无线通信基本原理.ppt

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无线通信.ppt

第3章无线通信基本技术
解：
系统可用的语音信道的带宽=0.9×（826－810）=
Hale Waihona Puke 14.4 MHz，用户数=1150
最大的语音信道带宽=
14.4 MHz 1150 ≈12.5 kHz
频谱效率=1.68 （b/s）/Hz
最大的信道数据率=1.68×12 500 b/s=21 kb/s FEC编码比率=0.5
第3章无线通信基本技术
表3-1 用于各种移动通信系统的语音编码方式
第3章无线通信基本技术
例3-1 某一个数字移动通信系统，其前向信道频率带宽为810~826 MHz，反向信道频率带宽为940~956 MHz。假设 90%的带宽用于语音业务，用FDMA多址接入方式，至少支持1150个同时呼叫，调制方案的频谱效率为1.68 （b/s）/Hz，为避免信道恶化产生的误码率，需要用比率为1/2的FEC前向纠错编码。请求出用于该系统的语音编码器传输比特率的上限。
（5）子带（subband）编码。
该法是将数据变换到频域后，按频域分带，然后用不同的量化器进行量化，从而达到最优的组合；或者分步渐近编码，在初始时，对某一频带的信号进行解码，然后逐渐扩展到所有频带。随着解码数据的增加，解码数据也逐渐变得清晰。
第3章无线通信基本技术
（6）模型编码。
该法是在图像编码中，编码时首先将图像中的边界、轮廓、纹理等结构特征找出来，然后保存这些参数信息，解码时根据结构和参数信息进行合成，恢复原始图像。具体的模型编码方法有轮廓编码、域分割编码、分析合成编码、识别合成编码、基于知识的编码和分形编码等。
第3章无线通信基本技术
美国TDMA蜂窝系统（IS-54）运用8 kb/s的VSELP语音编解码器，将模拟系统（AMPS）的容量提高了3倍。 CDMA蜂窝系统（IS-95）中所采用的是CELP（码激励线性预测编码）方式。由于CDMA系统内部具有抗干扰能力和扩展带宽的能力，所以可以运用低比特率语音编解码器，而无需考虑对于传输误差的影响。表3-1给出的是部分移动通信系统中所采用的语音编码类型和它所输出的数据比特率。

《无线通信介绍》课件

3
物联网的发展趋势
Байду номын сангаас
物联网将进一步融合进人们的生活，实现智慧城市、智能家居等应用。
总结
1 无线通信的优势
无线通信技术具有便捷性、灵活性和大规模覆盖能力，为人们的生活带来便利。
2 无线通信的挑战
无线信号受限于传输距离和环境影响，需要不断创新和提升技术水平。
3 未来发展的方向
无线通信将与其他领域的技术相互融合，不断推动科技进步和社会发展。
RFID
RFID（射频识别）技术通过无线电信号实现对物品的自动识别和跟踪，广泛应用于物流和供应链管理中。
无线通信的应用
1 移动通信
无线通信技术使移动电话成为可能，并推动了移动互联网的快速发展。
2 无线网络
通过无线局域网（WLAN）和无线路由器等设备，人们可以随时随地访问互联网。
3 物联网
结束语
通过本次《无线通信介绍》的PPT课件，相信大家对无线通信的概念、技术和应用有了更深入的了解。在未来，无线通信将继续发展，为我们的生活创造更多可能性。
《无线通信介绍》PPT课件
欢迎来到《无线通信介绍》的PPT课件。在本次课程中，我们将介绍无线通信的定义、历史发展以及常用技术和应用。同时，还会探索无线通信的未来和发展方向。
什么是无线通信
定义
无线通信指通过无线电波或红外线等无线媒介进行信息的传输和交流。
历史发展
无线通信起源于19世纪末的无线电技术，经过不断发展和创新，如今已成为人们生活中不可或缺的一部分。
无线通信常用技术
蜂窝网络
蜂窝网络是一种基于无线通信技术的移动通信网络，通过将地理区域划分为多个蜂窝单元，实现全面覆盖和高效通信。

