调制解调器、调制生成器、常规信号解调器、专用信号解调器、专用信号调制生成器、信号频谱监控设备、交换矩阵、天线、天线伺服、上下变频器、高低通滤波器、交换机、DVB、CDM625、A/D转换器、D/A转换器、加密解密器、定时同步系统、均衡器、再生中继器、模采、超外差接收机、RF放大器、IF放大器
调制解调器
调制解调器是Modulator(调制器)与Demodulator(解调器)的简称,中文称为调制解调器,根据Modem的谐音,亲昵地称之为“猫”,是一种能够实现通信所需的调制和解调功能的电子设备。一般由调制器和解调器组成。在发送端,将计算机串行口产生的数字信号调制成可以通过电话线传输的模拟信号;在接收端,调制解调器把输入计算机的模拟信号转换成相应的数字信号,送入计算机接口。在个人计算机中,调制解调器常被用来与别的计算机交换数据和程序,以及访问联机信息服务程序等。
所谓调制,就是把数字信号转换成电话线上传输的模拟信号;解调,即把模拟信号转换成数字信号。合称调制解调器。
调制解调器的英文是MODEM,它的作用是模拟信号和数字信号的“翻译员”。电子信号分两种,一种是”模拟信号”,一种是”数字信号”。我们使用的电话线路传输的是模拟信号,而PC机之间传输的是数字信号。所以当你想通过电话线把自己的电脑连入Internet时,就必须使用调制解调器来”翻译”两种不同的信号。连入Internet后,当PC机向Internet发送信息时,由于电话线传输的是模拟信号,所以必须要用调制解调器来把数字信号”翻译”成模拟信号,才能传送到Internet上,这个过程叫做”调制”。当PC机从Internet获取信息时,由于通过电话线从Internet传来的信息都是模拟信号,所以PC机想要看懂它们,还必须借助调制解调器这个“翻译”,这个过程叫作“解调”。总的来说就称为“调制解调”。
除了数模转换,调制还有把基带信号加载到已调信号的作用;
除了模数转换,解调还有把已调信号还原到基带信号的作用。
调制生成器
调制生成器是一种能够实现通信所需的调制功能的电子设备。在发送端,将计算机串行口产生的数字信号调制成可以通过电磁波传输的模拟信号。所谓调制生成,就是把数字信号转换成电磁波传输的模拟信号。
- 把数字信号变换为模拟信号
- 在发送端把基带信号(包含传输信息的有效信号)加载到某个载波(通常为高频的正弦或余弦波)
常规信号解调器
常规信号解调器是一种能够实现通信所需的解调功能的电子设备。在接收端,常规信号解调器把输入计算机的模拟信号转换成相应的数字信号,送入计算机接口。
- 把模拟信号变换为数字信号
- 在接收端通过某种信号处理手段从已调信号中得到基带信号
专用信号解调器
专用信号解调器是一种能够实现通信所需的解调功能的电子设备。在接收端,专用信号解调器把输入计算机的模拟信号转换成相应的数字信号,送入计算机接口。
- 把模拟信号变换为数字信号
- 在接收端通过某种信号处理手段从已调信号中得到基带信号
专用信号调制生成器
专用信号调制生成器是一种能够实现通信所需的调制功能的电子设备。在发送端,将计算机串行口产生的数字信号调制成可以通过电磁波传输的模拟信号。
- 把数字信号变换为模拟信号
- 在发送端把基带信号(包含传输信息的有效信号)加载到某个载波(通常为高频的正弦或余弦波)
信号频谱监控设备
信号频谱监控设备使得通信方能够方便地识别和消除非法或未经核准的干扰信号。通过持续监控频谱,可在问题信号出现时就实时地识别它们。这款监控器还能够检测到各种模式的多余信号活动,从而提供高效的方式,以确定干扰来源的特征,并对其进行定位。
除了检测干扰,信号频谱监控设备还可用于确定频谱占用的特征。
还可通过频谱监控来确保各方对频谱法规的遵守。
交换矩阵
交换矩阵(交换网板)也称为Crossbar芯片,是一种带有多个超高速率接口的硬件芯片,一般用于数据处理芯片之间数据的高速转发或高端交换机跨线卡的数据转发。
矩阵配合最优质的高性能接插件,在多路信号交换过程中,对每一路信号进行单独隔离,防止各个信号之间的相互串扰,减少信号的衰减,保证了每一路信号经过本设备交换过后的信号质量,实现高清信号的完美交换。
天线
天线是能够有效的向空间某特定方向辐射电磁波或者能够有效的接收空间某特定方向来的的电磁波的装置。
