无线通信(2)讲述
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无线通信技术的基本原理和应用无线通信技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分,可以说我们的生活离不开无线通信技术的支持。
从最早的无线电通信到现在的移动通信、卫星通信等,无线通信技术不断的发展和创新,使得我们的通信方式也越来越丰富和便捷。
一、无线通信技术的基本原理无线通信技术的基本原理是利用无线电波进行信号的传输和接收。
无线电波是一种电磁波,它可以在空气和其它介质中传播,以一定的速度向四面八方扩散,并在接收信号的设备中转换成电信号。
因此,无线通信技术的基本原理就是在实现通信时,通过无线电波进行信号的传输和接收。
无线通信技术的发展经历了多年的发展,其基本原理也随之不断发展和创新。
随着通信技术的发展,各种新的无线通信技术层出不穷,如Wi-Fi、蓝牙、LTE等,这些新的通信技术也都是基于无线电波进行通信传输的。
二、无线通信技术的应用无线通信技术的应用非常广泛,可以说无处不在。
无线通信技术已经深入到了我们的生活中的各个方面,如移动通信、电视广播、卫星通信等等。
下面我们简单介绍一些常见的无线通信技术。
1、移动通信移动通信是指以无线电波为载体,通过移动通信终端实现人与人之间的语音、短信、数据等交流。
移动通信的发展使得人们的交流越来越便捷,手机成为了我们生活中必不可少的物品。
目前,移动通信的技术发展已经进入第四代,实现了更加迅速、稳定、安全、高效的通信服务。
而且,未来更高速的移动通信技术也在研究和发展中。
2、卫星通信卫星通信是指以人造卫星为中继器,通过无线电波实现地面各地之间的通信。
在偏远的地区、大海和沙漠等地方,通过卫星通信、对指挥作战、抢险救援、天气预报、自然资源勘查等各种工作起到了重要的作用。
3、电视广播电视广播是指以电视频道为手段,通过无线电波将图像和声音信号传播到接收端,实现电视节目的播出和观看。
电视广播在人们的娱乐生活中也已经成为一个重要的部分,人们可以通过电视广播了解各种新闻、娱乐节目等等。
4、无线网络无线网络是指利用无线电波进行数据传输的电子设备之间进行通信的网络系统。
无线通信技术技术原理
无线通信技术是指通过无线电信号传输信息的技术。
其技术原理可以分为以下几个方面:
1. 调制解调:无线通信技术利用载波信号传输数据,需要将原始信号调制到载波上进行传输。
调制是将原始信号转换为适合传输的高频信号;解调则是将接收到的调制信号还原为原始信号。
常用的调制方式有频率调制、幅度调制和相位调制。
2. 载波传输:无线通信技术利用载波信号传输数据。
载波是一种特定频率和振幅的信号,可以在空间中传播。
发送方将要传输的数据调制到载波上,接收方利用天线接收到的电磁波解调得到原始数据。
3. 多址技术:无线通信技术通常需要支持多个用户同时传输数据。
为了实现多用户并发传输,采用了多址技术。
常用的多址技术有频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)等。
不同的多址技术使用不同的调度和分配算法,以实现用户之间的互不干扰。
4. 传输协议:无线通信技术需要定义一套传输协议,用于规定数据传输的格式和流程。
常用的无线通信协议有蓝牙、Wi-Fi、4G、5G等。
这些协议定义了数据包的结构、错误检测和纠正
机制、传输控制和流量控制等功能,以保证信息的可靠传输。
总之,无线通信技术通过调制解调、载波传输、多址技术和传
输协议等原理,实现了无线电信号的信息传输。
这些原理的运用使得无线通信成为现代社会中不可或缺的技术手段。
第1章引言本书介绍了有关无线通信和网络技术方面的内容,包括加剧的竞争和数字技术的引进在内的诸多因素给无线应用市场带来了空前发展。
