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第2章 无线传输技术基础(3)

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农业物联网技术在水产养殖业应用推广方案

农业物联网技术在水产养殖业应用推广方案

农业物联网技术在水产养殖业应用推广方案第一章绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2 研究意义 (3)第二章农业物联网技术概述 (3)2.1 物联网技术简介 (3)2.2 农业物联网技术在水产养殖中的应用 (4)第三章水产养殖业现状分析 (5)3.1 水产养殖业发展概况 (5)3.2 水产养殖业存在的问题 (5)第四章农业物联网技术在水产养殖中的应用方案设计 (6)4.1 技术框架设计 (6)4.2 系统功能设计 (6)4.3 系统硬件设计 (7)4.4 系统软件设计 (7)第五章数据采集与传输技术 (7)5.1 数据采集技术 (7)5.1.1 传感器技术 (7)5.1.2 数据采集设备 (7)5.1.3 数据预处理 (7)5.2 数据传输技术 (8)5.2.1 有线传输技术 (8)5.2.2 无线传输技术 (8)5.2.3 数据传输协议 (8)5.2.4 数据传输优化 (8)第六章智能监测与控制系统 (8)6.1 水质监测技术 (8)6.1.1 技术概述 (8)6.1.2 技术原理 (9)6.1.3 技术应用 (9)6.2 环境监测技术 (9)6.2.1 技术概述 (9)6.2.2 技术原理 (9)6.2.3 技术应用 (9)6.3 设备控制技术 (9)6.3.1 技术概述 (10)6.3.2 技术原理 (10)6.3.3 技术应用 (10)第七章应用案例分析 (10)7.1 养殖场案例分析 (10)7.1.1 项目背景 (10)7.1.2 应用方案 (10)7.1.3 应用效果 (11)7.2 养殖企业案例分析 (11)7.2.1 项目背景 (11)7.2.2 应用方案 (11)7.2.3 应用效果 (11)第八章农业物联网技术在水产养殖中的应用推广策略 (12)8.1 政策扶持与推广 (12)8.1.1 完善政策体系 (12)8.1.2 建立多元化投资机制 (12)8.1.3 加强政策宣传与推广 (12)8.2 技术培训与普及 (12)8.2.1 构建培训体系 (12)8.2.2 开展多样化培训 (12)8.2.3 建立培训师资库 (13)8.3 产业协同发展 (13)8.3.1 加强产业链整合 (13)8.3.2 建立产业联盟 (13)8.3.3 拓展市场渠道 (13)第九章水产养殖业物联网技术发展趋势 (13)9.1 技术创新趋势 (13)9.1.1 传感器技术升级 (13)9.1.2 数据处理与分析技术提升 (13)9.1.3 网络通信技术优化 (13)9.1.4 集成化与智能化技术发展 (13)9.2 产业发展趋势 (14)9.2.1 养殖模式创新 (14)9.2.2 产业链整合 (14)9.2.3 规模化养殖发展 (14)9.2.4 绿色环保养殖理念推广 (14)9.2.5 国际化发展 (14)第十章结论与展望 (14)10.1 研究结论 (14)10.2 研究展望 (15)第一章绪论1.1 研究背景科技的飞速发展，农业物联网技术逐渐成为我国农业现代化的重要支撑。