在通信系统中,天线既可以发送电磁波又可以接收电磁波。
天线把传输线上传播的导行波,变换成在自由空间中传播的电磁波,或者进行相反的变换。导行波是全部或绝大部分电磁能量被约束在有限横截面内沿确定方向传输的电磁波。
天线的尺寸与波长相匹配:波长和频率之间有着密切关系,光速=频率×波长,从1G到5G,使用的频率越来越高,波长越小,对应天线的尺寸越小。
天线指标
工作频段
天线总是在一定的频率范围(频带宽度)内工作,其取决于指标的要求。满足指标要求的频率范围即为天线的工作频率。各种无线制式不同,运营商使用的频段也不一样,需要选择合适频段的天线。
极化方式
天线的极化就是指天线辐射时形成的电场强度方向。当电场强度方向垂直于地面时,此电波就称为垂直极化波;当电场强度方向平行于地面时,此电波就称为水平极化波。
双极化天线是由极化彼此正交的两根天线封装在同一天线罩中组成的。由于性能原因,两根天线采用±45度的极化方式。阻抗
对于线天线,天线输入端的电压与电流的比值称为天线的输入阻抗。
对于面天线,则常用馈线上电压驻波比来表示天线的阻抗特性。
选择合适的馈线和阻抗匹配器,保证天线的输入阻抗与馈线的特性阻抗匹配,使输入天线或从天线输出的功率最大。天线的方向性
天线的方向性是指天线向一定方向辐射电磁波的能力。对于接收天线而言,方向性表示天线对不同方向传来的电波所具有的接收能力。天线的方向性的特性曲线通常用方向图来表示。
方向图可用来说明天线在空间各个方向上所具有的发射或接收电磁波的能力。图中通常都有两个瓣或多个瓣,其中最大的瓣称为主瓣,其余的瓣称为副瓣。波瓣宽度
波瓣宽度又称波束宽度或主瓣宽度或半功率角。波瓣宽度是指在主瓣最大辐射方向两侧,辐射强度降低 3 dB(功率密度降低一半)的两点间的夹角。波瓣宽度越窄,方向性越好,作用距离越远,抗干扰能力越强。
前后比
前后比是指主瓣最大值与背瓣最大值之比。表明了天线对背瓣抑制的好坏。
增益
天线增益是指:在输入功率相等的条件下,实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。增益与天线方向图有密切的关系,方向图主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向辐射电磁波的能力。需要注意的是天线本身不增加所辐射信号的能量,它只是通过天线振子的组合并改变其馈电方式把能量集中到某一个方向。
倾角
天线的倾角是指电波的倾角,而并不是天线振子本身机械上的倾角。倾角反映了天线接收哪个高度角来的电波最强。
隔离度
天线的隔离度指的是两根天线或者一根双极化天线的不相关性,隔离度参数合格保证了同扇区天线分集接收的性能。
驻波比
天线驻波比是表示天馈线与基站匹配程度的指标。它的产生是由于入射波能量传输到天线输入端后未被全部辐射出去,产生反射波,叠加而成的。
天线伺服
天线伺服系统是用来控制天线,使之准确地自动跟踪空中目标的方向,也就是要使目标总是处于天线轴线的方向上,用来精确地跟随或复现某个过程的反馈控制系统,又称随动系统,主要解决位置跟随系统的控制问题。
在很多情况下,伺服系统专指被控制量(系统的输出量)是机械位移或位移速度,加速度的反馈控制系统,并要求具有足够的控制精度。其作用是使输出的机械位移(或转角)准确地跟踪输入地位移(或转角)。
伺服系统的结构组成和其他形式反馈控制系统没有原则上的区别,它是由若干元件和部件组成的并具有功率放大作用的一种自动控制系统。
上下变频器
上变频器(频率增加)
上变频(up conversion),将具有一定频率的输入信号,改换成具有更高频率的输出信号(通常不改变信号的信息内容和调制方式)的过程。 在超外差式接收机中,如果经过混频后得到的中频信号比原始信号高,那么此种混频方式叫做上变频。由于变频获得的中频频率较高,所以对接收机中中频放大、滤波、解调都提出了更高要求,使整个接收机成本较高。上变频可获得极高的抗镜像干扰能力,且可获得整个频段内非常平坦的频率响应。
上变频器的主要作用是将中频已调信号(70MHz或140MHz±18MHz)变换成卫星通信上行频率。上变频(up conversion),变频器输入端同时作用着两个信号,一个是输入信号,一个是本机振荡信号。所谓上变频是指这样的变频作用:其输出信号频率高于输入信号频率,亦即将输入信号频率向提高的方向变换。
