現(xiàn)代通信系統(tǒng)第二章數(shù)字微波通信系統(tǒng)CommunicationsSystemandSimulink數(shù)字微波通信系統(tǒng)第二章CommunicationsSystemandSimulink2.1數(shù)字微波中繼通信的基本概念2.3復(fù)用、復(fù)接和高效調(diào)制技術(shù)第二章數(shù)字微波通信系統(tǒng)2.2數(shù)字微波中繼通信系統(tǒng)的組成2.5系統(tǒng)設(shè)計(jì)的若干問題2.4微波傳播特性CommunicationsSystemandSimulink2.5

微波通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.5.1微波波道的頻率配置2.5.2假想?yún)⒖茧娐?.5.3微波系統(tǒng)中的干擾2.5.4微波系統(tǒng)的站址選擇2.5.5微波通信質(zhì)量的核查CommunicationsSystemandSimulink2.5.2假想?yún)⒖茧娐犯鶕?jù)通信距離、通信容量、傳輸質(zhì)量的不同劃分為：高級(jí)假想?yún)⒖茧娐分屑?jí)假想?yún)⒖茧娐酚脩艏?jí)假想?yún)⒖茧娐稢ommunicationsSystemandSimulink(1)高級(jí)假想?yún)⒖茧娐肪哦蔚乳L的完全相同的數(shù)字微波段（每段280km） 容量在二次群以上，長度為2500公里主要適用于國際與國內(nèi)的遠(yuǎn)距離通信干線CommunicationsSystemandSimulink（2）中級(jí)假想?yún)⒖茧娐?/p>

6段不等數(shù)字微波段，一、二段是50公里，3、4、5、6段是280公里容量在二次群以上，基本長度1220公里主要用于國內(nèi)支線電路。CommunicationsSystemandSimulink(3)用戶級(jí)假想?yún)⒖茧娐?/p>

長度50公里用于本地?cái)?shù)字交換端局與64kb/s用戶之間的連接CommunicationsSystemandSimulink2.5

微波通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.5.1微波波道的頻率配置2.5.2假想?yún)⒖茧娐?.5.3微波系統(tǒng)中的干擾2.5.4微波系統(tǒng)的站址選擇2.5.5微波通信質(zhì)量的核查CommunicationsSystemandSimulink2.5.3微波系統(tǒng)中的干擾來自系統(tǒng)內(nèi)部的干擾越站干擾旁瓣干擾收發(fā)干擾回波干擾交叉極化干擾鄰近波道干擾互調(diào)干擾熱噪聲來自系統(tǒng)外部的干擾外部無線電設(shè)備發(fā)射頻段相近的無線電波和工業(yè)源的雜散輻射。CommunicationsSystemandSimulink熱噪聲是大量自由電子在導(dǎo)體內(nèi)部由于熱能而隨機(jī)運(yùn)動(dòng)（布朗運(yùn)動(dòng)）所產(chǎn)生的，它在很寬的頻帶內(nèi)功率譜密度恒定，它的功率可以表示成：

k是波爾滋曼常數(shù)，k=1.38×10-23（J/K）

T0是熱噪聲源的絕對(duì)溫度（K）,常取為290K

n0=kT0是噪聲功率譜密度

B是噪聲功率帶寬（Hz）

熱噪聲及其功率CommunicationsSystemandSimulink等效噪聲溫度T=Te設(shè)一輸入端匹配的實(shí)際有源網(wǎng)絡(luò)如下，將其等效為理想無噪聲網(wǎng)絡(luò)，而將其內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲折算到輸入端，等效為在噪聲溫度Te（K）下一個(gè)等效輸入噪聲電阻Rs上所產(chǎn)生的熱噪聲功率。實(shí)際有源網(wǎng)絡(luò)T=T0理想無噪聲網(wǎng)絡(luò)RSΔNi=kTeBB為網(wǎng)絡(luò)等效噪聲帶寬。

