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幾種常用信道特征

作者：佚名文章來源：本站原創點擊數：更新時間：2020/4/12

　　信道可分為有線信道和無線信道。
　　有線信道：如雙絞線、電纜、光纖、波導等；
　　無線信道：自由空間提供的各種頻段或波長的電磁波傳播通道。
　　信號在信道內傳輸，會受到來自信道的各種各樣的干擾。干擾大體分為4類：
　　1．無線電干擾
　　來自各種無線發射機。其特點是頻率范圍寬，幾乎覆蓋全部使用頻段。但對于特定電臺的頻率一般是固定的，因此可以進行防護。另外由于無線電頻率管理較為完善，可以將此種干擾限制在最小限度。
　　2．工業干擾
　　來源于各種電氣設備，如電機、電力線、電源開關、電點火（如汽車點火）裝置等。此類干擾一般在較低頻率范圍，如汽車點火干擾在幾十兆赫范圍內。采用屏蔽與考究的濾波措施，在很大程度上可避開工業干擾。
　　3．天電干擾
　　來自于雷電、磁暴、太陽黑子以及宇宙射線等，它們與季節、氣候變化關系較大。不同地區也有很大不同，如赤道附近及兩極地區嚴重。太陽黑子發生變動（約11年一個周期）的年份，天電干擾加大，有時長時間中斷短波通信。
　　4．內部干擾
　　來自信道內部各種電子器件電阻、天線以及傳輸線等。在這些電子設備中的分子或電子的隨機熱運動，形成所謂起伏噪聲，對于通信信號產生加性干擾。本書涉及的各類通信系統，主要是這種噪聲，稱為熱噪聲，從機理上它是高斯型統計特征，是通信系統干擾的重要因素。
　　通信常用的信道類型主要有4類：
　　1、電話信道
　　電話信道一般是指龐大的公用交換電話網（PSTN）所提供的基于傳統模擬電話或低速數據傳輸的信道。通信信道的構成多半通過用戶終端到本地交換機（節點），再到另一個用戶建立的呼叫鏈路，一旦通話（即呼叫）結束，便及時拆斷該鏈路。電話信道一般屬于限帶為300~3400Hz的線性系統。當用于數據傳輸時，需在用戶端均加入調制/解調器（Modem），并利用600~3000Hz頻響較平坦的頻段傳輸已調波。目前從用戶到節點（交換機）的用戶線，可以增設寬帶Modem（如ADSL），可在數公里內通信帶寬擴展到2~6MHz，支持寬帶上網和多媒體業務。
　　2、光纖
　　光纖是將電信號變為光信號（電/光轉換）后進行光信號傳輸的物理媒體。光纜是由包層覆蓋光纖芯線而構成。光信號是以電磁場形式在光纖芯中傳播。光纖自20世紀70年代投用后，很快顯示出很多突出的優點，諸如，它帶寬極寬（2×1014Hz以上），通過目前可達到的技術—密集波分復用（DWDM），一條光纖中可以支持1600Gb/s的傳輸速率；實驗表明，基于單波160Gb/s速率的1024個波，可達約160Tb/s的點到點傳輸流量（1Tb/s＝1012b/s）；光纖傳輸損耗極低，小于0.2dB/km，不受電磁干擾，重量極輕（一條光纖芯27g/km），抗彎曲，耐濕熱和腐蝕，敷設方便、靈活，可架設到電桿上，光纖價格極低，目前國內生產供大于求。
　　3、移動無線信道
　　移動無線通信起初是為了延伸電信網的覆蓋范圍和通信能力而逐步發展起來的。迄今，移動網的發展令人驚異，已從城市擴展到鄉村與邊遠地區。截止2009年5月，我國的移動用戶數已達6.87億，為傳統的固定電話（PSTN）用戶數的2倍。下一代的移動通信將以寬帶方式接入，并與現行GSM系統相比，傳輸速率增加幾十倍、上百倍，可支持多媒體業務，并廣泛實施個人通信系統（PCS）。
　　移動通信以蜂窩方式組網，信道具有多徑衰落與時變特征。目前GSM移動通信利用900/1800MHz頻段，雙向頻譜為2×25MHz，各提供125個載波，每載波包括8個時分多址（TDMA）信道。于是各載波200kHz帶寬，包含8個25kHz信道，用戶數字電話速率為13kb/s，具有高糾錯能力的差錯保護位時，凈速率高達9.8kb/s。移動網在每個蜂窩小區設有一個基站，轉發小區內多達上千個用戶同時通信。移動通信每個信道的輻射功率應控制在它的25kHz帶寬內，帶外輻射衰減應至少為-40dB，優質系統應達-70dB，才不至于明顯干擾相鄰話路。隔離1至2個小區可以重復利用頻率，因此整個移動網可支持極大量用戶相互通信。通過越區切換和跨網漫游可以實現全國性、世界范圍內的移動通信。
　　4、衛星信道
　　衛星信道是一種特殊的無線信道。在地球赤道上空35978km（近似稱3.6萬公里）均勻分布著三個同步衛星，就可以通過它們的轉發器（Transponders）使地球上任兩處的地球站間進行通信。自60年代初（1962年）問世以來，至今穩定使用的上行6GHz、下行4GHz頻點的系統，總帶寬500MHz，并提供帶寬各為36MHz的12個轉發器，各又能容納1200路數字電話或25~150個窄帶會議電視。一個轉發器可支持五、六個HDTV（高清晰度數字電視）。由于跨洋衛星通信（如中美兩國間）需經由兩個衛星的轉發器與雙方地球站溝通信息，因此遠達15萬km的距離，通信延遲則高達將近0.5秒，雙方對話均有明顯延時的感覺。目前國內衛星通信已開辦大量業務，如衛星電視節目、遠程教育等。

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