文档介绍：微波通信的回顾与展望白杉(中国人民解放军76140部队,广西桂林541001摘要:回顾了微波通信的发展历史,介绍了我国数字微波通信的发展和主要技术,特别介绍了微波扩频通信技术。最后指出了微波通信面临的机遇和挑战,展望了微波通信的应用价值。关键词:微波通信;发展历史;扩频通信;应用价值中图分类号:TN925文献标识码:A 文章编号:1005-7641(200206-0025-04收稿日期:2002-01-22作者简介:白杉(1965-,男,湖南长沙人,高级工程师,硕士,从事军事通信研究工作。微波是一种具有极高频率(通常为300MHz~300GHz,波长很短,通常为1m~1mm的电磁波。在微波频段,由于频率很高,电波的绕射能力弱,所以信号的传输主要是利用微波在视线距离内的直线传播,又称视距传播。微波与短波相比,虽然具有传播较稳定,受外界干扰小等优点,但在电波的传播过程中,却难免受到地形、地物和气候状况的影响而引起反射、折射、散射和吸收现象,产生传播衰落和传播失真。1 微波的发展历史微波的发展是与无线通信的发展分不开的。无线通信初期,人们使用长波和中波来通信。20世纪20年代初人们发现了短波通信,直到20世纪60年代卫星通信的兴起,它一直是国际远距离通信的主要手段,并且对目前的应急和军事通信仍然很重要。无线电波可以按照频率或波长来分类和命名。由于各波段的传播特性各异,因此,可以用于不同的通信系统。例如,中波主要沿地面传播,绕射能力强,适用于广播和海上通信。而短波具有较强的电离层反射能力,适用于环球通信。超短波和微波的绕射能力较差,可作为视距或超视距中继通信。微波通信是20世纪50年代的产物。由于其通信的容量大而费用省(约占电缆投资的1/5、建设速度快、抗灾能力强等优点而取得迅速的发展。20世纪40年代到50年代产生了传输频带较宽、性能较稳定的微波通信,成为长距离、大容量地面干线无线传输的主要手段,模拟调频传输容量高达2700路,并可同时传输高质量的彩色电视,而后逐步进入中容量乃至大容量数字微波传输。80年代中期以来,随着频率选择性色散衰落对数字微波传输中断影响的发现,以及一系列自适应衰落对抗技术与高状态调制及检测技术的发展,使数字微波传输产生了一个革命性的变化。特别应该指出的是,80年代至90年代以来,一整套高速多状态的自适应编码调制解调技术与信号处理及信号检测技术的迅速发展,对现今的卫星通信、移动通信、全数字HDTV传输,通用高速有线/无线的接入,乃至高质量的磁性记录等诸多领域的信号设计和信号的处理应用,起到了重要的作用。国外发达国家的微波中继通信在长途通信网中所占的比例高达50%以上。据统计,美国为66%,日本为50%,法国为54%。在当今世界的通信革命中,微波通信仍是最有发展前景的通信手段之一。卫星通信方面,从1945年克拉克提出用3颗对地球同步的卫星可覆盖全球的设想以来,卫星通信真正成为现实经历了20年左右的时间。先是诸多低轨卫星的试验,而后在1957年10月4日原苏联成功发射了世界上第一颗距地球高度约1600km的人造地球卫星,实现了对地球的通信,这是卫星通信历史上的一个重要里程。1965年4月6日发射的“晨鸟”(EarlyBird号静止卫星标志着卫星通信真正进入了商用阶段,并纳入了世界上最大的商业卫星组织INTELSAT的第一代卫星系统IS-I。GEO商用卫星通信以INTELSAT卫星系统为典型,从1965年组成IS-I系统以来,至今正式商用的卫星系统历经8代共12种,目前正在研制第九代卫星系统IS-IX,预计2001年发射。移动通信发展至今大约经历了5个阶段。第一阶段为20世纪20年代初到50年代末,主要用于船舰及军用,采用短波频段及电子管技术,至该阶段末期才出现150MHz的单工汽车公用移动电话系统MTS。第二阶段为50年代到60年代,此时频段扩展到UHF450MHz,器件技术已经向半导体过渡,大都为移动环境中的专用系统,并解决了移动电话与公用电话的接续问题。第三阶段为70年代初到80年代,此时频段已经扩展到800MHz,美国进行了AMPS试验。第四阶段为80年代到90年代中,第二代数字移动通信兴起并且大规模的发展,并逐步向个人通信发展,出现了D-AMPS、TACS、E-TACS、GSM/DCS、cdmaOne、PDC、PHS、DECT、PACS、PCS等各类系统,频段扩至900MHz到1900MHz,而且除了公众移动电话系统以外,无线寻呼系统、无绳电话系统、集群系统等各类移动通信手段适应用户与市场需求而同时兴起。第五阶段为90年代中期到现在,随着数据通信与多媒体的业务需求的发展,适应移动数据、移动计算机及移动多媒体的第三代移动通信开始兴起,cdma2000、WCDMA、LAS-CDMA等相应的技术应运而生。作为对人