网络通信技术发展与应用作业指导书

网络通信技术发展与应用作业指导书

网络通信技术发展与应用作业指导书第1章网络通信基础 (4)1.1 网络通信概述 (4)1.1.1 基本概念 (4)1.1.2 发展历程 (4)1.1.3 通信模型 (4)1.2 网络通信协议 (4)1.2.1 TCP/IP协议 (4)1.2.2 HTTP协议 (4)1.2.3 FTP协议 (4)1.2.4 SMTP协议 (5)1.3 网络体系结构 (5)1.3.1 OSI模型 (5)1.3.2 TCP/IP模型 (5)1.3.3 五层模型 (5)第2章数据传输技术 (5)2.1 传输介质 (5)2.1.1 有线传输介质 (5)2.1.2 无线传输介质 (5)2.2 数据传输模式 (6)2.2.1 并行传输 (6)2.2.2 串行传输 (6)2.3 差错控制 (6)2.3.1 差错检测 (6)2.3.2 差错纠正 (6)2.3.3 流量控制 (6)2.3.4 数据压缩 (6)第3章网络拓扑结构 (6)3.1 星型拓扑 (6)3.1.1 结构特点 (7)3.1.2 应用场景 (7)3.2 环型拓扑 (7)3.2.1 结构特点 (7)3.2.2 应用场景 (7)3.3 总线型拓扑 (7)3.3.1 结构特点 (7)3.3.2 应用场景 (8)3.4 网状拓扑 (8)3.4.1 结构特点 (8)3.4.2 应用场景 (8)第4章局域网技术 (8)4.1 以太网 (8)4.1.2 技术标准 (8)4.1.3 发展历程 (8)4.2 交换式局域网 (9)4.2.1 概述 (9)4.2.2 技术特点 (9)4.2.3 常见交换机技术 (9)4.3 虚拟局域网 (9)4.3.1 概述 (9)4.3.2 技术原理 (9)4.3.3 应用场景 (9)4.3.4 管理与配置 (9)第5章广域网技术 (9)5.1 电话网络 (9)5.1.1 电话网络的体系结构 (10)5.1.2 电话网络的传输特性 (10)5.1.3 电话网络在广域网中的应用 (10)5.2 分组交换网络 (10)5.2.1 分组交换网络原理 (10)5.2.2 分组交换网络的分类 (10)5.2.3 分组交换网络在广域网中的应用 (10)5.3 帧中继 (10)5.3.1 帧中继的技术特点 (10)5.3.2 帧中继的工作原理 (10)5.3.3 帧中继在广域网中的应用 (10)5.4 ATM技术 (10)5.4.1 ATM技术的体系结构 (10)5.4.2 ATM技术的传输特性 (11)5.4.3 ATM技术在广域网中的应用 (11)第6章无线网络通信技术 (11)6.1 无线局域网 (11)6.1.1 概述 (11)6.1.2 技术标准 (11)6.1.3 应用场景 (11)6.2 无线城域网 (11)6.2.1 概述 (11)6.2.2 技术标准 (11)6.2.3 应用场景 (11)6.3 蓝牙技术 (11)6.3.1 概述 (11)6.3.2 技术特点 (11)6.3.3 应用场景 (11)6.4 移动通信技术 (12)6.4.1 概述 (12)6.4.3 应用场景 (12)第7章网络互联技术与设备 (12)7.1 路由器 (12)7.1.1 路由器概述 (12)7.1.2 路由器的工作原理 (12)7.1.3 路由器的分类与功能 (12)7.2 交换机 (12)7.2.1 交换机概述 (12)7.2.2 交换机的工作原理 (12)7.2.3 交换机的分类与功能 (13)7.3 网关 (13)7.3.1 网关概述 (13)7.3.2 网关的工作原理 (13)7.3.3 网关的分类与功能 (13)7.4 防火墙 (13)7.4.1 防火墙概述 (13)7.4.2 防火墙的工作原理 (13)7.4.3 防火墙的分类与功能 (13)第8章网络管理技术 (13)8.1 网络管理概述 (13)8.2 SNMP协议 (14)8.3 CMIP协议 (14)8.4 网络管理工具 (14)第9章网络安全技术 (14)9.1 加密技术 (14)9.1.1 基本概念 (15)9.1.2 分类 (15)9.1.3 常用算法 (15)9.2 鉴别与授权 (15)9.2.1 基本概念 (15)9.2.2 方法 (15)9.2.3 应用 (15)9.3 入侵检测与防御 (15)9.3.1 基本原理 (15)9.3.2 方法 (15)9.3.3 应用 (16)9.4 防病毒技术 (16)9.4.1 基本原理 (16)9.4.2 方法 (16)9.4.3 应用 (16)第10章网络通信技术的发展与应用 (16)10.1 物联网技术 (16)10.2 云计算与大数据 (16)10.4 未来网络通信技术的发展趋势与应用前景 (17)第1章网络通信基础1.1 网络通信概述网络通信是现代信息技术领域的核心内容，它涉及数据在不同地理位置的计算机或设备之间的传输。

无线传输方式简介

无线传输方式简介

1.2
3G无线传输
比较常见的无线传输方式
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1.2.6
3G标准有 CDMA2000，WCDMA，TD-SCDMA，WiMAX等，3G服 务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbps以上。 3G和2G一样，同样需要大面积的网络覆盖，依赖数以万计的基站来 支撑起的网络。这种网络的部署与实施，价格也是极其高昂的。 CDMA2000，WCDMA，和TD-SCDMA我们在日常中经常会接触到， 这里不再详细阐述。现在，支持WiMAX的终端也已在市场上出现，因此 简单介绍下WiMAX。 WiMAX作 为一种 面向“最后一公里” 接入地标准，尤其 在现今全球缺乏统 一宽带无线接入标 准之际，有重要现 实意义与战略价值。

