通信工程的畢業(yè)論文范例
通信工程的畢業(yè)論文范例
通信工程在不斷發(fā)展，通信工程在很多的領(lǐng)域都被應(yīng)用，通信工程項(xiàng)目在國民經(jīng)濟(jì)中起到重要的作用。下文是學(xué)習(xí)啦小編為大家搜集整理的關(guān)于通信工程的畢業(yè)論文范例的內(nèi)容，歡迎大家閱讀參考!
通信工程的畢業(yè)論文范例篇1
淺析衛(wèi)星通信電波傳播特點(diǎn)
在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，不同地球站間的信息傳輸是通過空間的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)的，所傳輸?shù)纳漕l電磁波頻率較高。在電磁波傳播的無線信道中，電磁波要受到自由空間損耗、大氣發(fā)射折射、各種自然現(xiàn)象如雨、雪、霧等影響，并受到地面物體的反射、折射和阻擋，這些都會對電磁波的傳播帶來一定的影響，這些影響在實(shí)際中必須加以考慮。
一、衛(wèi)星通信的工作頻段
衛(wèi)星通信中，工作頻段的選擇是一個十分重要的問題。它直接影響系統(tǒng)的通信容量、質(zhì)量、可靠性、設(shè)備的復(fù)雜程度和成本的高低，并且還影響到與其它通信系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。一般而言，衛(wèi)星通信工作頻段的選擇必須根據(jù)需要與可能相結(jié)合的原則，重點(diǎn)考慮下列因素。
(1)電波能夠穿過電離層，傳播損耗和外部附加噪聲應(yīng)盡可能小。
(2)應(yīng)具有較寬的可用頻帶，盡可能增大通信容量。
(3)合理使用無線電頻譜，防止各種宇宙通信業(yè)務(wù)之間以及與其它地面通信業(yè)務(wù)之間產(chǎn)生相互干擾。
(4)考慮電子技術(shù)與器件的進(jìn)展情況以及現(xiàn)有通信技術(shù)設(shè)備的利用與相互配合。
綜合上述因素，衛(wèi)星通信的工作頻率選擇微波波段是最合適的。
二、衛(wèi)星通信電波的傳播損耗
衛(wèi)星通信鏈路的傳輸損耗包括自由空間傳播損耗、對流層傳播損耗、電離層傳播損耗等，下面依次來分析。
1、自由空間的傳播損耗
在整個電磁波傳輸過程中，即使不發(fā)生反射、折射、吸收和散射等現(xiàn)象，也會發(fā)生能量向空間擴(kuò)散而損耗的現(xiàn)象，這被稱為自由空間損耗。電波被天線輻射后，便向周圍空間傳播，由電磁波傳播原理可知，每個輻射出去的平面上的點(diǎn)都可以當(dāng)做新的信源，繼續(xù)向四周輻射。
實(shí)際表明，電波在自由空間以球面形式傳播，電磁場能量擴(kuò)散，接收機(jī)只能接收到其中的一小部分，大部分能量在傳播過程中損耗了。傳播距離越遠(yuǎn)，到達(dá)接收地點(diǎn)的能量越小。
2、對流層傳播損耗
對流層是指自地面向上大約10km范圍的低空大氣層，對流層集中了整個大氣質(zhì)量的3/4，當(dāng)?shù)孛媸芴栒丈鋾r，地表溫度上升，地面放出的熱量使低溫大氣受熱膨脹，進(jìn)而造成了大氣密度不均勻，于是產(chǎn)生了大氣的對流運(yùn)動，對電波傳輸產(chǎn)生了一定的損耗。
(1)大氣折射
大氣折射率n是指電磁波在自由空間中的傳播速度c與在大氣中的傳播速度v之比。n隨高度的增加而減小，v隨高度的增加而增加，從而使電波傳播的軌跡向下彎曲，因而，由于大氣的折射作用，實(shí)際的電波傳播不是按照直線進(jìn)行，而是按曲線傳播的。大氣折射使電磁波射線路徑發(fā)生彎曲，從而使收信點(diǎn)的接收功率發(fā)生變化。
(2)大氣吸收損耗
任何物質(zhì)的分子都是由帶電粒子組成的，這些粒子都有其固有的電磁諧振頻率。當(dāng)通過這些物質(zhì)的微波頻率接近它們的諧振頻率時，這些物質(zhì)對微波就產(chǎn)生共振吸收。大氣中的氧分子具有磁偶極子，水蒸氣分子具有電偶極子，它們都能從電磁波中吸收能量，從而產(chǎn)生吸收損耗。
(3)雨霧引起的損耗
雨霧等自然現(xiàn)象都是對流層中特殊的大氣環(huán)境造成的，并且是隨機(jī)產(chǎn)生的，它使發(fā)端到收端之間的電磁波被散射、折射、吸收。其中，降雨損耗尤為明顯。當(dāng)工作頻率大于30GHz時，即使是小雨，造成的損耗也不能忽視。在10GHz以下時，必須考慮中雨以上的影響。為了保證可靠通信，在進(jìn)行鏈路設(shè)計時，通常先以晴天為基礎(chǔ)進(jìn)行計算，然后留有一定的余量，以保證降雨、下雪等的情況仍然滿足通信質(zhì)量要求。
3、電離層傳播損耗
