機(jī)載電臺(tái)無(wú)線電通信原理(參考版)
2025-06-29 20:13本頁(yè)面
【正文】 我還要感謝同組的各位同學(xué)，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，你們給了我很多的啟發(fā)，提出了很多寶貴的意見(jiàn)，對(duì)于你們幫助和支持，在此我表示深深地感14 / 14謝。不積跬步何以至千里，各位任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，在他們的悉心幫助和支持下，我能夠很好的掌握和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)，順利完成畢業(yè)論文。在此向梁晨老師表示深深的感謝和崇高的敬意。這將非常有利于我們今后的學(xué)習(xí)和工作。結(jié) 束 語(yǔ)本次畢業(yè)論文寫(xiě)作是在指導(dǎo)梁晨老師的指導(dǎo)下完成的。通過(guò)對(duì)調(diào)幅調(diào)頻和單邊帶調(diào)頻的進(jìn)一步分析，將無(wú)線電通信的方法清晰化、條理化。由于人們對(duì)各種通信業(yè)務(wù)的需求迅速增加，數(shù)字通信正向著小型化、智能化、高速大容量的方向迅速發(fā)展，最終必將取代模擬通信。20 世紀(jì) 90 年代，數(shù)字通信向超高速大容量長(zhǎng)距離方向發(fā)展，高效編碼技術(shù)日益成熟，語(yǔ)聲編碼已走向?qū)嵱没?，新的?shù)字化智能終端將進(jìn)一步發(fā)展。第三步是“編碼” ，就是把量化后的樣值信號(hào)用一組二進(jìn)制數(shù)字代碼來(lái)表示，最終完成模擬信號(hào)的數(shù)字化。第二步是“量化” ，將模擬信號(hào)樣值變換到最接近的數(shù)字值。 實(shí)現(xiàn)數(shù)字通信，必須使發(fā)送端發(fā)出的模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，這個(gè)過(guò)程稱為“模數(shù)變換” 。這個(gè)變化的電信號(hào)無(wú)論在時(shí)間上或是在幅度上都是連續(xù)的，這種信號(hào)稱為模擬信號(hào)。 數(shù)字通信根據(jù)信號(hào)方式的不同，通信可分為模擬通信和數(shù)字通信。 快 跳 頻 是 指 跳 頻 速 率 高 于 信 息 比 特 率， 即 一 個(gè) 信 息 比 特 需 要 多 跳 來(lái) 傳 輸 。 分 類 ： 跳 頻 可 分 為 慢 跳 頻 和 快 跳 頻 。 在跳頻系統(tǒng)中，用偽隨機(jī)序列控制頻率合成器產(chǎn)生隨機(jī)跳變的頻率，躲避干擾。 廣 泛 應(yīng) 用 于 抗 干 擾的 通 信 系 統(tǒng) 中 。在直擴(kuò)系統(tǒng)中，用偽隨機(jī)序列將傳輸信息帶寬擴(kuò)展，在接收時(shí)又用它將信號(hào)頻譜壓縮，并使干擾信號(hào)頻譜擴(kuò)展，降低了干擾信號(hào)的功率頻密度，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。目前，關(guān)于擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)的研究仍然在行進(jìn)之中，與新興技術(shù)的結(jié)合，提高擴(kuò)譜通信的傳輸效率和可靠性成為擴(kuò)譜技術(shù)研究的新熱點(diǎn)。1985 年 5 月，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC，F(xiàn)ederal Communications Commission）制定了民用公共安全、工業(yè)、科學(xué)與醫(yī)療和業(yè)余無(wú)線電采用擴(kuò)譜通信的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。5 無(wú)線電通信的發(fā)展 擴(kuò)展頻譜通信擴(kuò)展頻譜（SS，Spread Spectrum）通信技術(shù)是一種非常重要的抗干擾通信技術(shù)，目前已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在軍用和民用通信系統(tǒng)中。大部份無(wú)線電通信電臺(tái)都配備一個(gè)監(jiān)聽(tīng)按鈕，讓客戶取消噪音抑制、解除編碼抑制模式。換言之，它過(guò)濾了轉(zhuǎn)往特定無(wú)線電用戶以外的所有其它信息，只有編碼相同的無(wú)線電對(duì)講機(jī)在編碼模式下才能聽(tīng)到所發(fā)的信號(hào)。 載波抑制和編碼抑制載波抑制在不發(fā)射時(shí)防止噪聲自擴(kuò)音器出來(lái)，因而屬于安靜的備用作業(yè)。如果用一個(gè)邊帶再加上部份載頻或全部載頻，就成為兼容式調(diào)幅信號(hào)。10 / 14調(diào)幅信號(hào)的頻譜是由中央載頻和上下兩個(gè)邊帶組成的。