无 线 传 输 技 术 简 介
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内容大纲
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1 2 3 4
撰写本文的目的 比较常见的无线传输方式 各传输技术的简单比较 学习总结和疑问
1.1
撰写本文的目的
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目前，随着通讯技术的发展，无线传输 技术的使用已经渗透到社会的各个角落。我 公司作为一家从事无线传输技术的高新技术 公司，因此从业务方面的的需要考虑出发， 通过网络搜集了目前较为常见的无线传输技 术，通过对比分析，旨在对相关技术做简单 的介绍以及希望能对公司从事的技术有进一 步较为深入的了解。
功率小 低 高 可自组网， 无限扩展
小规模接入组 长距离通信或控 短距离，大数据 工业控制、 长距离通信或控制 网 制 量，高速传输 医疗等
1.3.2
2.4G频段技术的应用
在上面的表格里，可以看到Zigbee是工业应用中组建近距离控制网络方面有先 天性的优势，在工作于2.4G频段的传输技术中，Zigbee比与其他的蓝牙和wifi相比， Zigbee，具备其他二者不具备的网络扩展性，网络节点数也远远大于蓝牙的8个节点 和wifi的50个节点，达到65000多个节点，在加上安装使用简单，使用成本低，联网 所需时间段等的特征，也就不能理解在工业现场控制应用中首先考虑Zigbee实施组 网是很有竞争力的。

无线局域网WIFI基础知识概述

无线局域网WIFI基础知识概述
2000 2004 2008 2012
简单接入、低带 宽
技术演进时间
更高带宽：802.11a/g速率达到54Mbps，802.11n可达600Mbps（采用MIMO技术，目前处 于草案2.0版本）。
更广覆盖范围：从802.11a/g的100m到802.11n的500~1000m。
更强的障碍物穿透能力：可以使用于多堵墙壁的商务住宅、复杂房间结构的写字楼等环境中。
WLAN标准- 802.11b
1999年9月IEEE 802.11b被正式批准，该标准规定WLAN工作频段在2.4-
2.4835 GHz，数据传输速率达到11Mbps, 传输距离控制在50-150英尺。该标
准是对IEEE 802.11的一个补充，采用补偿编码键控调制方式，采用点对点模式 和基本模式两种运作模式，在数据传输速率方面可以根据实际情况在11 Mbps、 5.5 Mbps、2 Mbps、1 Mbps等不同速率间自动切换，它改变 了WLAN设计状 况，扩大了WLAN的应用领域。 IEEE 802.11b已成为主流的WLAN标准，被多数厂商所采用，所推出的产品广

家庭射频（HomeRF）技术是无绳电话技术（数字式增强型无绳电
话或者简称为DECT：Digital Enhanced Cordless Telephone）和 无线局域网（WLAN）技术相互融合发展的产物，工作于2.4GHz
ISM频段，采用数字跳频扩频技术
无线局域网主要技术

1990年IEEE 802标准化委员会成立IEEE 802.11无线局域网标准工


疗等专用频段，是公开的；而工作于5.725-5.850 GHz频带需要执照的。而
且IEEE802.11a卡片价格昂贵也大大的限制了该技术的发展一些公司更加看好 当时最新混合标准――IEEE802.11g。