下变频器(频率减少)
在接收机中,如果经过混频后得到的中频信号比原始信号低,那么此种混频方式叫做下变频。下变频的目的是为了降低信号的载波频率或是直接去除载波频率得到基带信号。
下变频的方法是将接收信号与本地振荡器产生的本振信号相乘,然后通过低通滤波器获得变频后的信号。两个相乘信号通过实数或复数表示可以分为实混频和复混频。下变频方式最大的缺点是对镜像干扰的抑制能力较差。
高低通滤波器
高通滤波器
高通滤波器(英语:High-pass filter)是容许高频信号通过,但增强(或增多)频率低于截止频率的信号不通过。对于不同滤波器而言,每个频率的信号的增强程度不同。
高通滤波(high-pass filter))是一种过滤方式,规则为高频信号能正常通过,而低于设定临界值的低频信号则被阻隔、减弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序(目的)而改变。
低通滤波器
低通滤波器(英语:Low-pass filter)容许低频信号通过,但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号不通过。对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。
低通滤波(Low-pass filter) 是一种过滤方式,规则为低频信号能正常通过,而超过设定临界值的高频信号则被阻隔、减弱。但是阻隔、减弱的幅度则会依据不同的频率以及不同的滤波程序(目的)而改变。
交换机
交换机(Switch)意为“开关”,是一种用于电(光)信号转发的网络设备。它可以为接入交换机的任意两个网络节点提供独享的电信号通路。最常见的交换机是以太网交换机。其他常见的还有电话语音交换机、光纤交换机等。
DVB(数字视频广播)
数字视频广播(DVB)与模拟电视广播一样,有三种广播方式:一是使用卫星信道直接广播的数字卫星电视广播;二是采用有线电视网络广播的数字有线电视;三是地面广播的数字地面电视。
DVB的宗旨是要设计一个通用的数字电视系统,在此系统内的各种传输方式之间的转换有最简单的方式,尽可能的增加通用性。DVB标准提供了一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统规范。DVB数字广播传输系统利用了包括卫星、有线、地面、SMATV、MNDSD在内的所有通用电视广播传输媒体。它们分别对应的DVB标准:DVB-S、 DVB-C、 DVB-T、DVB-SMATV、 DVB-MS和DVB-MC。
DVB标准的核心:
(1)系统采用MPEG-2压缩的音频、视频及资料格式作为资源;
(2)系统采用公共MPEG-2传输(TS)复用方式;
(3)系统采用公共的用于描述广播节目的系统服务信息(SI);
(4)系统的第1级信道编码采用 R-S 前向纠错编码保护;
(5)调制与其他附属的信道编码方式,由不同的传输媒介来确定;使用通用的加扰方法及条件接收接口。
DVB 传输系统:
DVB标准的传输系统分为信源编解码(Source Coding)和信道编解码(Channel Coding)两部分。
信源编码采用MPEG-2码流,首先对音频和视频进行复用,然后再将多个数字电视节目流进行传输复用。在接受端进行相应的解复用和解码。
信道编解码包括:前向纠错编码、译码、调制、解调和上、下变频3部分。
卫星传输采用QPSK(4相相移键控调制)方式,有线传输采用QAM(正交振幅调制)方式,地面传输采用COFDM(编码正交 频分复用)或16VSB(16电平残留边带调制)方式。
CDM625
CDM-625卫星调制解调器以Comtech EF Data的“提供的卫星调制解调器”的传统理念为基础,它是款配备前向纠错(FEC)技术的调制解调器,例如低密度奇偶校检(LDPC)编码,带有创新的DoubleTalk® Carrier-in-Carrier®带宽压缩级数,可以实现成本节约化。
这种组合先进技术可实现多维优化,使卫星通信用户能够:
- 小化营运支出(OPEX)
- 大化吞吐量,无需使用更多的转发器资源
- 大化可用性(裕量),无需使用更多的转发器资源