本章,我们将讨论驱动这一新兴的电信革命的几个关键性因素。
本书连同本书的Web站点,为读者提供了诸多的材料。
按照讨论惯例,这一章仅对全书做一个概述。
1.1无线通信时代的到来古列尔默·马可尼在1896年发明了无线电报1。
他在1901年把长波无线电信号从康沃尔(Cornwall,位于英国的西南部)跨过大西洋传送到3200公里之外的圣约翰(St.John,位于加拿大)的纽芬兰岛(Newfoundland)。
他的发明使双方可以通过彼此发送用模拟信号编码的字母数字符号来进行通信。
一个世纪以来,无线技术的发展为人类带来了无线电、电视、移动电话和通信卫星。
现在,几乎所有类型的信息都可以发送到世界的各个角落。
近年来,更为引人关注的是卫星通信、无线网络和蜂窝技术。
通信卫星是在20世纪60年代首次发射的,那时它们仅能处理240路语音话路。
今天的通信卫星承载了大约所有语音流量的1/3,以及国家之间的所有电视信号[EVAN98]。
现代通信卫星对所处理的信号一般都会有1/4 s的传播延迟。
新型的卫星是运行在低地球轨道上的,因而其固有的信号延迟会较小,这类卫星已经发射用于提供诸如Internet接入这样的数据服务。
无线网络技术使商业企业能够发展广域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN)而无需电缆设备。
IEEE开发了作为无线局域网标准的802.11,蓝牙(Bluetooth)工业联盟也在致力于能提供一个无缝的无线网络技术。
蜂窝或移动电话是马可尼无线电报的现代对等技术,它提供了双方的、双向的通信。
第一代无线电话使用的是模拟技术,这种设备笨重且覆盖范围是不规则的,然而它们成功地向人们展示了移动通信的固有便捷性。
现在的无线设备已经采用了数字技术。
与模拟网络相比,数字网络可以承载更高的信息量并提供更好的接收和安全性。
无线通信技术:原理与应用案例引言:- 无线通信技术是指利用电磁波传输信息的技术。
- 无线通信技术广泛应用于各个领域,如移动通信、卫星通信、无线局域网等等。
正文:1. 无线通信技术的基本原理- 电磁波传输:无线通信技术利用电磁波传输信息,电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光等等。
- 信号编码与解码:发送方将数字或模拟信号转化为适合于传输的电磁波信号,接收方则将接收到的信号转化为原始信号。
- 调制与解调:调制是将信息信号嵌入到高频载波上,解调则是将接收到的带有信息的调制波解调还原为原始信号。
- 天线:负责发射和接收电磁波,将电磁波转化为电信号或将电信号转化为电磁波。
2. 无线通信技术的应用案例- 移动通信:移动通信利用无线技术实现移动电话与基站之间的通信。
以GSM为例,移动电话通过天线将语音信号转化为无线电波,传输到基站,再由基站转发到接收方的移动电话进行解调,实现通话过程。
- 卫星通信:卫星通信利用地球上的卫星作为中转站,实现远距离通信。
卫星上安装有接收和发射天线,接收到的信号经过处理后再转发给接收方。
卫星通信具有范围广、传输速度快的特点,广泛应用于国际通信、互联网等领域。
- 无线局域网:无线局域网(WLAN)是指基于无线技术的局域网。
通过无线路由器或接入点,将有线网络转化为无线网络,使得用户可以在一定范围内进行无线通信。
无线局域网广泛应用于家庭、办公室、公共场所等地方。
3. 无线通信技术的优势与挑战- 优势- 便捷性:无线通信技术可以消除有线连接,使得通信更加便捷。
- 灵活性:无线通信可以实现移动通信、远距离通信等,使用范围更广。
- 挑战- 电磁波干扰:无线通信受到电磁波干扰的影响,可能导致信号质量下降。
- 安全性:无线通信可能存在被窃听或篡改的风险,需要加强安全防护。