第2章无线传输技术基础1

第2章无线传输技术基础1

接入控制
我们知道，以太网的接入控制协议是CSMA/CD， 无线局域网却不能简单地搬用 CSMA/CD 协议这 里主要有两个原因。 CSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数据 的同时，还必须不间断地检测信道，但在无线 局域网的设备中要实现这种功能就花费过大。 即使我们能够实现碰撞检测的功能，并且当我 们在发送数据时检测到信道是空闲的，在接收 端仍然有可能发生碰撞。
卫星微波
通信卫星实际上一个微波接力站，用于将两个或多个 称为地球站或地面站的地面微波发送器/接收器连接起 来。 卫星使用上下行两个频段：接收一个频段(上行)上的 传输信号，放大或再生信号后，再在另一个频段(下行) 上将其发送出去。
卫星传输的最佳频率范围为1GHz～10GHz。 特点
第2章 无线传输技术基础
主要内容
2.1 无线传输媒体
2.1.1 电磁波频谱 2.1.2 无线网络中射频传输面临的挑战 2.1.3 电磁波的传播方式
2.1 无线传输媒体
传输媒体是数据传输系统中发送器和接收器之间 的物理路径。 传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的 (unguided)两类。
无线电的频谱管理
造成无线信号损伤的一个原因是干扰，随着微波应 用的不断增多，传输区域重叠，干扰始终是一个威 胁。因此，频带的分配需要严格控制。 无线电管理是国家通过专门机关，对无线电频谱资 源和卫星轨道资源的研究、开发、使用所实施的， 以实现合理、有效利用无线电频谱和卫星轨道资源 的行为、全过程。
天波；质量随一天的时间、 无线电业余爱好者；国际广播， 季节和频率而变化 军事通信；长距离通信
VHF(高频)
30MHz～ 300MHz
10m～1m

无线网络覆盖解决方案设计

无线网络覆盖解决方案设计

无线网络覆盖解决方案二零一二年二月目录第一章无线传输技术概述 (3)1.1 无线局域网标准简介 (3)1.2 无线技术的特性(802.11 标准) (3)1.3 无线技术和有线技术的比较 (4)1.4 无线局域网的未来 (5)1.5 价格优势 (6)第二章无线局域网可行性分析 (6)2.1安全可靠性原则 (6)2.2先进性开放性及实用性原则 (6)2.3使用灵活性原则 (6)2.4可维护可扩展性原则 (7)第三章无线网络覆盖方案设计 (7)3.1需求分析 (7)3.2方案设计 (7)方案说明 (8)方案说明 (10)3.3 AP部署信道划分 (11)第一章无线传输技术概述无线网络自诞生以来，已被公认为可为用户提供前所未有的灵活性和便利性，以及在提高工作效率，减少工作压力，改善生活水平乃至提高用户社会地位等方面都具有得天独厚的优势。

随着Internet的成熟发展，信息的获得更为便利。

信息的及时交换与传递显得非常重要，很多企业相继开办了分支机构，第二厂区等多个办公或者生产点。

而随着企业管理上的需求，需要将这些分散的点的计算机组成一个局域网，而WLAN（无线局域网）无线桥接就应运而生，同时可针对各类监控数据以tcp/ip协议的方式进行传输，它以安全、方便、快捷、经济多项优点受到人们青睐，成为多点联网的首选方案。

1.1 无线局域网标准简介IEEE 802.11bIEEE 802.11 Task Group b于1999年底定IEEE 802.11b标准，以直序展频(又称DSSS；Direct Sequence Spread Spectrum)作为调变技术，所谓「直序展频」是将原来1个位的讯号，利用10个以上的位来表示，使得原来高功率、窄频率的讯号，变成低功率、宽频率。

另外一方面，802.11b传输速率最高可达到11Mbps，频段则采用2.4GHz免执照频段，但目前已基本被淘汰。

IEEE802.11aIEEE 802.11a由于传输速率可高达108Mbps，有五个独立频道，使用在点数比较多地环境下，有效带宽高，抗干扰能力强。

LTE-MIMO-基本原理介绍

MIMO基本原理介绍课程目标：●了解MIMO的基本概念●了解MIMO的技术优势●理解MIMO传输模型●了解MIMO技术的典型应用目录第1章系统概述 (1)1.1 MIMO基本概念 (1)1.2 LTE系统中的MIMO模型 (2)第2章 MIMO基本原理 (5)2.1 MIMO系统模型 (5)2.2 MIMO系统容量 (6)2.3 MIMO关键技术 (7)2.3.1 空间复用 (7)2.3.2 空间分集 (9)2.3.3 波束成形 (13)2.3.4 上行天线选择 (14)2.3.5 上行多用户MIMO (15)第3章 MIMO的应用 (17)3.1 MIMO模式概述 (17)3.2 典型应用场景 (19)3.2.1 MIMO部署 (19)3.2.2 发射分集的应用场景 (21)3.2.3 闭环空间复用的应用场景 (22)3.2.4 波束成形的应用场景 (23)第4章 MIMO系统性能分析 (25)4.1 MIMO系统仿真结果分析 (25)4.2 MIMO系统仿真结果汇总 (27)第1章系统概述知识点MIMO基本概念LTE系统中的MIMO模型1.1 MIMO基本概念多天线技术是移动通信领域中无线传输技术的重大突破。