單邊帶通信的優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)約頻帶，節(jié)省功率，由于單邊帶發(fā)射機(jī)不發(fā)送載頻，提高了保密性。為了提高通信效率和節(jié)約通信頻帶，在通信時(shí)，可將載波和另一邊帶去掉，只發(fā)送一個(gè)邊帶，這種通信方式就稱為單邊帶通信。 單邊帶 單邊帶概念一般通信系統(tǒng)中，載波音頻信號(hào)調(diào)制后，包含載波頻率和上，下兩個(gè)邊帶，這兩個(gè)邊帶均能用來(lái)傳輸信息。 如 果 其 頻 率 或 相 位 有 一 定 的 偏 差 ． 將 會(huì) 使 恢 復(fù) 出 來(lái) 的 調(diào) 制信 號(hào) 產(chǎn) 生 失 真 。9 / 14同 步 檢 波 一 般 由 乘 積 器 實(shí) 現(xiàn) ， 直 接 把 本 地 恢 復(fù) 載 波 與 接 收 信 號(hào) 相 乘 ， 用低 通 濾 波 器 將 低 頻 信 號(hào) 提 取 出 來(lái) 。 “同步 檢 波 ”也 稱 相 干 檢 波 ,適 用 于 所 有 線 性 幅 度 調(diào) 制 信 號(hào) 。 包 絡(luò) 檢 波 由非線性器件和低通濾波器兩部分器件實(shí)現(xiàn)。圖 31 調(diào)頻信號(hào) 解調(diào)調(diào)制信號(hào)在接收端通過(guò)解調(diào)還原出傳送信息，幅度調(diào)制信號(hào)解調(diào)稱為檢波，頻率調(diào)制信號(hào)解調(diào)稱為鑒頻，相位調(diào)制信號(hào)解調(diào)稱為鑒相。① 載波電壓 Vmcos?ct 通過(guò)調(diào)相器后引入一個(gè)附加相移 △?(t)，即 vO(t) = Vmcos[?ct + △? (t)]。通過(guò)調(diào)相實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法：間接調(diào)頻：根據(jù) FM 波與 PM 波的關(guān)系，即頻率與相位的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。幅度調(diào)制中，輸出已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)與輸入調(diào)制信號(hào)成正比，其時(shí)間波形表7 / 14達(dá)為：= cos SAM??t????tfUcm???c??（）式中 ——載波幅度；cm——調(diào)制信號(hào)，它可以是確知信號(hào)，也可以是隨機(jī)信號(hào)；??tf——載波角頻率；?c——載波的初相位。 就是說(shuō)，我們要傳輸?shù)脑捯粜盘?hào)已經(jīng)包含在了調(diào)幅波中，換句話，就是我們把調(diào)制信號(hào)從低頻搬移到了高頻，以便利用電離層傳播。飛機(jī)通信有幅度調(diào)制、頻率調(diào)制兩種方式。調(diào)制分為幅度調(diào)制（簡(jiǎn)稱“調(diào)幅”）、頻率調(diào)制（簡(jiǎn)稱“調(diào)頻”）、相位調(diào)制 （簡(jiǎn)稱“調(diào)相”）三種。那么信息又是如何放到載波上的呢？這就引出了“調(diào)制”的概念。機(jī)載超短波電臺(tái)實(shí)際工作頻段為 400MHz。在地面進(jìn)行直射波通信，其接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)由兩路組成：一路由發(fā)射天線直達(dá)接收天線，另一路由地面反射后到達(dá)接收天線，如果天線高度和方向架設(shè)不當(dāng)，容易造成相互干擾。根據(jù)這一特性，短波電臺(tái)工作頻段被確定為 30MHz。在天波傳播過(guò)程中，路徑衰耗、時(shí)間延遲、大氣噪聲、多徑效應(yīng)、電離層衰落等因素，都會(huì)造成信號(hào)的弱化和畸 變，影響短波通信的效果。短波信號(hào)由天線發(fā)出后，經(jīng)電離層反射回地面，又由地面反射回電離層，可以反射多次，因而傳播距離很遠(yuǎn)（幾百至上萬(wàn)公里） ， 而且不受地面障礙物阻擋。地波傳播不需要經(jīng)常改變工作頻率，但要考慮障礙物的阻擋，這與天波傳播是不同的。海面介質(zhì)的電導(dǎo)特性對(duì)于電波傳播最為有利，短波地波信號(hào)可以沿海面?zhèn)鞑?1000 公里左 右；陸地表面介質(zhì)電導(dǎo)特性差，對(duì)電波衰耗大，而且不同的陸地表面介質(zhì)對(duì)電波的衰耗程度不一樣（潮濕土壤地面衰耗小，干燥沙石地面衰耗大） 。 短波傳播途徑短波的基本傳播途徑有兩個(gè)：一個(gè)是地波，一個(gè)是天波。電離的濃度以單位體積的自由電子數(shù)（即電密度）來(lái)表示。F1 層高度 150200 公里，只在日間起作用，F(xiàn)2 層高度大于 200
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