電子通信系統研究與應用

摘要：如今，電子通信技術屬于一種尖端且應用性極強的技術，一個國家的科技發展水平關鍵看其電子通信技術水平的高低。電子通信產業是信息產業不可或缺的一部分，電子通信技術的進步和發展直接帶動著先進的生產力和科技實力。電子通信技術涉及的領域和范圍較廣，特別突出在移動電話和衛星通信兩個方面，本文也將重點通過這兩個方面來分析電子通信系統關鍵技術的問題。

關鍵詞：電子通信系統;移動衛星通信;關鍵技術

隨著電子通信技術的發展，在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運用電子通信技術，突破時間和空間的局限來學習和工作。電子通信技術不僅改變著人們，它還在改變著社會和國家，使得國家不斷發展，特別表現在衛星通信技術上。當然我國的電子通信技術還存在一些關鍵技術的問題，有待人們改善和加強。

一、電子通信系統概述

電子通信技術屬是現代通信技術中的一大部分。電子通信技術還是信息社會的主要支柱，是現代高新技術的重要組成部分，甚至是國家國民經濟的神經系統和命脈。在現代化信息社會，電子通信技術無處不在，涉及范圍廣，包括移動電信、廣播電視、雷達、聲納、導航、遙控與遙測以及遙感等領域，還有軍事和國民經濟各部門的各種信息系統都要運用到電子通信技術。

電子通信系統中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛星通信。其中移動通信就包括了衛星通信，此外還有蜂窩系統、集群系統、分組無線網、無繩電話系統、無線電傳呼系統等多個領域。

二、電子通信系統關鍵技術問題

近年來，電子通信技術應用十分廣泛，就其最具代表性的移動通信和衛星通信來看，就存在很多關鍵性的技術問題，有待加強和改善。移動通信技術在電子通信技術中范圍最大發展最迅速，傳統的蜂窩通信因為可用無線頻譜資源的增加和無線信號的衰弱而變得越來越受局限。不斷縮小的小區半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外，頻繁的越區切換導致空中資源的浪費和頻譜效率降低，這也使得網絡建設的成本也是越來越高。從以上各種因素可以看出，要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統容量，就應該突破傳統蜂窩體制，應用新的移動通信技術。

1、移動通信系統關鍵技術問題

在移動通信系統中采用分布式天線是很有效也很成功的一種方式，每個小區內都有很多個無線信號處理單元，這些單元距離都比載波波長要遠得多，并且它們都能進行功放變頻和信號預處理。要在核心處理單元實現信號處理的功能，首先就要完成信號的收發功能和一些簡單的信號預處理，然后就要與核心處理單元連接，通過光纖和同軸電纜或微波無線信道來實現。有兩種方式可以實現分布式移動通信，第一種就是在所有的無線信號處理單元上所有相同的下行鏈路信號同時發射，然后小區內的無線信號處理單元接收到上行鏈路信號之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優點是簡單，缺點則是會不斷干擾系統，阻礙了系統容量的擴大。第二種方式則是在整個業務區域內完成無線覆蓋的分布式天線結構，通過用大量的無線信號處理單元來實現，從而突破傳統蜂窩小區的理念。這種方式也可稱之為“受控天線子系統”，即“僅與移動臺相近的信號處理單元負責與移動臺進行通信”的方式。第二種較之第一種更理想，但同時它也更復雜。

分布式移動通信較傳統的移動通信技術有幾點優勢，第一是小區間干擾低、SIR高且系統容量大，第二是它內部的分集能力不僅能用來抵抗陰影效應，還能夠保證不衰落和擴大系統的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號的功率，還能降低其切換次數。第四是它對其他通信系統的干擾小并且在相同發射功率下覆蓋的區域更大，反之其發射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實現任意形狀的無線業務服務區，還能核心處理單元集中處理信號。更能有效利用無線資源。

子通信系統分為5層：應用層、驅動層、傳輸層、數據鏈路層和物理層。這5層之間功能劃分應明確，接口應簡單，從而為硬軟件的設計實現奠定良好的基礎：應用層是通信系統的最高層次，它實現通信系統管理功能（如初始化、維護、重構等）和解釋功能（如描述數據交換的含義、有效性、范圍、格式等）。驅動層是應用層與底層的軟件接口。為實現應用層的管理功能，驅動層應能控制子系統內多路傳輸總線接口（簡稱MBI）的初始化、啟動、停止、連接、斷開、啟動其自測試，監控其工作狀態，控制其和子系統主機的數據交換。傳輸層控制多路傳輸總線上的數據傳輸，傳輸層的任務包括信息處理、通道切換、同步管理等。數據鏈路層按照MIL—STD一1553B規定。控制總線上各條消息的傳輸序列。物理層按照MIL—STD一1553B規定，處理1553B總線物理介質上的位流傳輸。應用層、驅動層在各個子系統主機上實現，傳輸層、數據鏈路層、物理層在MBI上實現。

2、衛星通信系統關鍵技術問題

衛星通信在電子通信技術中最為先進，它也有很大的優勢，包括通信距離遠并且容量大，通信線路質量穩定可靠以及機動性能優越和靈活地組網等這些都是別的技術沒有的特點。但隨著不斷快速發展的全球信息化產業，人們對信息的需求也越來越復雜多樣，電子通信技術已進入高速、多媒體、業務多樣化和可移動的個性化時代。

目前的衛星通信的一些關鍵技術也存在一些問題，它包括高速數據的業務需求。以及衛星通信應用寬帶IP的難點。現代衛星通信技術采用一些關鍵技術來解決問題，一個就是數據壓縮技術，它能讓靜態和動態的數據壓縮都能有效提高通信系統在時間、頻帶、能量上的工作效率;第二個就是智能衛星天線系統;第三個就是寬帶IP衛星通信技術的研究;第四個就是新型高效的數字調制及信道編碼技術;第五個就是多址連接技術的改進和發展;第六個就是衛星激光通信技術。

未來的衛星通信數據率會通過激光通信來實現，激光的優勢會在互聯衛星網中得到充分發揮，因為在那里經常會應用到激光通信技術，它在外層空間進行，所以不會受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術來縮短全球衛星通信中的“雙跳”法的信號時長。有專家提出“在衛星激光通信在比微波通信數據速率高一個數量級的理想情況下，天線孔徑尺寸會比微波通信衛星減小一個數量級”的觀點。那么如果在空間無線電通信中以激光作為載體來進行工作和運行未來的衛星之間進行激光通信是很有前途的。

總而言之，電子通信系統在這個信息化時代無處不在。在電子通信系統中范圍最廣最常見的就是移動通信技術和衛星通信技術，移動通信技術體現在日常的電視廣播網絡等各種電子傳輸工具上，而衛星通信系統則運用在比較大型的工程上。電子通信系統的發達和完善與否直接決定了一個國家和社會的強弱，所以對其關鍵技術問題的分析和研究是很有必要的，掌握了其關鍵技術就能很好地運用和完善它。

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