通常，多径效应会引起衰落，因而被视为有害因素，然而，多天线技术却能将多径作为一个有利因素加以利用。

MIMO (Multiple Input Multiple output：多输入多输出)技术利用空间中的多径因素，在发送端和接收端采用多个天线，如下图所示，通过空时处理技术实现分集增益或复用增益，充分利用空间资源，提高频谱利用率。

图 1.1-1 MIMO系统模型总的来说，MIMO技术的基础目的是：●提供更高的空间分集增益：联合发射分集和接收分集两部分的空间分集增益，提供更大的空间分集增益，保证等效无线信道更加“平稳”，从而降低误码率，进一步提升系统容量；●提供更大的系统容量：在信噪比SNR足够高，同时信道条件满足“秩>1”，则可以在发射端把用户数据分解为多个并行的数据流，然后分别在每根发送天线上进行同时刻、同频率的发送，同时保持总发射功率不变，最后，再由多元接收天线阵根据各个并行数据流的空间特性，在接收机端将其识别，并利用多用户解调结束最终恢复出原数据流。

无线网络技术复习

无线网络技术第1章绪论1、无线网络分类❖从无线网络覆盖范围看系统内部互连/无线个域网无线局域网无线城域网/广域网❖从无线网络的应用角度看，还可以划分出无线传感器网络无线Mesh网络无线穿戴网络无线体域网等，这些网络一般是基于已有的无线网络技术，针对具体的应用而构建的无线网络。

2、无线局域网的分类❖第一类是有固定基础设施的：预先建立起来的、能够覆盖一定地理范围的一批固定基站，采用802.11标准的WLAN。

如蜂窝移动电话。

最小构件是基本服务集（BSS），一个BSS包括一个基站和若干个移动站。

❖第二类是无固定基础设施的：没有预先建好的固定接入点（AP），而是由一些处于平等状态的移动站之间相互通信组成临时网络。

自组织网络/移动Ad hoc网络。

服务范围有限，一般也不与外界的其他网络连接。

3、网络协议层次设计应注意的问题❖分层时应注意使每一层的功能非常明确，层数适当。

层数太少，会使每一层协议太复杂层数太多，会在描述和综合各层功能时太过分散❖标识发送方和接收方的机制❖数据传输的规则——单向、双向、多逻辑信道❖差错控制问题❖报文到达顺序问题❖流量控制问题❖报文的拆分、传输、重组问题❖多路复用和多路解复用问题❖路由选择4、协议和服务的关系❖协议：控制两个对等实体进行通信的规则的集合。

❖服务：由下层向上层通过层间接口（服务访问点，SAP）提供的功能。

❖协议与服务的关系：协议是水平的，服务是垂直的服务是某一层内完成的能够被高一层利用的功能两个对等实体（服务用户）通过协议进行通信，目的是为上一层提供服务5、无线网络的协议模型研究的重点是什么？第2章无线传输技术基础1、相关概念（1）传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的(unguided)两类。

（2）天线发射的信号重要属性：方向性。

（3）无线传输的两种基本构造类型定向结构：发射天线将电磁波聚集成波束后发射出去，因此，发射和接收天线必须精确校准。

全向结构：发送信号沿所有方向传播，并能够被多数天线接收到。

第二章无线电通信的基础知识

第三章 MF/HF单边带通信设备第一节电波与天线的基本知识GMDSS系统中，无论是地面系统还是空间系统，都属于无线电通信系统，任何无线电通信系统都包括发射端、接收端、传输信道三全环节，其中无线电波的传播对通信质量有重大的影响，作为通信人员首先应了解无线电波的传播规律。

一、无线电波的基本概念1、无线电波的产生与传播无线电波实质上就是一种电磁波：频率10Hz~1023Hz2、波长、速度、频率的关系λf=c3、无线电波的波段划分二、无线电波的传播途径及其特点1、地波传播沿地表面绕射传播的波：传播距离与频率有关，波长越长，距离越远与地表导电性有关稳定性好，基本不受气候条件影响2、空间传播在地表面上空至少一个波长以上的空间传播3、电离层传播（天线）通过电离层传播：不稳定，有衰落现象；存在盲区（寂静区）三、常用船舶天线1、天线基本理论（1）天线的方向性（2）天线的效率（3）天线的辐射电阻（4）天线的电流分布2、船舶常用天线介绍（1）T型（2）倒L型（3）直立桅杆式天线（4）鞭状天线第三章MF/HF单边带通信设备一、MF/HF单边带通信设备概述GMDSS系统是原有遇险系统的自然发展，是在原有的MF/HF/VHF通信系统进行改造而形成的，在GMDSS系统中，MF/HF不仅要完成无线电话业务，而且还要完成遇险报警，搜救协调通信，搜救现场通信及日常通信，为了保证GMDSS地面通信系统各种功能的实现。