无线通信基础PPT课件PPT47页

1.3.2 语音编码（信源编码）
第 35
页
语音编码的基本方法：波形编码和参量编码
混合编码：在混合编码的信号中，既含有若干语音特征参量信息又
含有部分波形编码信息。
规则脉冲激励线性预测编码（RPE-LPC）、矢量和激励线性预测编码（VSELP）等属于混合编码。在数字移动通信中得到了广泛应用。
X 第36页，共47页。
X 第25页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 25
页
1、通信系统与通信网
（2）数字通信系统
数字调制和解调：数字调制把数字基带信号的频谱从低
频搬到高频，形成适合在信道中传输的频带信号。数字解调是在接收端恢复数字基带信号。
同步与数字复接：同步使收、发两端的信号在时间上保持
步调一致。数字复接是依据时分复用基本原理把若干个低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输容量，提高传输效率。
式中， ma＝Um为U调cm幅度
X 第16页，共47页。
1.2.1 幅度调制
第 16
页
1、双边带调幅（AM）
Ucm
1/2ma Ucm
1/2ma Ucm
c
c c
（c）
单音调制的双边带调幅波（AM）的波形与频谱
X 第17页，共47页。
1.2.1 幅度调制
第 17
页
2、单边带调制（SSB）
(a)话音信号频谱
X 第26页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 26
页
1、通信系统与通信网
（3）通信网
双向、多点通信
X 第27页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 27
页
2、信息速率、信噪比、误码率与信道容量

《无线通信基本原理、基本概念》课件

无线通信基本原理、基本概念
14
小结
无线通信基本常识
无线通信概念无线通信分类频段的划分常用通信使用的频段仙农（Shannon）定理波长λ、频率f的关系双工方式与多址方式蜂窝移动通信
无线通信基本原理、基本概念
15
无线专业技能认证课程
内容提纲
无线通信基本常识编码
信源编码信道编码
• 语音编码
• 卷积编码 • Turbo编码
调制电波传播基本知识天线知识
无线通信基本原理、基本概念
16
无线专业技能认证课程
信源编码
信源编码：把语言、图像等原始信号转为数字信号进行的编码。语音编码
常见通信系统的语言编码
通信系统 PSTN PCM (脉冲编码调制) GSM RPE-LTP （规则脉冲激励长期预测编码） 13 CDMA QCELP （高通码激励线性预测编码） 1.2/2.4/4.8/9.6 WCDMA AMR （自适应多速率编码） 4.75～12.2 PHS ADPCM （自适应差分脉冲编码调制） 32
按无线应用分类：移动、无线接入、微波、卫星等
按工作状态分类：固定、移动等按在通信网中的位置分类：无线传输、无线接入
无线通信基本原理、基本概念
7
无线专业技能认证课程
无线频段的划分
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 频段名称极低频（ELF）超低频（SLF）特低频（ULF）甚低频（VLF）低频（LF）中频（MF）高频（HF）甚高频（VHF）特高频（UHF）超高频（SHF）极高频（EHF）至高频 3~30Hz 30~300Hz 300~3000Hz 3~30kHz 30~300kHz 300~3000kHz 3~30MHz 30~300MHz 300~3000MHz 3~30GHz 30~300GHz 300~3000GHz 频率范围波段名称（波长）极长波（100~10Mm）超长波（10~1Mm）特长波（1~0.1Mm）甚长波（100~10km）长波（10~1km）中波（1000~100m）短波（100~10m）米波（10~1m）分米波（1~0.1m）厘米波（10~1cm）毫米波（10~1mm）丝米波（1~0.1mm）

无线通信系统的基本工作原理

2、发送设备的基本原理和组成、
1)
2)
信号在空间直接发送存在的问题天线尺寸天线尺寸与被辐射信号的波长相比拟时（波长λ的1/10~1），信号才能被天线有效的辐射出去。对于音频范围20Hz~20kHz来说，这样的天线不可能实现。信号选择如果直接发射，多家电台的发射信号频率范围大致相同，接收机无法区分。
信号的“卸载” 信号的“卸载”——解调解调什么是解调？从高频已调波信号中“取出”调制信号的过程。解调的三种方式 ①对调幅波的解调——检波 ②对调频波的解调——鉴频 ③对调相波的解调——鉴相
1)
2)
3、接收设备的基本原理和组成、
典型接收设备的组成框图
4、无线电波的基本特点、
无线电波是一种电磁波，其传播速度与光速相同，且有λ=c/f。无线电波具有直射、绕射、反射与折射等现象。无线电波的三种传播途径（如图）：
4、无线电波的基本特点、
无线电波的波段划分表：无线电波的波段划分表：
波段名称波长范围长波LW 中波MW 短波SW 米波分米波厘米波毫米波频段名称频率范围 30~300kHz 300~3000kHz 3~30kHz 主要用途长距离点与点通信广播、船舶、飞行通信短波广播、军事通信电视、调频广播、雷达 103~104m 低频(LF) 102~103m 中频(MF) 10~102m 1~10m 1~10dm 1~10cm 1~10mm 高频(HF)
2、发送设备的基本原理和组成、
问题的解决——调制调制问题的解决什么是调制？把待传送信号“装载”到高频振荡信号上的过程。三种信号调制信号、载波信号和已调信号三种方式调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）

