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通信工程专业研究方法论无线传输信道的特性学院：电子信息工程学院专业：通信工程班级：学号：学生：指导教师：毕红军2014年8月目录一、引言： (2)二、无线电波传播频段及途径 (3)2.1无线电波频段划分 (3)2.2无线电波的极化方式 (3)2.3传播途径 (4)三、无线信号的传播方式 (4)3.1直线传播及自由空间损耗 (5)3.2 反射和透射 (6)3.2.1斯涅尔（Snell）定律 (6)d 功率定律 (7)3.2.2 43.2.3断点模型 (8)3.3绕射 (9)3.3.1单屏或楔形绕射 (9)3.3.2多屏绕射 (10)3.4散射 (12)四、窄带信道的统计描述 (14)4.1不含主导分量的小尺度衰落 (14)4.2含主导分量的小尺度衰落 (16)4.3多普勒谱 (16)4.4大尺度衰落 (17)五、宽带信道的特性 (18)5.1多径效应对宽带信道的影响 (18)5.2多普勒频移对宽带信道的影响 (21)六、总结 (22)七、参考文献 (23)一、引言：各类无线信号从发射端发送出去以后，在到达接收端之前经历的所有路径统称为信道。
如果传输的无线信号，则电磁波所经历的路径，我们称之为无线信道。
信号从发射天线到接收天线的传输过程中，会经历各种复杂的传播路径，包括直射路径、反射路径、衍射路径、散射路径以及这些路径的随机结合。
同时，电波在各种路径的传播过程中，有用信号会受到各种噪声的污染，因而会出现不同情形的损伤，严重时会使信号难以恢复。
无线信号在传播时，不仅存在自由空间固有的传输损耗，还会受到建筑物、地形等的阻挡而引起信号功率的衰减和相位的失真，这种衰减还会由于移动台的运动和信道环境的改变出现随机的变化。
下面将讨论无线传输信道的主要特性。
二、无线电波传播频段及途径2.1无线电波频段划分现代的数字通信系统频谱主要集中在300KHz到5GHz之间，尤其是500KHz到2GHz之间的频段使用更密集，比如GSM系统使用的是900MHz和1800MHz，WCDMA系统使用的是1940MHz—1955MHz和2130MHz—2145MHz。
信道传输速率有什么影响因素？一、信号带宽信号带宽是指信号在传输过程中所占据的频带宽度。
带宽越大，信号的传输速率也就越高。
因为在传输过程中，信号需要占用一定的频谱资源，带宽越宽，传输的数据量也就越大。
二、信噪比信噪比是指信号与噪声的比值。
噪声是由于信号传输过程中受到干扰而产生的随机信号，会降低信号的质量和传输速率。
信噪比越高，表示信号相对于噪声的强度越大，传输速率也就越高。
通常情况下，我们希望保持较高的信噪比，以提高信道传输速率。
三、调制方式调制是将数字信号转换为模拟信号的过程。
不同的调制方式会对传输速率产生影响。
例如，调幅是通过改变载波的幅度来传输信号，而调频是通过改变载波的频率来传输信号。
一般来说，调频的传输速率要高于调幅。
四、传输介质传输介质也对信道传输速率有一定的影响。
光纤作为一种高速传输介质，具有大带宽、小损耗等优点，所以它在传输速率方面具有显著的优势。
而另一些传输介质，如铜缆，传输速率则相对较低。
五、编码方式编码方式是指对数字信号进行特定编码以便在信道上传输的方法。
不同的编码方式对传输速率有一定的影响。
例如，有些编码方式可以实现数据压缩，从而提高传输速率。
因此，在选择合适的编码方式时，需要根据具体应用需求和传输速率要求进行选择。
综上所述，信道传输速率受多个因素的影响，包括信号带宽、信噪比、调制方式、传输介质和编码方式等。