对MF/HF设备提出新的要求：1、设备应形成组合式结构2、设备应有一个合理的操作程序，最重要的是：自动报警；自动值守；自动通信；技术上收发信机能遥控；有频率扫描及频率预置功能，能自动调谐。

3、开机1分钟就能工作，频率转换时间不超过15S4、可靠性高，能连续工作24小时5、发射类型增加了J2B或F1B发射种类：由三个符号组成的第一个符号：主载波调制的种类例：J：单边带抑制载波；第二个符号：调制载波的信号性质“1”：无调制副载波长包含数字信息的单信道“2”、有调调制副载波长包含数字信息的单信道“3”、包含有模拟信息的单信道第三个符号：表示所发射的信息种类B：自动接收电报E：电话C：传真二、通信的一般概念信息源——发射设备——信道——接收设备——接收终端三、单边带信号的特点1、调幅波ωc ωc+ Ωωc- Ω讨论：信息包含在两个边带中包含信息部分和不含信息部分的比例B=2Ω调幅波的包络与调制信号的波形完全一样结论：为了减小功率浪费，只用单边带，就能满足通信的整个过程。

无线传输工作原理

无线传输工作原理
无线传输是一种将信息通过无线信号传输的技术。

它的工作原理基于无线电波的传播和捕获。

无线传输的过程可以简单地分为三个主要步骤：编码、传输和解码。

首先，信息被编码成数字信号。

数字信号是一系列由一串二进制数（0和1）组成的数字。

这些数字可以代表各种不同的信息，例如声音、图像或文字。

接下来，编码后的数字信号通过调制的方式传输。

调制是将数字信号转化为无线电波信号的过程。

在调制过程中，数字信号被转化成一种适合无线传输的频率和振幅。

这个调制后的信号被发射器发送到空中。

无线信号通过空中传播，直到达到接收器。

接收器是一种设备，用于捕获和解码无线信号。

当接收器接收到无线信号时，它会解码信号，并将其转化回原始的数字信号。

最后，解码后的数字信号被传送到目标设备，如电视、手机或电脑。

目标设备可以将数字信号解码并还原成最初的信息形式，例如声音、图像或文字。

需要注意的是，无线传输过程中可能会遇到一些干扰或信号衰减的问题。

这可能会导致信号的质量下降或丢失。

为了解决这些问题，通常会采用调频、调幅、差分编码等技术来增强信号
的强度和稳定性。

总结来说，无线传输的工作原理是将信息编码成数字信号，通过调制转化为无线电波信号并发送，然后通过接收器接收并解码，最后将解码后的数字信号传送到目标设备。

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频分复用可以避免每个子载波之间互相产生干扰， 又有多载波传输系统的优点，但就频带的使用效 率而言，浪费了许多频宽作为保护。
为了有效使用频带，可以使子载波在频谱上互相 重迭以节省频宽。但重迭部份可能会互相干扰， 为避免干扰可使载波彼此正交，此即为OFDM。
正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）是多载波调制（Multi Carrier Modulation，MCM）的一种，它在一 个频带内传输多个离散子载波。
由于在扩频通信中存在扩频码序列的扩频调制， 充分利用各种不同码型的扩频码序列之间优良的 自相关特性和互相关特性，在接收端利用相关检 测技术进行解扩，则在分配给不同用户码型的情 况下可以区分不同用户的信号，提取出有用信号。 这样一来，在一宽频带上许多对用户可以同时通 话而互不干扰。
抗干扰性强，误码率低
和简单扇形天线一样，智能天线技术将数字信号处理 能力与天线阵列相结合，已达到对信号传输和接收的 空间控制。智能天线可以根据信号环境和系统要求来 调整方向性的特征参数，为SDMA提供了基础。
通常情况下，其他多址技术如TDMA或CDMA可 与SDMA结合，以允许单个空间区域内的多用户 接入。
空分复用（Space Division Multiplexing，SDM） 与SDMA相对应，利用多个传播路径，在相同射 频频谱中同时传输多个数据信道。这是MIMO无 线通信的基础。
比特流可以采用片码扩展，每个码片可以通过单 独的子载波并行传输。
