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最新《无线通信基本原理、基本概念》总结教学讲义PPT课件

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无线通信基本原理PPT课件

无线通信基本原理PPT课件
波束形成天线采用智能天线， 基站的智能天线形成多个波束覆盖 整个小区，智能天线可定位于每个 MS。
MS MS
BTS MS
41
移动通信基本原理
一、蜂窝理论 二、网络结构 三、多址技术 四、概念辨析
42
a)话务量概念
话务量的严格定义应该叫做话务强度，是电 话系统业务多少的度量，它与单位时间（一般取 忙时1小时）内的呼叫次数n及呼叫占用信道的平 均时间（T）成正比。
• 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射 • FDMA通常是窄带系统，TACS为代表，每信道25kHz带宽 • FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小
• FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）
• 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交 调频率（IM），产生额外的RF辐射
18
无线传播模型和校正
随着网络规模的扩大，对通信质量要求的提高，网络规划、 覆盖预测已不可能靠手工运算来完成。通过计算机应用传播模 型就能够很好的解决这一问题。通过模型进行预测能够得到误 差在10dB以内的路径损耗的本地均值。
·移动通信中用到的传播模型有很多,常见的有：
● Hata-Okumura模型 ● Walfisch-Ikegami模型 ● Planet通用模型 不同的模型有不同的特点，有各自的适用范围。
39
• CDMA：Code Division Multiple Access 码分多
址
频率
时间
码字
CDMA
所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获 得业务信道
40
SDMA(Space Division Multiple Access)：空分多 址

无线通信基础知识PPT课件

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第1页/共68页
自由空间的电波传播
自由空间的传播损耗
L Pt
当G
t=G
r=
1
时，
L
4d
2
Pr
分贝式
L 32.45 20 log f 20 log d
接收换算
Pr (dBm) 10 log Pr (mW )
Pr (dBW ) 10 log Pr (W )
第2页/共68页
电波传播机制
• 反射（Reflection） • 当电磁波遇到比波长大得多的物体时，发生反射。反射发生在地球表面、建筑物和墙壁表面
• 基本概念 实现不同地点、不同用户接入网络的技术
• 多址接入与信道 信道：传输信息的通道
无线信道：(f，t，C，S)
• 分类： 频分多址 (FDMA)，频道划分，频带独享，时间共享 时分多址 (TDMA)，时隙划分，时隙独占，频率共享 码分多址 (CDMA)，码型划分，时隙，频率共享 空分多址 (SDMA)，空间角度划分，频率/时隙/码共享
第20页/共68页
频率复用和蜂窝小区
• 移动通信网的区域覆盖方式分为两类：一类是小 容量的大区制；另一类是大容量的小区制。
• 大区制是指一个基站覆盖整个服务区。为了增大 单基站的服务区域，天线架设要高，发射功率要 大。但是这只能保证移动台可以接收到基站的信 号。反过来，当移动台发射时，由于受到移动台 发射功率的限制，就无法保障通信了。
S K N
• 共同使用全部可用频率的N个小区叫做一簇。如果簇在系 统中共同复制了M次，则信道的总数C，可以作为容量的 一个度量:
C MKN MS
• 其中，N叫做簇的大小，典型值为4、7或12。
第26页/共68页