- 通过使用较小的BUC/HPA和/或天线小化资本支出(CAPEX)
- 或者,进行组合以满足特殊的商业需要
CDM-625调制器
把基带信号变为IF信号
在发送端把基带信号(包含传输信息的有效信号)加载到某个载波(通常为高频的正弦或余弦波)上,得到已调信号(IF信号)。
CDM-625解调器
把IF信号变为基带信号
在接收端通过某种信号处理手段从已调信号(IF信号)中得到基带信号。
A/D转换器
将模拟信号转换成数字信号的电路,称为模数转换器(简称a/d转换器或adc,analog to digital converter),A/D转换的作用是将时间连续、幅值也连续的模拟量转换为时间离散、幅值也离散的数字信号,因此,A/D转换一般要经过取样、保持、量化及编码4个过程。在实际电路中,这些过程有的是合并进行的,例如,取样和保持,量化和编码往往都是在转换过程中同时实现的。
D/A转换器
数模转换器,又称D/A转换器,简称DAC,它是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换器基本上由4个部分组成,即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
一种将二进制数字量形式的离散信号转换成以标准量(或参考量)为基准的模拟量的转换器
加密解密器
对信源编码后的数字信号进行加密,通过特定算法或约定进行加密,保证传输数据的安全性。
加密器放在信源编码后,解密器则放在信源解码器之前。
在需要实现保密通信的场合,为了保证所传信息的安全,人为将被传输的数字序列扰乱,即加上密码,这种处理过程叫加密。在接收端利用与发送端相同的密码复制品对收到的数字序列恢复原来信息,这个过程叫做解密。
定时同步系统
数字信号是一个个码元依次按拍节传输的,因此必须有定时电路来保证正确的寸序关系,必须由同步电路来保证接收端的工作与发送端步调一致。定时同步系统控制着数字信号的可靠传输。定时同步系统失效,轻则错误增多,重则通信中断。
均衡器
均衡器是用来补偿不理想的信道特性,使信号能正确无误地接收。
再生中继器
我们知道在长途电话传输过程中,为弥补线路的损耗,沿途要设置若干增音器。在数字通信中与此相应的是再生中继器,用来修正脉冲波形,消除干扰和畸变。
模采
模采即模拟信号采集,通过A/D转换器将模拟信号转化为数字信号。采样时采样间隔越小,信号还原的就越精确。
奈奎斯特-香农采样定理:采样频率要大于信号最高频率的2倍,才能无失真的保留信号的完整信息。
采样频率如果太低就不能正确还原真实信号;但是如果采样频率太高,会有较大的频率分辨率,同时又会有产生大量的数据。通常,在实际应用中采样频率会选择比两倍奈奎斯特频率要大一些(比如3~5倍)。
超外差接收机
超外差接收机是利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预先确定的频率的方法。这种方法是为了适应远程通信对高频率、弱信号接收的需要,这种接收方式的性能优于高频(直接)放大式接收。
超外差接收机,通常简称为超外差,是一种类型的无线电接收器,它使用混频将一个接收到的信号转换为一个固定的中频,可以比原来更方便地处理(IF)载波频率。
超外差接收器的灵敏度主要由下面几个因素决定:
1、射频放大器的增益
2、中频放大器的增益
3、接收机的噪声系数
RF放大器
信号在长距离传输后会有很大的衰减,到达接收机天线的信号已经十分微弱,接收到的微弱信号被馈送到RF放大器进行放大,以满足后续电路系统的处理要求。
IF放大器
IF放大器是放大混频器输出的中频信号,它提供了接收机所需的灵敏度(增益)和选择性(带宽)。在超外差接收机中,IF放大器只与中频频率相关,而与接收信号的频率无关,因此,它的灵敏度和选择性可以保持相对的一致性。
流程
无线调幅广播电台系统
数字通信系统
卫星通信系统
直接下变频(零中频)接收机
数字中频接收机
为什么
为什么要有中频
- 出于硬件成本和处理难度的考虑。工作在高频的器件通常比较昂贵。
- 将工作在不同频率的放大器、滤波器、检测器等转到相同频率上去,便于系统简化。
- 增强滤波器的频率选择性。便于区分信号。
为什么要在通信的过程中采用调制与解调这种手段呢,直接传输基带信号不行吗?