结论:- 无线通信技术通过利用电磁波传输信息,实现了便捷、灵活的通信方式。
- 无线通信技术在移动通信、卫星通信和无线局域网等领域得到广泛应用。
无线通信技术第一篇:无线通信技术概述无线通信技术是指通过电磁波信号传输信息的技术,它已成为现代通信领域中不可或缺的一部分。
与有线通信技术相比,无线通信技术具有自由度高、布线简单、覆盖范围广等优点,广泛应用于移动通信、卫星通信、广播电视、无线局域网、物联网等领域。
无线通信技术的实现主要依赖于以下几个方面的技术:1. 调制解调技术:通过改变传输信号的某些特性(如振幅、频率、相位等)将信息信号转换成电磁波信号进行传输,接收端则将接收到的信号还原成原始信息信号。
2. 多址技术:为了实现多个用户同时使用无线通信频段,需要将频段划分成多个信道,再用各种多址技术实现多用户在同一频段上传输数据。
3. 多天线技术:通过增加天线数量,利用空间分集技术提高系统的覆盖范围和抗干扰能力。
4. 扩频技术:在信号传输中,通过改变信号的带宽,使其的频率占用更广的频段,从而提高信号的抗干扰能力。
无线通信技术的应用与发展与人类生活的方方面面息息相关,在未来,随着5G、6G等新一代无线通信技术的不断发展,无线通信技术将会继续推动人类社会的发展。
第二篇:移动通信技术移动通信技术是一种基于无线通信的通信方式,已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
美国、欧洲、中国等地都建有自己的3G、4G网络。
移动通信技术的主要特点包括以下几个方面:1. 移动性:移动通信技术可以让用户在任何时间、任何地点进行通信,完全解决了人们随时随地发起通信的需求,带来了前所未有的便利。
2. 实时性:常规移动通信技术具有高速率、低延迟的优势,可以使人们在短时间内完成信息交流和数据传输。
3. 跨越性:移动通信技术可以建立起国际通信网络,使人们在跨越不同时间和地域的情况下进行通信。
4. 个性化:移动通信技术使通讯更为个性化,用户可以根据自己的需求、喜好等自定义通信内容和方式。
移动通信技术目前主要涵盖GSM、CDMA、WCDMA等多种技术标准,其中CDMA和WCDMA技术携带更多的数据和信息,具有更高的数据传输速率和更好的保密性能,在当今的3G、4G 网络中得到了广泛应用。
无线通信基本概念-概述说明以及解释1.引言1.1 概述无线通信是指通过无线电波或其他电磁波的传播实现信息传递的一种通信方式。
相对于有线通信,无线通信具有无需布线、便捷灵活、覆盖范围广等优势,因此在现代社会中得到了广泛的应用。
通过无线通信,我们可以实现移动电话、无线网络、卫星通信、雷达系统等各种通信设备的连接和运行。
同时,无线通信也在改善信息传输效率、扩大通信范围、提高通信舒适性等方面发挥着重要的作用。
在无线通信中,信息的传输过程可以分为三个基本环节:信息的产生、信息的传输和信息的接收。
无线通信系统通常由多个设备组成,包括发射设备和接收设备。
发射设备负责将信息进行编码和调制,然后通过天线将电磁波发送出去;接收设备则负责接收并解码接收到的电磁波,将其转化为可读的信息。
无线通信的基本原理是利用电磁波在空间中传播的特性,通过调制和解调技术将信息转化为电磁波的特征参数,实现信息的传输。
调制是指将需要传输的信息信号与载波信号进行合成,形成调制信号。
解调则是将接收到的调制信号还原为原始的信息信号。
通过合理选择调制和解调技术,可以提高信息的传输效率和稳定性。
随着科技的不断进步和应用需求的增加,无线通信领域也在不断发展和创新。
从最早的无线电通信发展到今天的5G技术,无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
未来,随着技术的不断突破和应用场景的拓展,无线通信将继续发挥重要作用,并为人们的生活带来更多的便利和创新。