无线通信基础PPT课件PPT47页

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

《无线通信基础教学》课件

《无线通信基础教学》课件

分析无线网络面临的安全威胁和隐患，采 取有效的安全措施和技术手段，保障无线 网络的安全性和稳定性。
物联网技术，实现智能家居、智能农 业等领域的无线通信应用实践，提升生产 和生活效率。
针对移动通信网络的特点和需求，进行网 络优化和调整，提高网络性能和用户体验 。
THANKS
特点
无线通信具有灵活性、移动性、 便捷性、广泛覆盖等优点，但也 存在易受干扰、信号衰减、安全 风险等问题。
无线通信的发展历程
早期无线电报
20世纪初，无线电报技术开始出 现，主要用于船舶、飞机等移动
设备的通信。
无线电话
随着技术的发展，无线电话逐渐普 及，公众移动通信网络开始形成。
无线网络技术
进入21世纪，无线网络技术迅速发 展，包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等 ，广泛应用于家庭、企业、公共场 所等领域。
信道分配
为避免干扰和冲突，需合理分配信道 资源，采用信道复用技术提高频谱利 用率。
网络管理
实现网络的配置、监控和维护，确保 网络的正常运行和可靠性。
04
CATALOGUE
无线通信技术
无线局域网（WLAN）
总结词
无线局域网是一种短距离的无线通信技术，用于连接局域网 中的计算机、设备等，实现高速数据传输和资源共享。
用于构建无线局域网，实现设备间的无线连 接和通信。
移动终端设备
如智能手机、平板电脑等，支持无线通信功 能。
无线通信实验操作步骤与注意事项
实验准备
01 确保实验场地安全、设备齐全
，并熟悉实验原理和步骤。
设备连接
02 根据实验要求，正确连接各种
设备和接口。
参数配置
03 根据实验要求，配置设备和协

《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》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）

《无线通信原理总结》PPT课件

《无线通信原理总结》PPT课件
前向信道应用： 1）利用短码PN标识不同的扇区：短码PN的长度为
215=32768chip，不同扇区导频的PN偏置不同，使用导频号Pilot Number来标识不同的PN偏置：0~511，相邻的两个导频号之间 相差64个码片。终端中的搜索器完成PN码的捕获和跟踪。 2）利用长码PN来扰码
反向信道应用： 1）利用短码PN来扩频：正交调制，PN的偏置为0 2）利用长码PN来区分不同的用户
（2）视距传播极限
d4 .12 h th r
三 移动信道的传播特性
4、障碍物的影响
（1）菲涅尔余隙的概念
（2）障碍物影响下的路径传波损耗的计算 P97 例3-1
三 移动信道的传播特性
5、移动信道特征
（1）慢衰落↔衰落储备
（2）快衰落：
多径效应→瑞利衰落（包络）、平均分布（相位）
多径时散↔相关带宽 多普勒扩散↔相干时间
4、工作频率 824-849MHz 869-894MHz 5、时间基准 移动台 基站 6、话音编码 CELP（中英文全称）
七 IS-95系统 CDMA
7、CDMA蜂窝通信系统的通信容量
n W/ Rb GF Eb / I0 d
影响因子：Ｇ、F、d含义
七 IS-95系统 CDMA
8、无线传输 信道组成：
Байду номын сангаас
七 IS-95系统 CDMA
1、码分多址蜂窝通信系统特征 容量大 软容量 软切换 话音激活 具有扩频的优点 2、码分多址与扩频的结合
七 IS-95系统 CDMA
3、多址干扰和功率控制
多址干扰
远近效应
功率控制
◦ 目的 ◦ 方法：
正向
开环
反向
闭环
◦ 原则

无线通信基础知识PPT课件

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足够长的 时间内，其参数基本不变。
➢ 移动通信信道是典型的“变参信道”
2、分集接收
定义：所谓分集接收是指接收端对它收到的
多个衰落特性互相独立（携带同一信息）的信 号进行特定处理，以降低信号电平起伏的方法
分集接收的方式： ✓ 宏分集：主要用于蜂窝通信，也叫多基站分集 ✓ 微分集:是一种减小快衰落影响的分集技术，
信令技术预备知识
第七节、信令技术
1、定义：信令是移动台与交换系统之间、交换系统与交换系统之 间相互传送的地址信息，管理信息。例如：呼叫建立、信道分 配与保持、拆线信息等。
2、信令的分类 按照传输方式分：
共路信令 —采用专用控制信道传送 优点：传送速度快，适用与大中型无线通信系统或 网络 。
随路信令—信令与话路信道一起传送。优点：节省信道，接续 速度慢，适用于小型系统。
三阶互调干扰
任意两个频率分别为F1和F2的正弦信号作用于非线性器件时，会 产生出原有的两个正弦波再加上无数个互调失真项，即无数个组 合频率分量 如下式：
mF1±nF2 其中：m、n为任意正整数
F1-F2
2阶（偶次）
F1+F2
2阶（偶次）
2F1-F2
3阶（奇次）
F1-2F2
3阶（奇次）
2F1+F2
3.0 GHz
3
4
5
6 7 8 9 10Fra bibliotek12 14 16 18 20
24
30 GHz
广播
航空
陆地微波
陆地移动
移动电话
卫星
第三节、移动通信的工作方式
1、移动通信的工作方式
① 单工通信
②
同频单工：F发收 按下PTT,发射机工作，松开PTT ，