CommunicationsSystemandSimulink系統(tǒng)等效噪聲溫度系統(tǒng)等效噪聲溫度Ts一般指接收系統(tǒng)中接收機(jī)輸入端的等效噪聲溫度。Ts=Ta+Te接收機(jī)TeTaTs圖中Ta為天線噪聲溫度，Te為接收機(jī)等效噪聲溫度，則系統(tǒng)噪聲溫度為：CommunicationsSystemandSimulink系統(tǒng)內(nèi)部干擾—越站干擾CommunicationsSystemandSimulink為避免越站干擾，微波線路路由盡量呈之字形。電波射線的交角α和β至少大于天線的主瓣寬度。βAf1f2BCDf1α系統(tǒng)內(nèi)部干擾—越站干擾CommunicationsSystemandSimulink系統(tǒng)內(nèi)部干擾--旁瓣干擾

旁瓣干擾：由微波天線旁瓣的能量輻射或接收所造成的干擾，稱為旁瓣干擾。在微波線路出現(xiàn)拐彎或分支時(shí)，極易因旁瓣干擾而發(fā)生鄰站的同頻干擾。CommunicationsSystemandSimulinkAf1f2BCf1f2線路拐彎或分支處的夾角不要小于90o；若小于90o，需采用不同的極化方式，但也不要小于70o；在線路分支處，可采用不同的頻率配置。為避免旁瓣干擾：系統(tǒng)內(nèi)部干擾--旁瓣干擾CommunicationsSystemandSimulink同波道插入型波道如2G頻段的線路分支處最小夾角參考值為：同極化時(shí)，93o;正交極化時(shí)，75o;同極化時(shí)，80o;正交極化時(shí)，無限制。系統(tǒng)內(nèi)部干擾--旁瓣干擾CommunicationsSystemandSimulink回波干擾因波導(dǎo)元件之間連接不理想形成的反射波(回波)對(duì)主波信號(hào)構(gòu)成的干擾。交叉極化干擾由于同頻再用，同頻的兩個(gè)交叉極化波彼此間產(chǎn)生耦合而形成的干擾。收發(fā)干擾發(fā)支路電波通過饋線系統(tǒng)的收發(fā)共用器件（也可能通過天線端的反射）而進(jìn)入收信機(jī)形成的收發(fā)支路間的干擾。

系統(tǒng)內(nèi)部干擾CommunicationsSystemandSimulink鄰近波道干擾互調(diào)干擾在多波道工作時(shí)，鄰近波道之間的干擾。發(fā)射機(jī)互調(diào)干擾：多部發(fā)射機(jī)信號(hào)落入另一發(fā)射機(jī)中，經(jīng)過其非線性器件產(chǎn)生的組合頻率分量對(duì)相應(yīng)接收機(jī)造成的干擾。收信機(jī)互調(diào)干擾：多個(gè)強(qiáng)信號(hào)同時(shí)進(jìn)入接收機(jī)時(shí)，在接收機(jī)前端非線性器件的作用下產(chǎn)生的互調(diào)頻率落入接收機(jī)中頻頻帶內(nèi)造成的干擾。

系統(tǒng)內(nèi)部干擾CommunicationsSystemandSimulink微波系統(tǒng)外部的干擾外部無線電設(shè)備發(fā)射頻段相近的無線電波；沿線的大型電動(dòng)設(shè)備、電爐、注塑機(jī)等工業(yè)設(shè)備的雜散輻射。CommunicationsSystemandSimulink2.5

微波通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.5.1微波波道的頻率配置2.5.2假想?yún)⒖茧娐?.5.3微波系統(tǒng)中的干擾2.5.4微波系統(tǒng)的站址選擇2.5.5微波通信質(zhì)量的核查CommunicationsSystemandSimulink2.5.4微波系統(tǒng)的站址選擇站址選擇前應(yīng)該明確的條件1)

線路或被聯(lián)接的終端位置、沿線城市或單位；3)

