電子通信系統中的關鍵技術分析

四川信息職業技術學院 劉雪亭

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電子通信系統中的關鍵技術分析

四川信息職業技術學院 劉雪亭

【摘要】電子通信產業是近年來通信產業領域中發展最快的領域之一，對社會的發展進步和信息化起到了至關重要的作用。現代電子通信技術在很多領域都有著重要的應用，包括航空領域、軍事領域、移動通信領域等，本文主要分析了航空領域電子通信系統和移動通信系統中的關鍵技術。

【關鍵詞】電子通信系統；關鍵技術

隨著科學技術的發展，世界經濟趨于全球化，人類已進入一個新的歷史時期——信息化時代。20世紀80年代以來，通信技術和通信產業高速持續發展，通信技術和通信網已深入到社會生活的各個層面。

1　電子通信系統概述

電子通信系統作為現代通信技術的一個重要分支，為人們帶來了無線電通信的更大自由和便捷，已經成為現代社會中不可或缺的通信手段，在各個領域都發揮著其不可替代的作用，具有良好的發展前景。它是集電子技術、計算機技術、和通信技術等多種成果于一體的綜合性較強的技術。隨著電子通信技術的發展及應用范圍的擴大，通信技術正在向數字化、寬帶化、大型化、多功能化、智能化的方向發展的趨勢。從當前我國電子通信系統技術的應用情況看，最為重要的應用領域是移動通信和衛星通信。

2　衛星通信系統的關鍵技術

20世紀80年代以來，隨著數字蜂窩網的發展，地面移動通信得到了飛速的發展，但受到地形和人口分布等客觀因素的限制，地面固定通信網和移動通信網不可能實現在全球各地全覆蓋，如海洋、高山、沙漠和草原等成為地面網盲區。這一問題現在不可能解決，而且在將來的幾年甚至幾十年也很難得到解決。這不是由于技術上不能實現，而是由于這些地方建立地面通信網絡耗資巨大。而相比較而言，衛星通信有著良好的地域覆蓋特性，可以快捷、經濟地解決這些地方的通信問題，正好是對地面移動通信的補充。衛星移動通信系統的最大特點是采用FDMA、TDMA、CDMA等多種多址傳輸方式，利用人造地球衛星作為空間鏈路的一部分為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠距離的移動業務的通信系統，因其不受地理條件限制，覆蓋面大，信道頻帶寬，是地面蜂窩系統的擴展、延伸、補充和備用，從而擴大了移動通信系統的覆蓋，在地面網盲區的通信方面具有獨特的優越性。

衛星主要移動通信中使用的主要技術有：語音編碼、信道編碼、調制編碼、語音內插、抗衰落技術（如分集、均衡等）、天線技術、多址技術、星上處理與交換、回波控制、多址分配技術、功率控制、系統控制（如呼叫建立、鏈路釋放、路由選擇算法、切換）等。隨著衛星頻譜擴展技術、數字無線接入技術、智能網絡技術的不斷發展，尤其是信息產業、多媒體、IP網絡產業的興起和突飛猛進的發展，衛星的功能逐漸增強，衛星通信業務所涉及的領域也在不斷拓寬。未來的衛星通信數據率會通過激光通信來實現，目前，衛星激光通信技術已基本成熟，激光通信技術將會成為主流技術，采用速度快、頻道寬、保密性極強的激光進行衛星間的通信，不僅大大增加了衛星間通信容量，而且激光通信能量利用率高，減輕了衛星通信設備的體積、質量，激光通信還具有高度的保密性。因此，美國、歐洲、日本等國家都很關注衛星激光通信這一新型通信方式，并已進行深入研究，衛星激光通信正在朝著商業化方向發展。可以說，衛星激光通信開辟了全新的衛星通信頻道，將成為超大容量衛星通信的主要途徑。

3　移動通信系統的關鍵技術

近20年來，我國移動通信產業持續高速發展，移動通信的網絡規模、技術層次和服務水平都發生了飛躍。特別是近10年，是移動通信發展最快，改革力度最大、影響最為廣泛的重要時期。

3.1OFDM技術

多徑傳播環境下，數字信號在不同類型的無線信道傳輸時，在時延上會造成脈沖波形的重疊即碼間干擾，特別是碼元速率提高會導致數據符號周期相應縮短，在一般的串行數據系統中，傳輸信道頻帶有限就必定會引起嚴重的碼間干擾。此外，碼元速度的提高引起信號寬帶相應增大，當信號的寬帶大于信道的相關帶寬時會使所傳輸的信號產生頻率選擇性衰落。OFDM技術可以很好地對抗這種多徑信道導致的頻率選擇性衰落。OFDM是一種無線環境下的高速傳輸技術，其主要思想是把高速率信息流經“串/并”轉換，分配到多個并行的正交子載波上，變成多個低速率碼流，同時進行數據傳輸。由于OFDM系統的相鄰子載波頻譜相互重疊，比串行系統高近一倍，提高了頻譜利用率，除此之外，OFDM還具有抗衰落能力強、適合高速數據傳輸、消除碼間干擾等優點。

3.2智能天線

智能天線結合了適應天線的優點，降低了系統干擾，提高了系統容量。智能天線包括兩個重要組成部分：一是以較低的代價對來自移動臺發射的多徑電波方向進行入射角（DOA）估計，完成空間濾波和定位，降低系統的干擾。二是對基站發送信號進行波束形成，提高基站接收機靈敏度及發射機率，使基站發送信號能夠沿著移動臺電波的到達方向發送回移動臺，采用SDMA技術，在接收模式下，利用信號在傳輸方向上的差別，來自窄波束之外的信號被抑制，在發射模式下，使主波束對準用戶方向，為每位用戶提供優質的上行鏈路和下行鏈路信號，使期望用戶接收的信號功率最大，達到抑制干擾、準確提取有效信號的目的。

3.3SDR技術

近年來，隨著無線用戶的激增和用戶對無線通信業務的依賴以及頻譜需求業務的日益增長，通信產業為了更加合理有效的提高系統的頻譜利用率，使頻譜資源得到更有效的利用，不斷開發以軟件為核心的SDR（軟件無線電）無線通信體系，減少頻譜資源的浪費現象。SDR是可以不同工作頻率、不同調制方式、不同多址方式的通信技術有效聯系在一起的唯一技術。其基本思想：將硬件作為通用的基本平臺，工作模式由軟件編程可任意更換信道接入方式，改變調制方式，實現盡可能多的無線及個人通信功能，還可通過軟件工具拓展業務，使其成為一種多工作頻率、可編程調制方式、多信號傳輸與處理的無線通信體系。

4　結束語

電子通信技術的發展歷史是不斷開拓更高頻率、不斷提高通信容量的歷史。數字化、大容量、遠距離、保密性好、可靠性高等是現代通信系統的特點。發展趨勢是在數字化、綜合化基礎上，向智能化、移動化、寬帶化和個人化方向發展。

參考文獻

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