传输等用于国际通信、电视广播、气象观测等军事通信工业领域用于战场通信、情报传输等用于自动化控制、数据采集等微波通信的发展历程20世纪50年代20世纪60年代微波通信开始发展，主要用于军事和政府通微波通信开始商业化应用，主要用于电话和信电视信号传输20世纪70年代20世纪80年代至今微波通信技术不断改进，传输速率和稳定性微波通信技术不断创新，应用领域不断扩大，得到提高成为现代通信的重要组成部分02CATALOGUE微波通信系统组成发射机功能上变频器发射机是微波通信系统中的发送端设备，用将已调制的低频信号转换为所需频率的高频信号于将信息转换为微波信号并发送出去组成功率放大器发射机通常包括调制器、上变频器、功率放大对上变频后的高频信号进行放大，提高信号的发器和天线等部分送功率调制器天线将低频信号（如语音、数据等）调制到高频载波将放大后的微波信号辐射到空间中，实现信息的空间传上，形成微波信号输接收机010203功能组成天线接收机是微波通信系统中接收机通常包括天线、低接收空间中的微波信号并的接收端设备，用于接收噪声放大器、下变频器、将其传送到低噪声放大器微波信号并将其还原为原解调器和信号处理电路等始信息部分接收机低噪声放大器解调器对天线接收到的微弱信号进行从下变频后的信号中提取出原放大，提高信号的信噪比始的低频信息下变频器信号处理电路将接收到的微波信号转换为较对解调后的信号进行进一步处低频率的信号，以便后续处理理，如解码、去噪等，以恢复出原始信息天线类型平板天线常见的微波通信天线包括抛物利用薄片状结构实现宽波束覆面天线、平板天线、对数周期盖，适用于移动通信和无线局天线等域网功能抛物面天线对数周期天线天线是微波通信系统中的辐射通过将微波信号反射到焦点上具有宽频带特性和定向波束，和接收微波信号的设备来实现定向辐射，广泛应用于适用于频率捷变系统和宽角度卫星通信覆盖场景传输媒质特点传输媒质是微波信号传播的媒介，具有损耗小、容量大、传输质量高等优点光纤类型利用光的全反射原理传输信号，具有低损常见的传输媒质包括空气、空间和光纤等耗、高带宽和抗电磁干扰等优点，广泛应用于有线通信网络和光纤无线通信系统空间空气通过卫星中继实现远距离通信，适用于广在开放空间中传播，受气象条件影响较大，播、电视和全球通信网络适用于视距通信和移动通信系统03CATALOGUE微波通信基本原理信号的调制与解调调制将低频信号转换为高频信号的过程，以便传输调制方式有多种，如调频、调相和调幅等解调将经过调制的高频信号还原为原始的低频信号解调方式与调制方式相对应，如鉴频、鉴相和鉴幅等信号的传输与处理传输微波信号在空间中传播，通常需要使用定向天线将信号传输到目的地传输过程中需要考虑信号的衰减、干扰和噪声等问题处理对传输中的信号进行必要的处理，如放大、滤波、混频等，以提高信号质量和传输效率信号的接收与检测接收使用接收天线接收微波信号，并进行必要的处理，如降噪、解调等，以获取原始的低频信号检测对接收到的信号进行检测，判断是否有目标存在或是否有异常情况发生检测方式有多种，如脉冲检测、相位检测和频率检测等04CATALOGUE微波通信的关键技术多址技术频分多址（FDMA）将频率轴分成若干个频段，每个用户占用一个频段进行通信时分多址（TDMA）将时间轴分成若干个时隙，每个用户占用一个时隙进行通信码分多址（CDMA）利用不同的扩频码对信息进行扩频，实现多个用户在同一频段上同时通信扩频技术直接序列扩频（DS）将信息用伪随机码进行调制，实现频谱的扩展1跳频扩频（FH）用伪随机码控制频率合成器，实现跳变频率的通2信混合扩频（DS/FH）结合DS和FH的特点，实现更强的抗干扰能力3数字调制技术振幅键控（ASK）01通过改变载波的幅度表示数字信息频率键控（FSK）02通过改变载波的频率表示数字信息相位键控（PSK）03通过改变载波的相位表示数字信息分集接收技术空间分集频率分集时间分集利用多个天线接收信号，利用不同频率上的信号具通过时域上的信号重复，通过比较各天线接收信号有独立衰落的特点，将多利用信号的冗余度提高接的强度，选择最佳信号进个频率上的信号合并进行收性能行解调解调05CATALOGUE微波通信的未来发展毫米波通信毫米波通信的优势高带宽、高速率、低延迟、高可靠性等这些优势使得毫米波通信在大数据传输、高清视频传输、远程控制等领域具有广泛的应用前景毫米波通信的挑战传输距离短、穿透能力差、易受干扰等为了克服这些挑战，需要采用先进的信号处理技术和天线技术，以提高传输性能和稳定性卫星通信卫星通信的优势覆盖范围广、传输距离远、不受地面限制等这些优势使得卫星通信在偏远地区、海洋、航空等领域具有不可替代的作用卫星通信的挑战传输延迟、信号干扰、高昂的建设和维护成本等为了克服这些挑战，需要采用先进的信号处理技术和卫星技术，以提高传输性能和稳定性移动通信移动通信的优势便携、灵活、覆盖范围广等这些优势使得移动通信在语音通话、数据传输、互联网接入等领域具有广泛的应用移动通信的挑战信号干扰、网络安全、用户隐私等为了克服这些挑战，需要采用先进的信号处理技术和网络安全技术，以提高传输性能和安全性同时，也需要加强用户隐私保护和法律法规监管，以确保用户权益得到保障06CATALOGUE微波通信实验与演示实验一信号调制与解调实验总结词详细描述掌握信号调制与解调的基本原理和实现通过实验，学生将了解调制与解调的基本方法概念，掌握调频、调相和调幅等调制方式VS的原理和实现方法，以及解调的原理和实现方法实验一信号调制与解调实验

2.输入不同频率和幅度的信号；

031.搭建调制与解调实验系统；02实验步骤01实验一信号调制与解调实验

3.观察调制后的信号波形；

4.解调信号并测量解调误差实验结果分析通过实验结果分析，学生将理解调制与解调在通信系统中的作用，掌握调制与解调的基本原理和实现方法实验二多径衰落信道模拟实验总结词了解多径衰落信道的特性和影响详细描述通过模拟多径衰落信道，学生将了解多径效应的产生原因、对信号传输的影响以及应对措施实验二多径衰落信道模拟实验01实验步骤

021.搭建多径衰落信道模拟系统；

032.输入不同频率和幅度的信号；实验二多径衰落信道模拟实验

3.观察多径衰落信道对信号传输的影响；

014.分析多径衰落信道的特性02实验结果分析通过实验结果分析，学生将理解多径衰落信道03的特性和影响，掌握应对多径衰落信道的方法实验三数字调制与解调实验总结词详细描述掌握数字调制与解调的基本原理和实现方法通过实验，学生将了解数字调制与解调的基本概念，掌握二进制相移键控（BPSK）、四相相移键控（QPSK）等数字调制方式的原理和实现方法，以及解调的原理和实现方法实验三数字调制与解调实验01实验步骤

021.搭建数字调制与解调实验系统；

032.输入不同码率和幅度的信号；实验三数字调制与解调实验

3.观察数字调制后的信号波形；

4.解调信号并测量误码率实验结果分析通过实验结果分析，学生将理解数字调制与解调在通信系统中的作用，掌握数字调制与解调的基本原理和实现方法THANKS感谢观看。