无线通信技术原理 ppt课件

2020/12/2 广州公司网络优化中心
第6页
6 正德厚生、臻于至善
移动通信的特点
➢ 移动通信必须利用无线电波进行信息传输；
➢ 电波传播特性复杂； ➢ 干扰多而复杂； ➢ 组网方式多样灵活； ➢ 移动通信设备必须适于在移动环境中使
用，对手机的主要要求是体积小、重量轻、省电、操作简单携带方便。
无线通信技术原理
2007年12月2日
2020/12/2 广州公司网络优化中心
第1页
1 正德厚生、臻于至善
• 移动通信系统概述 • 移动通信的组网技术原理 • 移动通信基本概念
2020/12/2 广州公司网络优化中心
第2页
2 正德厚生、臻于至善
精品资料
• 你怎么称呼老师？
断作得大些，这样一个隔断可容纳几对交谈者。但大家交谈有一个原则：只能同时有一对人讲话。如果再把交谈的时间按交谈者的数目分成若干等分，就成为一个TDMA（时分多址）系统。这种系统受容量的限制很大，即一个隔断中有几个人是确定的，如果人数已满，则无法进入。
CDMA数字通信系统：采用CDMA（码分多址）技术。可以想象一个宽
2020/12/2 广州公司网络优化中心
第9页
9 正德厚生、臻于至善
移动通信系统概论
通信系统网络的分类
通信网
核心网接入网
2020/12/2 广州公司网络优化中心
有线接入无线接入
第 10 页
光纤接入： PON、APON
FTTB/C/H/R
混合光纤同轴网 Cable Modem DSL(ADSL、HDSL)
2020/12/2 广州公司网络优化中心

《无线通信基本原理》课件

数字信号
数字信号是由0和1两种状态表示的离散信号，它具有高的抗噪声能力，但信息内容有限。
无线电频谱
频谱分布
电磁谱
频段分配
无线电频谱是指不同频率范围内的无线电波，它被分成多个频段，按照不同的频率使用不同的无线电技术。
电磁谱是指频率范围从低到高的一系列电磁波，包括了无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、 X 射线和伽马射线等。
各个国家会对无线电频段进行分配，确定各区域的频率使用计划，避免相互干扰，提高频谱效率。
调制与解调技术
1
调制技术
调制技术是指将信息信号与载波进行叠加，形成调制信号，以便在空间中传输。调制技术有振幅调制、频率调制、相位调制等。
2
解调技术
解调技术是将调制信号恢复成原始的信息信号的技术，解调技术有包络检波、相干检波等，以及数字信号的解调技术。
无线通信网络按规模和范围的大小可以分为个人局域网、城域网、广域网和全球范围的卫星通信网等不同的类型。
3
调制解调器
调制解调器（modem）是将数字信号转换为模拟信号，以便在模拟系统中传输，或将模拟信号转换为数字信号，以便数字系统处理的设备。
多路复用技术
时分复用
时分复用是通过在时间轴上划分时隙，分别在不同的时隙中传输多路信号来实现多路复用。
码分复用
码分复用是将不同的用户使用不同的码分配不同的扩频码，通过码分复用技术，实现多路信号的复用。
光波
2
作用而产生的波动，它在空间中传播，具有频率和波长等物理特性。
光波是一种电磁波，具有波长短、频率
高、传输速度快的特点，在光纤通信中
发挥着重要作用。
3
声波
声波是一种机械波，由物体振动产生，在水下通信和声纳等领域有广泛应用。