OFDM的一个显著优点是，用多载波方式传输的 符号速率比单载波传输的符号速率低很多，这样 无线链路就不容易收到符号间干扰（Inter Symbol Interference，ISI)的影响。
ISI是由多径传播造成的，两个不同时间发射的符 号经过不同路径传播后可能同时到达天线。
扩频通信系统由于在发送端扩展信号频谱，在接 收端解扩还原信息，产生了扩频增益，从而大大 地提高了抗干扰容限。
根据扩频增益不同，甚至在负的信噪比条件下， 也可以将信号从噪声的淹没中提取出来，在目前 商用的通信系统中，扩频通信是唯一能够工作于 负信噪比条件下的通信方式。
抗多径干扰
在无线通信中，抗多径干扰问题一直是难以解决的 问题，利用扩频编码之间的相关特性；在接收端 可以用相关技术从多径信号中提取分离出最强的 有用信号，也可把多个路径来的同一码序列的波 形相加使之得到加强，从而达到有效的抗多径干 扰。
2.5 无线复用和多址接入技术
复用技术的目的实在单一媒体上传输多路信号或 多路数据流来提高传输效率。
通过复用增加的容量可以为一个用户提供更高的 数据传输率，也可以使多个用户能同时无干扰地 接入传输媒体。
用户接入无线媒体的方法：
➢ 时分多址（TDMA） ➢ 频分多址（FDMA）或正交频分复用（OFDMA） ➢ 空分多址（SDMA） ➢ 码分多址（CDMA）
扩频通信的定义
扩频通信（Spread Spectrum Communication） 术是一种信息传输方式，其信号所占有的频带宽 度远大于所传信息必需的最小带宽；频带的扩展 是通过一个独立的码序列来完成，用编码及调制 的方法来实现的，与所传信息数据无关；在接收 端则用同样的码进行相关同步接收、解扩及恢复 所传信带宽划分成多个信道然后分配给每 个用户。它为每个用户提供一个时间连续的信道， 信道带宽是总带宽的一部分。
频分双工（Frequency Division Duplex，FDD） 是FDMA的一种简单形式，它将可用带宽分成两 个信道来提供连续的全双工通信。GSM、3G等使 用FDD来分割上下行信道。
其基本工作原理：
➢ 将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换 成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进 行传输。
➢ 正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开， 这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。
一般多載波调制技术 OFDM技术
单一载波的频谱
OFDM信号的频谱
正交性
➢ 在时域中，载波之间的正交性意味着在符号周期 内子载波的周期数是整数。各子载波的频率间隔 为符号周期的倒数。
当信号传输速率C一定时，增加信号带宽可以降 低对信噪比的要求，当带宽增加到一定程度，允 许信噪比进一步降低，有用信号功率接近噪声功 率甚至淹没在噪声之下也是可能的。
扩频通信就是用宽带传输技术来换取信噪比上的 好处，这就是扩频通信的基本思想和理论依据。
频谱的扩展的实现
频谱的扩展是用数字化方式实现的。
第2章 无线传输技术基础
2.4 扩频传输
扩展频谱是一种无线电传输技术，简称扩频。 最初在二战的军事应用中提出，目的是使无线传
输更加安全，不易截取和阻塞。 这些技术在20世纪80年代开始进入商用领域。 与通常的调频或调幅无线传输相比，扩频最主要
的优点是：在同样的频带内可以减少甚至是消除 与窄带传输之间的干扰，因此可以显著提高射频 数据链路的可靠性。
在实际中，FDMA经常与TDMA或CDMA结合使 用以增加FDMA系统单信道的容量。GSM使用的 就是FDMA/TDMA，每200kHz为一个无线信道， 每一个无线信道分8个时隙。
空分多址（SDMA）
空分多址将空间位置作为参数，控制用户对传输媒体 的接入，从而提高无线网络数据吞吐量。
例如，如果基站配备具有30度水平波束宽度的扇形天 线，它可以根据用户围绕基站的位置划分12个空间区 域或信道。采用这种配置，网络的数据容量与使用全 向天线基站的容量相比，可以提高12倍。