总之,无线通信作为一种重要的通信方式,具有广泛的应用和重要意义。
通过无线通信,我们可以实现信息的传输和交流,推动社会的发展和进步。
无线通信的原理和发展历程将在接下来的篇章中进行详细介绍和探讨。
1.2 文章结构文章结构部分内容:文章的结构是为了让读者更好地理解和组织文章的内容,使其逻辑清晰、条理清楚。
本文将按照以下结构展开内容:1. 引言部分(Introduction):在这一部分,我们将首先对无线通信的基本概念进行简要介绍,包括其定义、基本原理以及发展历程。
无线通信的基本原理与技术无线通信是指通过无线电波或红外线等无线介质传输信息的一种通信方式。
它在现代社会中得到广泛应用,包括手机通信、卫星通信、无线电广播等。
本文将介绍无线通信的基本原理和常见的技术。
一、无线通信的基本原理1. 电磁波的产生和传播:- 电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的。
当电流通过导体时,会产生电磁场,其中的震荡就形成了电磁波。
- 电磁波具有无线传播的特性,可通过空气、真空等介质传输。
2. 调制与解调:- 调制是将原始信号转换为适合传播的电磁波的过程。
常见的调制方式有振幅调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)等。
- 解调是将接收到的信号还原成原始信号的过程。
解调器会对接收到的信号进行解析和还原,使其能被输出设备识别。
3. 天线的作用:- 天线是无线通信中重要的传输介质,它可以将电磁波能量转换为目标设备能够识别的电信号。
- 不同类型的天线适用于不同的通信频率和传输距离。
二、无线通信的技术1. 蜂窝网络技术:- 蜂窝网络是一种广泛应用于手机通信的技术。
它将通信区域划分为小区,每个小区都有一个基站负责提供信号覆盖和通信服务。
- 用户的通信信号会通过基站之间的切换来实现移动过程中的无缝通信。
2. 卫星通信技术:- 卫星通信利用人造卫星作为中继站点,将通信信号从发射地点传输到接收地点。
它可以实现全球范围内的通信覆盖。
- 发送端将信号通过天线发射到卫星上,卫星再将信号发射回地面接收站,最后解码还原成原始信号。
3. 蓝牙技术:- 蓝牙技术是一种短距离无线通信技术,常用于设备之间的数据传输。
它使用2.4GHz的无线电频率,具有低功耗和低成本的特点。
- 蓝牙技术可用于连接手机、耳机、键盘、鼠标等设备,实现数据的传输和控制。
4. Wi-Fi技术:- Wi-Fi是一种局域网无线接入技术,常用于家庭、办公室和公共场所的网络连接。
它使用无线电波传输数据,可以提供高速的上网体验。
- 用户可以通过Wi-Fi接入点连接到网络,实现无线上网和设备之间的数据传输。
一.填空
1.按工作方式的不同,无线通信系统可以分为如下三种类型:单工系统,半双工系统,全双工系统
2.实现全双工通信的技术分双工,频分双工两种
3.常用的多址接入方式有频分多址,时分多址,码分多址
4.无线通信系统的业务功能包括语音和数据两个方面
5.信息传输效率和可靠性是无线通信系统的主要指标
6.电磁波的传播机制总体上是反射,透射,散射,绕射
7.电磁波在两个方面传播特性:在距发射机一定距离处,在距发射源一定距离处
8.电磁场的概念:变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场
9.无线电波在空间的传播三种基本方式:地球表面波传播,天波传播,空间波传播
10.多径衰落和小尺度衰落概念:这种无线电信号在短时间内或短距离上传播后,其幅度、相位或时延快速变化,以至于大尺度路径损耗的影响可以忽略的现象
11.小尺度衰落信道类型:平坦衰落信道,频率选择性衰落信道,快衰落信道,慢衰落信道