无线通信基础知识

管理、小区配置数据、功率控制、定位和切换 ➢ BTS：收发信台，负责无线传输、无线分集、信道加密
及跳频等
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无线通信基础知识
第二章 GSM通信系统概述
网络交换子系统（NSS）
NSS主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能
功能实体： MSC/VLR HLR/AUC EIR
下行：1805.2MHz+(N-512)*0.2
➢移动GSM1800M系统使用频点为512-561.
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无线通信基础知识
第一章无线通信的基本概念
1.3 联通GSM900M数字蜂窝网移动通信系统：
➢工作频段：上行909~915MHz 下行954~960 MHz
➢频率与信道之间换算公式：上行：F=890+0.2*指令载波频率号下行：F=935+0.2*指令载波频率号
无线通信基础知识
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2020/11/16
无线通信基础知识
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课程内容
第一章无线通信基本概念第二章 GSM通信系统概述第三章 CDMA通信系统概述第四章射频基础知识
无线通信基础知识
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第一章无线通信的基本概念
第一节无线通信概述第二节无线通信频段和
上行：F=885+0.2*（指令载波频率号-999）下行：F=930+0.2*（指令载波频率号-999）
无线通信基础知识
第一章无线通信的基本概念
1.2 移动GSM1800M数字蜂窝网移动通信系统：
➢工作频段：上行1710-1720MHz 下行1805-1815MHz
➢频率与信道之间换算公式：上行：1710.2MHz+(N-512)*0.2

无线通信技术精品PPT课件

20射还与障碍物表面的粗糙度有关。表面越粗糙，越容易引起散射。例如，
– 在户外，树木和路标都会导致移动电话信号的散射。
– 在室内，椅子、书籍和计算机都会导致无线 Lan信号的散射。
2020/11/30
13
反射、衍射和散射
2020/11/30
与此同时，无线电通信逐渐被用于战争。在第一次和第二次世界大战中，它都发挥了很大的威力，以致有人把第二次世界大战称
之为“无线电战争”。
2020/11/30
3
10.1概述
二、无线通信的特点
1.传输环境的复杂性 2.电磁波的传播不需要任何有形介质 3.接收信号的时变多径 4.多个无线电载波同存于同一空间 5.频率资源有限，需统一划分
14
10.2 无线传播环境及其特性
10.2.1 天线基本知识
1. 天线方向性 2.天线增益 3. 波瓣宽度 4. 天线的极化
2020/11/30
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天线方向性
天线的基本功能是把从馈线输入的能量向周围空间辐射出去，辐射的无线电波强度随空间方位不同而不同，根据天线辐射强度的空间分布特点可分为无方向性、全向天线和定向天线。
7
全向传播与定向传播
定向传播（directional）
– 天线把所有的能量集中于一小束电磁波
2020/11/30
全向传播（Omnidirectional）
– 信号沿所有方向传播
– 可被所有的天线接收
– 发射设备和接收设备不必在物理
上对准
8
无线信号传播
理想情况下，无线信号在从发射器到接收器间的一条直线上传播，称为“视线” （line of sight, LOS）
米，电文内容为——“海因里斯·赫兹”；在1897年5月18日，意大利的马