- 基带信号的频谱范围通常很低,有时,甚至零频的能量也不可忽略,而发射天线的尺度与电磁波的波长有关,只有发射天线尺度大于等于1/4倍的波长时信号才能有效传输,对于十几千赫兹的信号,发射天线都都要十几公里。这在工程上是不切实际的;
- 调制能够实现频谱搬移,将低频信号搬移到高频处,这能够降低发射天线的尺度;
- 低频频带窄,都用低频传输,会造成堵塞,调制能够扩宽传输频带,提高了频率利用率;
- 调制能够将多路基带信号加载到频率不同的载波上,完成信号的频率分配,使多路信号互不干扰地在同一个信道上传输,实现频分复用;
- 调制还可以减弱噪声和降低干扰。
名词解释
信道
传输信号的媒介(通道)
有限信道:电缆、光纤等
无线信道:微波、卫星通信等
干扰
干扰可以是信号在传输过程中造成信号畸变的所有因素。总的来说,干扰可分为加性干扰和乘性干扰两个部分。
加性干扰是叠加到有用信号上去的其他种种来源产生的不需要的电磁信号,主要包括随机噪声、脉冲干扰和正弦干扰三种。随机噪声主要有热噪声,宇宙噪声和电子器件内部噪声等;脉冲干扰主要有大气干扰和工业干扰等;正眩干扰主要有邻台干扰、邻信道串扰和人为电子干扰等。
乘性干扰是由于信道特性的种种不完善所弓|起的信号畸变,这些畸变不能简单看做叠加到信号上,而是相当于使信号乘上某些畸变因子。引起乘性干扰的主要因素是信道引起的衰变、幅度和相位的畸变、频率漂移和相位的抖动及非线性失真等。所有这些干扰在信道中是散布在各个环节的。
信源/信宿
信源产生信息,信宿最后接受信息。他们可能是人直接使用的设备,如电话端机、电传打字机、键盘显示器等;或者其他机器,如检测器、存储器、电视摄像机、其他输入输出设备等。信源和信宿可以是分开的设备,也可能是装在一起的,便于像电话那样进行双向通信的复合装置。根据通信对象和任务的不同,信源产生的信息的形式也不同,总的说来可分为连续的和离散的两种,与此对应地分别有连续信源和离散信源。前者产生幅度随时间连续变化的信号(如话筒产生的话音信号);后者产生各种离散的符号或数据。
基带信号
基带(Base Band)信号是基站等数字设备可以处理的信号。
信源(信息源,也称发送端)发出的没有经过调制(进行频谱搬移和变换)的原始电信号,其特点是频率较低,信号频谱从零频附近开始,具有低通形式。根据原始电信号的特征,基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号(相应地,信源也分为数字信源和模拟信源),其由信源决定。
RF
射频(RF:Radio Frequency)表示可以辐射到空间的电磁频率,频率范围从300KHz~30GHz之间。
射频是射频电流,它是一种高频交流变化电磁波的简称。有线电视系统就是采用射频传输方式的。
IF
中频(IF:Intermediate Frequency)是从射频变化到基带信号的过渡频率。IF中频(Intermediate Frequency)是指高频信号经过变频而获得的一种信号。
射频->中频->基带 称为两次变频。
为了使放大器能够稳定的工作和减小干扰,一般的接收机都要将高频信号变为中频信号。
模拟信号
在各种介质上传送的连续变化的电磁波。
模拟信号是指用连续变化的物理量表示的信息,其信号的幅度,或频率,或相位随时间作连续变化,或在一段连续的时间间隔内,其代表信息的特征量可以在任意瞬间呈现为任意数值的信号。
模拟信号就是在时间和幅度上都连续的信号,我们现在常见的车里的调频收音机天线接收到的信号,收音机里面处理的信号都是模拟信号,收音机很便宜,天线接收到模拟信号后,直接送到扩音器就可以使得扩音器发出声音了,不需要复杂的模数转换模块。
模拟信号和数字信号,他们是信号制式,和用什么方式传输无关。也就是数字信号和模拟信号与是否使用电缆,电磁波,光信号[光也是电磁波],等等方式无关。
数字信号
在介质上传送的电压脉冲序列。
数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号,这种信号的自变量用整数表示,因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中,数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。