12.抗衰落技术主要有信道编码技术,均衡技术,扩频技术和分集技术
13.信道编码技术:通过在发送信息时加入冗余的数据位来改善通信
链路性能的
14.均衡技术:可以补偿时分信道中由于多径效应而产生的码间干扰
15.扩频技术:是依据香农定理,用频带换取信噪比来提高系统可靠性的
16.分集技术:无线传输所面临的最大问题是信道的时变多径衰落,克服多径衰落主要用“微分集”
17.广义上任何用来削弱码间干扰的信号处理方法都可称之为均衡
18.自适应均衡可分为频域均衡,时域均衡
19.频域均衡:使总的传输函数满足无失真传输条件,即校正幅频特性和群时延特性
20.时域均衡:使总的冲激响应满足无码间干扰的条件,这是通过自适应算法实现的。
数字通信中多采用时域均衡
21.自适应均衡器可分为预置式均衡器,自适应均衡器工作方式
22.均衡技术分为线性均衡,非线性均衡
23.微分集技术主要有空间分集,时间分集,频率分集,角度分集,极化分集。
微分集一般直接称为分集
24.合并方式有选择式合并,最大比值合并,等增益合并
25.多输入多输出,单输入单输出,多输入单输出,单输入多输出
26.空时编码可分为两类:一类是基于发射分集的空时分组编码和空时网格编码。
另一类是基于空间复用的分层空时编码,也就是Bell 实验室提出的空时分层结构
27.典型的移动通信系统由移动台,基站子系统,网络子系统构成
28.移动交换中心是网络子系统的核心
移动通信的分类方法多种多样
29.按对象可分为:民用通信和军用通信
30.按使用环境可分为:陆地通信,海上通信,空中通信
31.按多址方式可分为:频分多址,时分多址,码分多址,空分多址
32.按覆盖范围可分为:广域网,城域网,局域网
33.按业务类型可分为:电话网,数据网,多媒体网
34.按工作方式可分为:同频单工,异频单工,同频双工,异频双工,半双工
35.按服务范围可分为:专用网,公用网
36.按信号形式可分为:模拟网,数字网
37.有效覆盖区可分为正方形,正三角形,正六边形
38.正六边形小区的形状最接近理想的圆形
39.正六边形的特点:有最大的小区中心间距和小区覆盖面积,而交叠区域宽度和交叠区域的面积最小;对于同样大小的服务区域,用它覆盖服务区所需的基站数最少,所需频率组数最少,且各基站间的同频干扰最小,也就是最经济。
40.通常根据蜂窝小区的覆盖半径,蜂窝可划分为三类:宏蜂窝,微蜂窝,微微蜂窝
41.三种常用的提高系统容量的方法:小区分裂,裂向,微小区
42.蜂窝系统的移动性管理包括两个层面的问题:移动用户的位置管理,越区切换管理
43.位置登记过程包括:登记,修改,注销三个步骤
切换的分类
44.按切换目的:救援切换,边缘切换,业务量切换
45.按通信链路的建立方式:硬切换,软切换,更软切换,接力切换
46.按切换设计的网元:小区内切换,同一BSC内切换,不同MSC间切换,同一MSC不同BSC之间切换,网络间切换
47.蜂窝系统业务量定义为单位时间内的呼叫时长,单位是爱尔兰
48.GSM是采用 FDD双工方式和 TDMA/FDMA多址接入方式,以语音业务为主,也支持无线的数据业务
49.GSM由三个子系统组成:运行支持子系统,网络子系统,基站子系统
50.BBS组网方式按网络拓扑可以分为:星型组网,链型组网,树型组网,环型组网
51.功率控制可分为:前向功率控制,反向功率控制
52.信道切换可分为三种:硬切换,软切换,更软切换
53.WCDMA通信系统也称为UMTS
54.整个系统由陆地无线接入网络子系统,核心网络子系统,用户终端设备三部分构成
55.一个完整的CDMA2000移动通信网络,三个基础组成部分为:无线部分,核心网的电路交换部分,核心网的分组交换部分
56.LTE无线接口协议按层划分主要包括:物理层,媒体接入控制层,无线链路控制层,分组数据汇聚协议层,无线资源控制层
卫星通信的分类
