现代通信系统已成为信息传输的关键技术。

简介：
现代通信系统是信息技术领域的核心组成部分，涵盖了众多复杂的技术和理论。在通信流程中，信息源起初代表着信息的起始点，随后通过发送设备被转化为能够在特定传输介质中有效传递的信号，例如在模拟通信中广泛应用的调制技术。传输介质，即信道，不仅提供信号传输的通道，还可能对信号质量产生显著影响，比如导致信号畸变。通信系统可以根据传输介质的不同进行细分，其性能评估指标主要包括有效性——衡量传输信息的数量，以及可靠性——反映传输信息的质量。在模拟通信场景下，有效性通常以有效传输频带来衡量，而可靠性则依赖于信噪比；相比之下，数字通信中，有效性则用信息传输速率来表示，可靠性则通过误码率或误比特率来评估。微波中继通信作为现代通信传输的重要手段之一，与光纤通信和卫星通信共同构成了三大支柱。由于数字微波通信在高频段（300MHz至300GHz）运行，因此能够有效地降低外界干扰的影响。典型的数字微波通信线路通常由用户终端、交换机、数字终端机以及微波站等关键组件组成。微波站内部包含终端站、中继站、分路站和枢纽站等不同类型的功能单元；发信设备采用直接调制和中频调制两种方案进行信号处理；而收信设备则普遍采用超外差接收方式进行信号接收，该方式包含射频系统、中频系统以及解调系统等环节。此外，中继通信的转接方式又可分为再生转接、中频转接和微波转接三种类型。电波传播受到大气条件和地面环境的影响，表现为吸收损耗、降雨损耗、大气折射以及障碍物造成的附加衰耗和多径传播现象。为了尽可能地减少衰落现象的发生，微波波束中心线与障碍物顶部之间的距离应保持一定的余隙空间。在微波中继通信过程中，“直射波”和“多径衰落”是最主要的衰落原因之一；其中，“多径衰落”尤为关键。“分集技术”通过同时接收多个互不相关的信号样本来显著提升接收信号的稳定性。“微波通信”的工作模式主要有两种：平行工作模式（多个波道同时沿同一方向传输）和交叉工作模式（向多个方向同时传输）。在频率再用方案中，“交叉极化鉴别率”（XPD）的要求必须达到15dB以上。“卫星通信”则利用人造地球卫星作为高效的中继站；赤道轨道卫星与地球自转同步运行以实现最佳性能；静止卫星位于约35860公里的高度。“卫星通信”会面临星蚀（卫星进入地球阴影区域）和日凌中断（卫星位于太阳与地球之间）等挑战性的情况。“按照轨道类型分类”，卫星通信卫星可分为赤道轨道、极轨道和倾斜轨道三种类型；“按照高度分类”，则可分为低、中、高高度卫星这几种类型。“仅需三颗等间隔的静止卫星”，即可覆盖全球大部分地区所需的通讯需求。“一个完整的卫星通信系统”，由空间分系统、通讯地球站群、跟踪遥测及指令系统以及监控管理分系统这四个关键部分组成。“在静止卫星通讯场景下”，双跳工作方式常被采用以解决地球站共视区外的通讯问题。