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快衰落：
大量传播路径的存在就产生了所谓的多径现象，其合成波的幅度和相位随移动台的运动产生很大的起伏变化，这就是所谓的快衰落或多径衰落，因为其电场强度概率函数是服从瑞利分布，也称为瑞利衰落。
合成波的振幅和相位随移动台的运动起伏变化很大，衰落的振幅、相位、角度随机。
无线传播环境－信号衰落
无线通信基本原理
1.无线电波传播的基础理论 2.移动通信基本原理
华信邮电咨询设计研究院有限公司无线设计研究院
1.无线电波传播的基础理论
无线传播基本原理－电波传播方式：
? Free-space propagation
Signal strength decreases exponentially with distance
D
? Reflection
Specular Reflection
amplitude: A - > ? *A (? < 1)
phase :? -- > - ?
polarisation: material dependant phase shift specular reflection Diffuse Reflection.
快衰落
无线传播环境－信号衰落
慢衰落：
移动台接收的信号除瞬时出现快速瑞利衰落外，其场强中值随着地区位置改变出现较慢的变化，这就是所谓的慢衰落或阴影衰落，慢衰落的场强中值服从对数正态分布。电波传播路径上遇有高大建筑物、树林、地形起伏等障碍物的阻挡，就会产生电磁场的阴影。衰落深度与与位置 /地点相关，衰落的速度取决于移动台移动的速度。
符合瑞利分布的快衰落并叠加有信号幅度满足对数正态分布的慢衰落。
无线传播环境－信号衰落
抗快衰落主要措施－分集
时间分集频率分集
空间分集极化分集
克服慢衰落的主要方法是加大发射功率，提高接收灵敏度，宏观分集等。
无线传播环境－传播损耗
? 在研究传播时，特定接收机功率接收的信号电平是一个主要特性。由于传播路径和地形干扰，传播信号减小，这种信号减小称为传播损耗。
? 自由空间的传播损耗可以由下式表示：
L p ? 32 .4 ? 20 log( fMHz ) ? 20 log( d km )
? 其中f为频率(MHz)，d为距离(km)。上式与距离d，频率f 成反比，当距离或频率增加一倍时，自由空间的路径损耗增加6dB(信号场强衰减4倍）。
无线传播环境－传播损耗
amplitude: A - > ? *A (? < 1)
phase :? -- > random phase
polarisation : random
diffuse reflection
无线传播基本原理－电波传播方式：
? Absorption
heavy amplitude
attenuation material
? 当已知频率f还可以简化上式：
? L p ? L 0 ? 10 log d k (m)
? 式中γ＝2。γ称为路径损耗倾斜因子。在实际的信号空间
传播中，地形、信号在不同介质上的绕射、反射、穿透都会导致不同的传播损耗，不同环境下γ的取值范围：
环境自由空间
路径损耗倾斜因子 γ 2
市区蜂窝环境市区阴影蜂窝环境室内视距室内非视距
2.7 ～ 3.5 3～ 5 1.6 ～ 1.8 4～ 6
无线传播环境－传播损耗
25 dB/dec
30 dB/dec
20 dB/dec
40 ..50 dB/dec
path loss
无线传播环境－传播损耗
电波传播受地形结构和人为环境的影响，无线传播环境直接决定无线传播方式。影响无线电波传播方式的主要因素有：
无线传播环境－信号衰落
慢衰落
无线传播环境－信号衰落
接收功率(dBm)
-20
快衰落
慢衰落
-40
-60
10
20
30
距离(m)
总的来说，在蜂窝环境中有两种影响：第一种是多径，从建筑物表面
或其他物体反射、散射而产生的短期衰落；第二种是直接可见路径产生
的主要信号强度的缓慢变化，即长期场强变化。也就是说，信道工作于
3G-TDD 1880-1920MHz 2010-2025MHz
由上表可以看出移动通信频段位于UHF频段范围内，是以空间波的方式进行传输的。
无线传播基本原理－传播途径
? 在UHF频段，从发射机到接收机的电磁波的主要传播模式是直射和散射，即视距直线传播以及从建筑物平面反射或从人工、自然物体折射。
无线传播基本原理－频谱划分
移动通信系统中频段的划分为：
E-GSM900 885-915MHz(MS) 930-960MHz(BS)
GSM1800 1710-1755MHz(MS) 1805-1850MHz(BS)
CDMA-800 825-835MHz (MS) 870-880MHz (BS)
3G-FDD 1920-1980MHz (MS) 2110-2170MHz (BS)
符号(中译名)
频率范围
VLF(甚低频) 3至30kHz
LF(中频)
300至3 000kHz
HF(高频)
3至30MHz
VHF(甚高频) 30至300MHz
UHF(超高频) 300至3000MHz
SHF(特高频) 3至30GHz
EHF(极高频) 30至300GHz
相当米制划分万米波千米波百米波十米波米波分米波(十分之一米波) 厘米波(百分之一米波) 毫米波(千分之一米波)
? 在典型的蜂窝移动通信环境中，移动台一般比基站天线矮很多，接收机与发射机之间的直达路径往往被建筑物或其他物体所阻碍。所以，在蜂窝基站与移动台之间的通信不一定是通过直达路径，而是通过许多其他路径完成的。
无线传播基本原理－传播途径（多径）
发射信号
接收信号强度
时间
无线传播环境－信号衰落
A
dependant phase shifts
depolarisation
A - 5..30 dB
? Diffraction
wedge- model knife edge multiple knife edges
无线传播基本原理－频谱划分
? 通常无线电波所指的是从极低频10KHz到极超高频的顶点300GHz（Giga Hertz）。通常划分成八个区域，参看下表：