57.按卫星制式:同步卫星通信系统,随机轨道卫星通信系统,卫星移动通信系统
58.按通信覆盖区域的范围:国际卫星通信系统,国内卫星通信系统,区域卫星通信系统
59.按用户性质:公用卫星通信系统,专用卫星通信系统,军事卫星通信系统
60.按业务范围:固定业务卫星通信系统,广播电视卫星通信系统,科学实验卫星通信系统
61.按基带信号体制:模拟卫星通信系统,数字卫星通信系统
62.按多址方式:频分多址卫星通信系统,时分卫星通信系统,空分卫星通信系统,码分卫星通信系统
63.卫星通信系统由两大部分组成:空间段,地面段
64.一个典型的传感器系统通常包括:传感器节点,汇聚节点,任务管理节点
65.无线传感器网络协议栈由五个部分组成:物理层,数据链路层,网络层,传输层,应用层
66.传感器网络的结构可分为:平面结构,分簇结构
67.无线传感器网络的支撑技术包括:定位技术,时间同步机制,数据融合
68.蓝牙系统一般由四个功能单元构成:天线单元,链路控制单元,链路管理单元,软件单元
69.军事上使用的短波数字通信系统收发端一般由这几个组成:短波电台,短波调制解调器,保密机,终端
70.线极化:当电场矢量末端轨迹为直线时
71.圆极化:当末端轨迹为圆时
72.椭圆极化:当末端轨迹为椭圆时
二.简答题
1.移动通信与固定点间通信相比的特点
(1)移动通信的传输信道必须使用无线电波传播
(2)电波传播特性复杂
(3)干扰多而复杂
(4)组网方式多样灵活
(5)对用户终端设备的要求更为苛刻
(6)用户量大而频率有限
2.区群
(1)区群是指使用不同频率组的一个小区,在区群之间可进行频率复用
(2)区群中的小区组成应满足两个条件:一是区群之间要邻接,且无缝隙、无重叠地进行覆盖;二是邻接之后的区群应保证各个相邻同信道小区之间的距离相等
3.切换
切换控制的目的是:在MS与网络之间保持一个可以接受的通信质量,保证通信的连续性,切换需要实现以下功能:
(1)切换次数最小,这样可以使通信中断的频率降到最小,使各小区间的业务负荷达到平衡
(2)通过正确选择目标小区和提高切换执行效率,以减小切换时延,平衡各小区间的业务负荷
(3)在遇到干扰时能够保持可接受的通信质量,在恶劣的无线传输
条件下能恢复并支持通信,避免MS与网络之间的链路发生中断(4)优化频率资源的使用效率
(5)减小MS的功率消耗和全局干扰电平
4.蜂窝无线网络规划流程
(1)第一阶段是业务量与覆盖分析
(2)第二阶段是仿真
(3)第三阶段是勘测
(4)第四阶段是系统设计
(5)第五阶段是安装调测
(6)第六阶段是优化
5.CDMA系统的特点
(1)系统容量大
(2)系统具有“软容量”的特性
(3)通话质量好
(4)具有“软切换”功能
(5)频率规划简单
(6)保密性高,通话不易被窃听
6.IMT-2000的主要要求,ITU对第三代陆地移动通信系统的基本要求(1)业务数据速率方面
(2)业务质量
(3)具有全球设计范围内的高度兼容性,能够实现多种网络互联,具有从2G向3G过渡的灵活性,以及向未来通信演进的灵活性
(4)全球无缝覆盖,移动终端可以连接到地面网和卫星网,使用方便(5)移动终端体积小,重量轻,具有全球漫游功能
7.传感器节点的主要特点
(1)电源能量有限
(2)通信能力受限
(3)计算和存储能力受限
(4)廉价、体积小、重量轻
8.简述无线电频谱资源的特点
无线电频谱是一种资源,这种资源具有以下的特点:
(1)有限性,其空间、时间和频率三维要素可以重复使用,但是一定
条件下对某一频段和频率的使用是有限的
(2)非耗竭性,频率资源不同于土地、水、矿产等一类非再生资源,
不利用是一种浪费,使用不当也是一种浪费,甚至会造成伤害
(3)固有性,它的传播不受行政区域的限制,既无省界也无国界
(4)易受污染性,电磁波在空中传播容易受到自然噪声和人为噪声的
干扰。