CCK调制的最大优势是可以提高频谱效率。
跳频扩频FHSS
跳频是最常用的扩频方式之一，其工作原理是指 收发双方传输信号的载波频率按照预定规律进行 离散变化的通信方式，也就是说，通信中使用的 载波频率受伪随机变化码的控制而随机跳变。
从通信技术的实现方式来说，“跳频”是一种用 码序列进行多频频移键控的通信方式，也是一种 码控载频跳变的通信系统。
长度 2 3 4 5 7 11 13
编码 10和11 110 1101和1110 11101 1110010 11100010010 1111100110101
在发送端，信息码经码率较高的 PN 码调制以后，频 谱被扩展了。在收端，扩频信号经同样的PN码解调 以后，信息码被恢复；信息码经调制、扩频传输、解 调然后恢复的过程，类似与PN码进行了二次"模二相 加"的过程。
时域
频域
一个OFDM码元内有四个子载波的例子
个别子载波的频谱
OFDM的多载波可以用在很多方面
OFDM可以作为多址接入技术（OFDM ACCESS， OFDMA），根据每个用户的带宽要求为其分配 单个子载波或一组子载波。
将一路串行比特流可以分成多路并行比特流，每 一路用一个单独的子载波编码。一个用户使用多 路子载波可以获得高的数据吞吐率。
时分多址
TDMA通过分配给每个用户特定的时隙，从而允 许多个用户无干扰地接入到同一个信道。
TDMA的一种简单形式就是时分双工（Time Division Duplex，TDD），双工通信系统的上行 链路和下行链路可以轮流占用传输周期。TDD在 无绳电话系统中可在一个频带内容纳双相通信。
蓝牙微微网使用TDMA。主设备提供决定时隙的 系统时钟，在每个时隙内，主设备先对所有从设 备做轮询来确定那些设备需要传输信息，然后给 做好准备的设备分配传输时隙。
➢ 在一个二进制码位的时段内用一组新的多位长的码型予 以置换，新码型的码速率远远高出原码的码速率，由傅 立叶分析可知新码型的带宽远远高出原码的带宽，从而 将信号的带宽进行了扩展。
➢ 这些新的码型被称为扩频函数，通常是一些伪随机 （PN）码，也叫片码，码位越长系统性能越高。通常， 商用扩频系统PN码码长应不低于12位，一般取32位， 军用系统可达千位。
扩频技术的分类
直接序列扩频DSSS 跳频扩频FHSS 跳时扩频THSS 脉冲调频系统 混合系统
直接序列扩频DSSS
直接序列扩频(Direct Scquency Spread Spectrum，DSSS)，是用高码率的扩频码序列在 发端直接去扩展信号的频谱，在收端直接使用相 同的扩频码序列对扩展的信号频谱进行解调，还 原出原始的信息。
码分多址（CDMA）
CDMA与DSSS密切相关。 如果两个或多个发射机在DSSS中使用不同的正交
伪随机码（PN），它们就可以在相同的物理区域 使用相同的频段而不互相干扰。这是由于使用伪 随机吗的相关器不能检测出灵异正交编码的信号。
正交频分复用（OFDM）
传统多载波传输系统是将整个频带划分成N个没 有互相重迭的子载波，子载波与子载波之间有一 段频宽保护彼此之间不会互相干扰，称之为保护 频带(guard band)，而每个子载波则可用不同信 号调制，此即频分复用。
这里的扩频码也被称为片码或伪随机（Pseudo Noise，PN）码，与输入比特流进行异或运算产 生的速率更高的“码片流”，用来对射频载波进 行调制。
在IEEE802.b的1M和2Mbps速率标准中采用的 PN码是11比特的巴克码。巴克码具有低自相关性， 即巴克码序列与自身时移后的序列不具有相关性。 目前已知的巴克码组如下：
跳频扩频FHSS直接用输入数据流调制射频载波， 扩频函数用来在一定的频隙范围内控制载波的特 定频隙，从而扩展传输频带的宽度。
跳时扩频THSS
也是直接用输入数据流调制射频载波的技术，载 波通过脉冲传输，扩频函数控制每个数据脉冲的 传输时间。
脉冲调频系统
输入数据流直接调制射频载波，采用调频脉冲进 行传输，扩频函数控制调频模式，例如频率扫描 下降或上升的线性扫频（chirp）信号。
混合系统
将几种扩频技术相组合，在设计中充分发挥每个 单一系统的特点优势。