沿線衛(wèi)星地面站位置、軌道指向和工作頻率，有關(guān)機(jī)場、雷達(dá)站等設(shè)施的位置、工作頻率和通訊設(shè)施；4)沿線的地形、地貌、氣候等情況。2)沿線附近現(xiàn)有通信線路站址及其頻段、天線方向圖等；CommunicationsSystemandSimulink路由和站址選擇的基本原則：從長遠(yuǎn)規(guī)劃出發(fā)，當(dāng)前需要與長遠(yuǎn)規(guī)劃相結(jié)合；充分利用有利地形，站距不宜太長，各中繼段長度不應(yīng)相差過大，站距以50KM左右為宜。2.5.4微波系統(tǒng)的站址選擇CommunicationsSystemandSimulink

初步核查

畫出各個(gè)中繼段的電波傳播路徑剖面圖，仔細(xì)核查沿線的反射點(diǎn)特性和可能的反射干擾以及必要的天線塔高度和傳播余隙的大小等。注意微波中繼線路沿線的其他通信設(shè)施間的相互干擾問題，尤其要注意使用同一頻段的微波中繼通信和衛(wèi)星通信間的相互干擾。

2.5.4微波系統(tǒng)的站址選擇CommunicationsSystemandSimulink2.5

微波通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.5.1微波波道的頻率配置2.5.2假想?yún)⒖茧娐?.5.3微波系統(tǒng)中的干擾2.5.4微波系統(tǒng)的站址選擇2.5.5微波通信質(zhì)量的核查CommunicationsSystemandSimulink2.5.5微波通信質(zhì)量的核查基本步驟根據(jù)傳輸質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定接收機(jī)入口處歸一化信噪比、收信電平的理論門限值；計(jì)算接收機(jī)輸入端的收信電平；確定是否要加分集措施，或者重新修訂對(duì)分機(jī)指標(biāo)的要求。CommunicationsSystemandSimulink(1)歸一化信噪比的理論門限值實(shí)際線路設(shè)計(jì)時(shí)，通常根據(jù)誤碼率查表得到接收歸一化信噪比的理論門限值。如，BPSK/QPSK的歸一化信噪比與誤碼率的關(guān)系為:由此可得:CommunicationsSystemandSimulinkMPSK誤比特率曲線Eb/n0（dB）Pb0123456789101112131415161718010-110-210-310-410-52PSK4PSK8PSK16PSKCommunicationsSystemandSimulink(2)接收門限功率電平每比特能量與接收功率的關(guān)系為:則理論上接收門限功率電平為:CommunicationsSystemandSimulink[W0]Δ[W]則衰落儲(chǔ)備量為：衰落保護(hù)余量CommunicationsSystemandSimulink[W0]Δ[W]衰落保護(hù)余量允許中斷的概率為：衰落概率CommunicationsSystemandSimulink允許中斷的概率為：即：衰落概率允許中斷的概率由設(shè)備及線路指標(biāo)求出衰落保護(hù)余量CommunicationsSystemandSimulink(3)無分集時(shí)衰落保護(hù)余量的核算需增加的衰落儲(chǔ)備余量為：應(yīng)保證：CommunicationsSystemandSimulink(4)分集接收時(shí)衰落保護(hù)余量的核算當(dāng)采用空間分集接收技術(shù)后，在滿足傳輸中斷率要求p的條件下，對(duì)每一分集支路的傳輸中斷率要求將降低為，其中n為分集的重?cái)?shù)。此時(shí)的衰落儲(chǔ)備余量為：為滿足收信門限電平和傳輸可靠性要求應(yīng)：CommunicationsSystemandSimulink例題已知某微波中繼段發(fā)信機(jī)輸出功率PT=230mW；收信機(jī)門限電平Pth=-76dBm；收發(fā)天線的增益GT=GR=43dB；收發(fā)天線饋線的傳輸損耗為0.056dB/m，饋線長度是100m；站間自由傳播損耗Lo=142dB；傳輸可靠度99.9999%；線路衰落概率P=8×10-3。請