《无线通信基本原理、基本概念》PPT文档53页

《无线通信基本原理、基本概念》PPT文档53页
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
《无线通信基本原理、基本概念》
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁 爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富 勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处 罚才能 使犯罪 得到偿 还。— —达雷 尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护 。——过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿

《无线通信基本原理》课件

《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。

《无线基本原理》课件

《无线基本原理》课件
移动宽带
移动宽带通过无线技术提供高速互联网接入服务，用户可 以使用笔记本电脑、平板电脑和智能手机等设备在任何地 方连接到互联网。
移动支付
移动支付是一种通过手机等移动设备进行支付的方式，用 户可以使用手机银行应用程序或第三方支付应用程序进行 转账和购物。
无线局域网（WLAN）
1 2 3
家庭和企业网络
室外环境
无线电波在室外环境中会 受到建筑物、树木、地形 等因素的影响，传播路径 和强度会发生改变。
室内环境
无线电波在室内环境中会 受到墙壁、门窗、家具等 因素的影响，传播路径和 强度会发生改变。
电波传播损耗
路径损耗
无线电波在传播过程中，由于空 气吸收、反射、折射等原因造成 的能量损耗。
阴影损耗
无线电波在传播过程中遇到障碍 物时，会在障碍物后面形成阴影 区域，造成能量损耗。
WLAN可以用于连接家庭和企业中的计算机和其 他设备，提供高速互联网接入和内部网络连接。
公共场所网络
许多公共场所，如咖啡馆、图书馆、机场等，都 提供免费的WLAN接入服务，方便用户连接到互 联网。
物联网应用
WLAN可以用于连接各种智能设备和传感器，实 现智能家居、智能工业等物联网应用。
蓝牙技术
无线耳机和扬声器
无线通信中的调制技术
调制技术原理
将低频信号调制到高频载波上，以便于传输和接收。调制技术能够提高信号的抗干扰能力和传输质量 。
常见调制方式
调频（FM）、调相（PM）、调相调频（PM/FM）、调幅（AM）等。不同的调制方式适用于不同的 应用场景和传输需求。
06
无线通信的应用
移动通信系统
移动电话
移动电话是最常见的无线通信应用之一，用户可以在任何 地方使用手机进行通话、发送和接收短信、上网浏览等。
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2005-2006无线专业技能认证课程
常用通信使用频段
移动通信
制式 GSM900 GSM1800 CDMA 1X 3G FDD
TD-SCDMA
PHS 集群
频段（MHz）
上行
下行
885～915
930～960
1710～1755
1805～1850
825～835
870～880
1920～1980(主) 2110～2170(主)
2005-2006无线专业技能认证课程
无线通信基本原理、基本概念
2005-2006无线专业技能认证课程
无线通信基本原理、基本概念
2005-2006无线专业技能认证课程
无线通信分类
按技术体制分类：模拟、数字、数模兼容 按工作波长分类：长、中波、短波等 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
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2005-2006无线专业技能认证课程
仙农（Shannon）定理
C=Blog2(1+S/N)
C－信道容量（bit/s) B－信道带宽(Hz) S－信号功率（W） N－噪声功率（W）
扩频通信即据此原理。
无线通信基本原理、基本概念
11
2005-2006无线专业技能认证课程
波长λ、频率f的关系
c=f*λ
常用通信使用频段（续）
微波
4～11GHz,13GHz,15GHz,18GHz
卫星
1.5GHz,2.5GHz,4/6GHz,11/14GHz,12/14GHz,20GHz, 30GHz,40GHz
无线接入