数字信号是在时间或幅度上离散的信号,比如计算机内部处理的信号都是数字信号,最简单的,当我们在键盘上敲击一个按键时,按键产生一个电脉冲,这个脉冲信号经计算机的内部电路被传送到主板,进而传送到cpu,这个过程所产生的信号、系统处理的信号,都是数字信号,这个数字信号非常简单,就是一个脉冲。
模拟信号和数字信号,他们是信号制式,和用什么方式传输无关。也就是数字信号和模拟信号与是否使用电缆,电磁波,光信号[光也是电磁波],等等方式无关。
波段
波段又称波谱段或波谱带。在电磁波谱中,具有确定波长范围的连续电磁波。是表示传感器光谱通道工作波长范围的基本单元。
调制方式
为了保证通信效果,克服远距离信号传输中的问题,必须要通过调制将信号频谱搬移到高频信道中进行传输。这种将要发送的信号加载到高频信号的过程就叫调制,实际应用中,无论模拟信号还是数字信号,通常有三种最基本的调制方法:调幅、调频和调相。
如:BPSK、QPSK
解调方式
解调是调制的逆过程,在接收端通过某种信号处理手段从已调信号中得到基带信号,如:BPSK/QPSK/OQPSK/8PSK/16QAM。
符号速率
码元传输速率(Symbol transmission rate)简称传码率,又称符号速率等。它表示单位时间内传输码元的数目,单位是波特 ( Baud ),记为B。
在数字通信中,一个数字脉冲称为一个码元。如字母A的ASCII码是01000001,可用7个脉冲来表示,亦可认为由7个码元组成。码元携带的信息量由码元的离散值个数决定。
载波捕获带宽
系指载波恢复锁相环路从失锁状态进入锁定状态所允许的最大固有频率范围。
误码率
误码率(SER:symbol error rate)是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标,误码率=传输中的误码/所传输的总码数 * 100%。如果有误码就有误码率。 另外,也有将误码率定义为用来衡量误码出现的频率。
带宽
带宽(英语:Bandwidth)指信号所占据的频带宽度;在被用来描述信道时,带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。对于模拟信号而言,带宽又称为频宽,以赫兹(Hz)为单位。对于数字信号而言,带宽是指单位时间内链路能够通过的数据量。
星座图
数字通信领域中,经常将数字信号在复平面上表示,以直观的表示信号以及信号之间的关系。这种图示就是星座图。
星座图可以直观观察信号质量,星座图收敛好,说明信号质量好。
频谱图
频谱图的声音频率与能量的关系用频谱表示概况,以横轴纵轴的波纹方式,记录描绘各种信号频率的图形资料。
频谱图可以直观看出有几路数据,信号有多少,信号质量如何,并计算出C/N(载噪比)。
语谱图
语谱图是二战时期发明的一种语音频谱图,一般是通过处理接收的时域信号得到频谱图,因此只要有足够时间长度的时域信号就可。
语谱图可以看到信号强弱的实时变化
载噪比
载噪比(信噪比)是用来标示载波与载波噪音关系的标准测量尺度,通常记作CNR或者C/N(dB)。高的载噪比可以提供更好的网络接收率、更好的网络通信质量以及更好的网络可靠率。载噪比中,载波的功率用Pc 表示,噪音的功率用Pn 表示。那么载噪比的分贝单位公式表示为:C/N = 10 lg(Pc/Pn),载噪比与信噪比相似为表示网络信道质量的尺度。但是信噪比通常在实际应用中使用。载噪比则用于卫星通讯系统中。最佳的天线排列可以得到最佳载噪比值。
信源编码
把模拟信号变为数字信号+数据压缩
信源编码要尽量减少“体积”
信源编码是一种以提高通信有效性为目的而对信源符号进行的变换,或者说为了减少或消除信源冗余度而进行的信源符号变换。具体说,就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法,把信源输出符号序列变换为最短的码字序列,使后者的各码元所载荷的平均信息量最大,同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。
各种信源产生的信息要在数字通信系统中传输,必须变换成统一格式的数字信号,这个过程称为信源编码。对连续信息要进行模/数(A/D)变换,用一定的数字脉冲组合来表示信号的一定幅度;对离散信息则用数字脉冲组合来表示符号、字母等。用一组数字脉冲信号来表示信息的过程称为编码,这组数字脉冲就称为代码、码组或码字,其中每个数字脉冲就称为码元。
信道编码
信道编码要尽量增加“体积”
信道编码通过增加冗余信息,对抗信道中的干扰和衰减,改善链路性能。