電離層的影響主要是電離層閃爍衰落，衰落值同地磁緯度有密切關(guān)系，在地磁緯度30°附近是一閃爍增強(qiáng)帶，地磁緯度20°以下，春夏發(fā)生閃爍嚴(yán)重且頻繁。電波穿過電離層的衰減量，隨入射角而變化，垂直入射時，衰減量最小。
另外，電波還受地球磁場的影響，線極化電磁波的極化平面會發(fā)生旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，因此，要根據(jù)不同情況，對極化面的變化進(jìn)行補(bǔ)償。
4、多普勒頻移
當(dāng)衛(wèi)星與用戶終端之間、衛(wèi)星與基站之間、衛(wèi)星與衛(wèi)星之間存在相對運(yùn)動時，接收端收到的發(fā)射端載頻發(fā)生頻移，即多普勒效應(yīng)引起的附加頻移，稱之為多普勒頻移。多普勒頻移對采用相關(guān)解調(diào)的數(shù)字通信危害較大，地球站接收機(jī)必須采用鎖相技術(shù)才能穩(wěn)定地接收衛(wèi)星發(fā)來的信息。
對于移動衛(wèi)星通信而言，它可能利用靜止軌道衛(wèi)星，也可以是非靜止軌道衛(wèi)星，對于前者，產(chǎn)生多普勒頻移主要是因?yàn)橛脩艚K端的運(yùn)動，后者主要取決于衛(wèi)星相對于地面目標(biāo)的快速運(yùn)動。
5、多徑衰落和陰影遮蔽效應(yīng)
電波在移動環(huán)境中傳播時，會遇到各種物體，經(jīng)反射、散射、繞射，到達(dá)接收天線時，己成為通過各種路徑到達(dá)的合成波，即多徑傳播模式。各傳播路徑分量的幅度和相位各不相同，因此合成信號起伏很大，稱為多徑衰落。
電波途經(jīng)建筑物、樹林等時受到阻擋被衰減，這種陰影遮蔽對陸地移動衛(wèi)星通信系統(tǒng)的電波傳播影響很大。
以上分析了衛(wèi)星通信電波在傳輸過程中可能產(chǎn)生的各種傳播損耗，實(shí)際中，電波還受到傳輸噪聲的影響。
三、衛(wèi)星通信電波的傳輸噪聲
當(dāng)電波經(jīng)過傳輸達(dá)到接收機(jī)時，會引入一部分噪聲，這些噪聲對接收機(jī)影響較大，實(shí)際中要充分考慮。接收機(jī)輸入端的噪聲分別由內(nèi)部(接收機(jī))和外部(天線引入)噪聲源引入，外部噪聲源可以分為兩類：地面噪聲和太空噪聲。地面噪聲影響最大，來源于大氣、降雨、地面、工業(yè)活動等，太空噪聲來源于宇宙、太陽系等。
1、太陽系噪聲
它指的是太陽系中太陽、各行星以及月亮輻射的電磁干擾被天線接收而形成的噪聲，其中太陽是最大的熱輻射源。只要天線不對準(zhǔn)太陽，在靜寂期太陽噪聲對天線噪聲影響不大;其他行星和月亮，沒有高增益天線直接指向時，對天線噪聲影響也不大。實(shí)際上，當(dāng)太陽和衛(wèi)星匯合在一起，即太陽接近地球站指向衛(wèi)星的延伸線時，地球站就會受到干擾，甚至造成中斷。
2、宇宙噪聲
外空間星體的熱氣體及分布在星際空間的物質(zhì)所形成的噪聲，在銀河系中心的指向上達(dá)到最大值(通常稱為指向熱空)，在天空其它某些部分的指向上是很低的(稱為冷空)。宇宙噪聲是頻率的函數(shù)，在1GHz以下時，它是天線噪聲的主要成分。
3、大氣噪聲與降雨噪聲
電離層、對流層不但吸收電波的能量，也產(chǎn)生電磁輻射而形成噪聲，其中主要是氧氣和水蒸汽構(gòu)成的大氣噪聲，大氣噪聲是頻率和仰角的函數(shù)。大氣噪聲在10GHz以上顯著增加，仰角越低時，由于電波穿越大氣層的路徑長度增加，大氣噪聲作用加大。
降雨以及云、霧在產(chǎn)生電波吸收衰減的同時，也產(chǎn)生噪聲，稱為降雨噪聲。對天線噪聲的作用與雨量、頻率、天線仰角有關(guān)。即使在4GHz的頻率下，仰角低的時候，大雨對天線噪聲影響也很大，因此我們在設(shè)計系統(tǒng)的時候要充分考慮這些因素。
4、內(nèi)部噪聲
內(nèi)部噪聲來源于接收機(jī)，由于接收機(jī)中含有大量的電子元件，而這些電子元件中由于溫度的影響，其中自由電子會做無規(guī)則的運(yùn)動，這些運(yùn)動實(shí)際上影響了電路的工作，這就是熱噪聲，因?yàn)樵诶碚撋?，如果溫度降低到絕對零度，那么這種內(nèi)部噪聲會為零，但實(shí)際上我們達(dá)不到絕對零度，所以內(nèi)部噪聲不可根除，只可抑制。
四、小結(jié)
由于衛(wèi)星通信的工作頻率選擇在微波波段，其電波傳播特點(diǎn)與其它波段有很大的不同，因而我們在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)充分考慮其電波傳播的特點(diǎn)，從而靈活考慮衛(wèi)星地球站的電波接收，有效地設(shè)計衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
>>>下頁帶來更多的通信工程的畢業(yè)論文范例