2.4GHz,3.5GHz,5.8GHz,26GHz,28GHz,38GHz
无线通信基本原理、基本概念
《无线通信基本原理、基本 概念》总结
课程简介
面向对象：初级设计人员
课程目的：理解和掌握无线通信基本原理、常 用名词术语的基本含义。
课程要求：理解和掌握无线通信的概念、系统 组成、频段的划分、常用通信使用频段、编码、 调制、电波传播的基本知识及描述天线特性的 各种参数的定义.
无线通信基本原理、基本概念
语音编码
常见通信系统的语言编码
通信系统
PSTN
语音编码
PCM
(脉冲编码调制)
编码数率
（kb/s）
64
GSM
CDMA
RPE-LTP
QCELP
（规则脉冲 （高通码激
激励长期预 励线性预测
测编码） 编码）
13
1.2/2.4/4.8/9.6
WCDMA
PHS
ADPCM AMR （自适应差 （自适应多
分脉冲编码 数率编码） 调制）
无线通信基本原理、基本概念源自72005-2006无线专业技能认证课程
无线频段的划分
序号
频段名称
频率范围
1
极 低 频 （ ELF） 3~30Hz
2
超 低 频 （ SLF） 30~300Hz
3
特 低 频 （ ULF） 300~3000Hz
4
甚 低 频 （ VLF） 3~30kHz
5
低频（ LF）
30~300kHz
6
中频（ MF）
300~3000kHz
7
高频（ HF）
3~30M H z
8
甚 高 频 （ VHF） 30~300MHz
9
特 高 频 （ UHF） 300~3000MHz
10
超 高 频 （ SHF） 3~30GHz
11
极 高 频 （ EHF） 30~300GHz
12
至高频
300~3000GHz
无线通信基本原理、基本概念
c 为光速，数值为3×108m/s。 f 为频率，单位Hz λ为波长，单位为m
无线通信基本原理、基本概念
12
2005-2006无线专业技能认证课程
双工方式与多址方式
双工方式
TDD（时分双工）：收发信共用一射频频点，上、下行链路使
用不同的时隙来进行通信。
FDD（频分双工）：收发信使用一个不同的射频频点来进行通
2
2005-2006无线专业技能认证课程
背景知识
通信按传输媒体分为无线通信和有线通信两大 类。移动通信、卫星、微波、无线接入等都是 无线通信，无线通信信号以电磁波的形式通过 空间传送，具有信道不可预见性大，使用灵活、 方便等特点。
无线通信基本原理、基本概念
3
2005-2006无线专业技能认证课程
无线通信基本原理、基本概念
信。
多址方式
TDMA(时分多址)：传送给不同终端用户的信息通过同一载波的
不同时隙来区分。
FDMA（频分多址）：传送给不同终端用户的信息通过不同频
点载波来区分。
CDMA(码分多址)：传送给不同终端用户的信息通过不同码调制
来区分。
无线通信基本原理、基本概念
13
2005-2006无线专业技能认证课程
蜂窝移动通信
8
波段名称（波长） 极 长 波 （ 100~10Mm） 超 长 波 （ 10~1Mm） 特 长 波 （ 1~0.1M m ） 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 ）
4.75～12.2
32
无线通信基本原理、基本概念
17
2005-2006无线专业技能认证课程
信道编码
信道编码（Channel Coding）：在被发送信息上 增加冗余的数据
覆盖区分成若干个小的区域（小区），每个小 区至少用一台发射机进行覆盖。
小区/ 基站
小区
无线通信基本原理、基本概念
基站
14
2005-2006无线专业技能认证课程
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
1755～1785(补) 1850～1880(补)
1880～1920(主)、2010～2025（主）
2300～2400(补)、
1900～1920
806～821
851～866
单载波带宽（MHz）
0.2 0.2 1.25 5 5 1.6 1.6 0.3 0.025
无线通信基本原理、基本概念
9
2005-2006无线专业技能认证课程
无线通信基本原理、基本概念
15
2005-2006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
• 语音编码
信道编码
• 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
2005-2006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。