信道编码用来在数据传输的时候保护数据,还可以在出现错误的时候来恢复数据。
信道编码是一种代码变换,其方法是在信源编码后的脉冲序列中有规律地插入一些附加的脉冲,成为监督码元,这些码元不代表所传输的信息,但它们插入的位置和值与信息脉冲(码元)之间有固定的关系,称为监督关系,用监督方程表示。
信道译码
还原出信道编码前的原始数据
保证传输的可靠性,避免通信被其他信号干扰,通过一些校验规则。
信道编码的监督关系接收端是知道的,如果传输中出了差错,就破坏了这个监督关系,接收端就可通过验证监督方程来检查到错误。有的编码还可纠正某些错误。接受端检测或者纠正错误的过程就是信道解码。
信源译码
对接收到的信号进行译码,还原为信源编码前的原始信号。
在无损情况下可以精确地恢复出源序列,在有损情况下可以近似地恢复出源序列。
在接收端的信源解码(译码)是发端信源编码的逆过程,把数字信号还原为信宿可接受的信息形式。
linkway / iDirect
linkway卫星通信系统含有一个网控中心站(使用运营商已建的网络)、16个固定的远端站,以及16个车载小站的星状/网状混合型的卫星通信网络。
iDirect卫星系统是业界唯一从底层设计完全支持IP的双向卫星通信系统。在下行载波
(或主站出向载波)上iDirect采用的简洁、高效的HDLC封装方式(如同地面网络的Cisco路由器),形成一个基于TDM的SCPC载波。
iDirect允许在单个主站机箱支持多个输入/输出载波,可以同时连接多达5颗不同的卫星、或5个不同的频段。该体系结构使网络运营商节约大量的成本开销,无需多个主站设备的开支以支持多颗卫星。
iDirect系统非常适合于采用主站/小站星状网络结构、业务具有突发性的网络应用。系统
从底层设计来充分提高TCP/IP业务通过卫星传输的效率,可以提供高达98%的载荷效率,为用户及运营商获得更多的信息传输容量。
linkway / iDirect作为不同的网络台型,有不同的帧头符号。
载波频率
载波频率是在信号传输的过程中,并不是将信号直接进行传输,而是将信号负载到一个固定频率的波上,这个过程称为加载,这样的一个固定频率。严格的讲,就是把一个较低的信号频率调制到一个相对较高的频率上去,这被低频调制的较高频率就叫载波频率,也叫基频。
倒谱
倒谱(cepstrum)一种信号的傅里叶变换谱经对数运算后再进行的傅里叶反变换。由于一般傅里叶谱是复数谱,因而又称复倒谱。
用于译码,解调来说正谱和倒谱没有任何关系,但是译码会影响数据的IQ流向,如果不对会完全译码失败。
扰码
扰码就是作有规律的随机化处理后的信码。
作为现代通信的关键技术之一,扰码是为了提高传输数据的定时恢复能力和保密性而在比特层对需要传输的数据进行随机化处理的技术。
伪随机序列是由一个标准的伪随机序列发生器生成的,其中“0”与“1”出现的概率接近50%。由于二进制数值运算的特殊性质,用伪随机序列对输入的传送码流进行扰乱后,无论原始传送码流是何种分布,扰乱后的数据码流中“0”与“1”的出现概率都接近50%。扰乱虽然改变了原始传送码流,但这种扰乱是有规律的,因而也是可以解除的,在接收端解除这种扰乱的过程称为解扰。完成扰码和解扰的电路相应称为扰码器和解扰器。
频点
频点,指具体的绝对频率值。一般为调制信号的中心频率。频点是给固定频率的编号。
频带
频带,即带宽,指信号所占据的频带宽度;在被用来描述信道时,带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。对于模拟信号而言,带宽又称为频宽,以赫兹(Hz)为单位。
增益控制
增益控制是限幅输出的一种,它利用线性放大和压缩放大的有效组合对输出信号进行调整。当弱信号输入时,线性放大电路工作,保证输出信号的强度;当输入信号达到一定强度时,启动压缩放大电路,使输出幅度降低。
编码码率
编码率(又称编码速率或编码效率)是数据流中有用部分(非冗余)的比例。在数字信号处理的过程中,往往需要对模拟信号进行抽样、量化、编码最终转化为数字信号再由计算机进行计算处理。编码率,则是在对模拟信号采样、量化、编码完成后,数据流中有用信息部分所占的比例。
数据源
PN序列:PN9、PN11、PN15、PN16、PN20、PN21、PN23;
定四位码型:数据源是不断重复的四位码。码型数据可设置015,对应00001111。
利用PN9、PN11、PN15、PN21、PN23等编码规则在时钟作用下循环产生伪随机序列;设置全”0”、全”1”及”01”交替等特殊数据源类型。
功放
功率放大器简称功放,它的任务是把来自信号源的微弱电信号进行放大,发射出较强的电磁波。
本振频率
本振频率,用在超外差接收机中。超外差接收机中有一个振荡器叫本机振荡器。它产生的高频电磁波与所接收的高频信号混合而产生一个差频,这个差频就是中频。如要接收的信号是900KHZ,本振频率是1365KHZ,两频率混合后就可以产生一个465KHZ或者2265KHZ的差频。接收机中用LC电路选择465KHZ作为中频信号。因为本振频率比外来信号高465KHZ所以叫超外差。
PL衰减
无线电波传播的时候,也要付出相应的成本,这个成本就是传播损耗,即PL衰减。
信号识别
信号识别,是指一种将被测辐射源信号与已知辐射源信号的特征参数相比较,以确定被测辐射源属性、类型和用途的过程。
Eb/N0
Eb: 每bit信号能量
N0:噪声的功率谱密度
Eb/N0:比特信噪比,它的dB形式为ebno ,即ebno=10lgEb/N0
差分编码
差分编码(differential encoding)指的是对数字数据流,除第一个元素外,将其中各元素都表示为各该元素与其前一元素的差的编码。
扰码
扰码就是作有规律的随机化处理后的信码。
卷积码
卷积码将k个信息比特编成n个比特,但k和n通常很小,特别适合以串行形式进行传输,时延小。
RS码
里德-所罗门码(Reed-solomon codes,简称里所码或 RS codes)是一种前向错误更正的信道编码,对由校正过采样数据所产生的有效多项式。编码过程首先在多个点上对这些多项式求冗余,然后将其传输或者存储。对多项式的这种超出必要值的采样使得多项式超定(过限定)。当接收器正确地收到足够的点后,它就可以恢复原来的多项式,即使接收到的多项式上有很多点被噪声干扰有损。
Turbo码
Turbo码有一重要特点是其译码较为复杂,比常规的卷积码要复杂的多,这种复杂不仅在于其译码要采用迭代的过程,而且采用的算法本身也比较复杂。这些算法的关键是不但要能够对每比特进行译码,而且还要伴随着译码给出每比特译出的可靠性信息,有了这些信息,迭代才能进行下去。
IQ数据
IQ调制就是数据分为两路,分别进行载波调制,两路载波相互正交。 I:in-phase(同相), q: quadrature(正交)。
中心频率
中心频率通常定义为带通滤波器(或带阻滤波器)频率的几何平均值,在对数坐标下,即为两个3dB点之间的中点,一般用两个3dB点的算术平均来表示。滤波器通频带中间的频率,以中心频率为准,高于中心频率一直到频率电压衰减到0.707倍时为上变频,相反为下变频,上变频和下变频之间为通频带。
采样率
采样频率,也称为采样速度或者采样率,定义了单位时间内从连续信号中提取并组成离散信号的采样个数,它用赫兹(Hz)来表示。采样频率的倒数是采样周期或者叫作采样时间,它是采样之间的时间间隔。通俗的讲采样频率是指计算机单位时间内能够采集多少个信号样本。
重采样
重采样是指根据一类象元的信息内插出另一类象元信息的过程。在遥感中,重采样是从高分辨率遥感影像中提取出低分辨率影像的过程。常用的重采样方法有最邻近内插法(nearest neighbor interpolation)、双线性内插法(bilinear interpolation)和三次卷积法内插(cubic convolution interpolation)。
展示点频率
单位时间展示点的有效数。
链路仿真
链路级仿真,指的就是单条链路的仿真,即一个设备到另一个设备的通信,甚至是一个发射端到一个接收端的仿真。主要是用来评估单链路的调制解调,编码解码,同步,干扰抑制等。
链路级仿真一般通过误码率或误块率来评估性能。
菲尼尔区
菲涅耳区是在收发天线之间,由电波的直线路径与折线路径的行程差为nλ/2的折点(反射点)形成的、以收发天线位置为焦点,以直线路径为轴的椭球面。其中n=1的区域是对信号作主要贡献的区域,称为第一菲涅耳区,亦称有效区。
视距条件下,无线信号无遮挡地在发信端与接收端之间直线传播,这要求在第一菲涅尔区(First Fresnel zone)内没有对无线电波造成遮挡的物体,如果条件不满足,信号强度就会明显下降。菲涅尔区的大小取决于无线电波的频率及收发信机间距离,保证系统正常通信,收发天线架设的高度要满足使它们之间的障碍物尽可能不超过其菲涅尔区的20%,否则电磁波多径传播就会产生不良影响,导致通信质量下降,甚至中断通信。