在实际应用中，我们需要针对不同的情况选择合适的传输参数，以提高信道的传输速率。
当然，还有许多其他因素也会对信道传输速率产生影响，需要我们在实际应用中进行深入的研究和探索。
通信原理自测题及答案一、单项选择题1．数字通信相对于模拟通信具有〔〕。
A．占用频带小Ｂ．抗干扰能力强 C．传输容量大Ｄ．易于频分复用2．以下属于模拟信号是〔〕。
A．PAM信号Ｂ．PCM信号 C．⊿M信号Ｄ．DPCM信号3．以下信号属于模拟信号的是〔〕。
A．PCM信号 B．PAM信号 C．⊿M信号 D．DPCM信号4．以下属于数字信号是〔〕。
A．PAM信号Ｂ．PDM信号 C．PPM信号Ｄ．PCM信号5．对于M进制的离散消息源消息源，其平均信息量最大时的概率分布为〔〕。
A．均匀分布 B．正态分布 C．瑞利分布 D．指数分布6．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于频带传输方式的是〔〕。
A．PAM传输方式 B．PCM传输方式 C．PSK传输方式 D．⊿M传输方式7．通信系统可分为基带传输和频带传输，以下属于基带传输方式的是〔〕。
A．PSK传输方式 B．PCM传输方式 C．QAM传输方式 D．SSB传输方式8．按信号特征通信系统可分为模拟和数字通信系统，以下为数字通信系统的是〔〕。
A．采用PAM方式的通信系统 B．采用SSB方式的通信系统C．采用VSB方式的通信系统 D．采用PCM方式的通信系统9．在数字通信系统中，传输速率属于通信系统性能指标中的〔〕。
A．有效性 B．可靠性 C．适应性 D．标准性10．以下属于码元速率单位的是〔〕。
A．波特 B．比特 C．波特/s D．比特/s11．在模拟通信系统中，传输带宽属于通信系统性能指标中的〔〕。
A．可靠性 B．有效性 C．适应性 D．标准性12．产生频率选择性衰落的原因是〔〕。
A．幅频畸变Ｂ．相频畸变 C．多径传播Ｄ．瑞利衰落13．假设采用空间分集技术，抗选择性衰落较差合并方式为〔〕。
A．最正确选择方式Ｂ．最大功率合并方式 C．最小色散合并方式Ｄ．最大信噪比合并方式14．以下属于恒参信道的是〔〕。
A．微波对流层散射信道 B．超短波电离层散射信道C．短波电离层反射信道 D．微波中继信道15．改善恒参信道对信号传输影响的措施是〔〕。
无线电传输信道特性分析是无线通信领域的一个重要研究方向。
由于无线电传输受到多种因素的影响，如干扰、衰减、多径等，因此对信道特性进行详细分析和把握，才能更好地改进无线电技术，提高系统性能。
一、信道特性与无线电通信无线电通信是通过电磁波传输信息的一种方式，电磁波在自由空间传播的速度是光速，但在传播过程中，会受到多种不同因素的影响。
其中，信号的收发双方和信号之间的环境是影响无线电传输信道特性的主要因素。
二、信道特性的分类1. 常见无线电传输信道特性分类包括：(1) 衰减：原信号经过传输后，会在传输过程中逐渐减弱，这就是信号的衰减特性。
在无线电的通信过程中，衰减是一种重要的信道特性。
通常有自由空间信道损耗、多径衰落、电离层频散等。
(2) 多路径：在传输信号过程中，信号会经历多个路径，不同路径经过的时间长短和信号的相位不同，形成了多径传输特性。
这种特性不仅会影响接收端的信号质量，同时也会导致信号的失真和干扰。
(3) 噪声：无线电传输过程中，普遍存在着各种形式的噪声，在信道分析中，噪声是一种十分重要的信道特性。
噪声信号来源有热噪声、交调噪声、混杂噪声等。
2. 信道特性在应用中的体现：对于数字通信，信道特性的影响会使信号出现误码率的增加，导致信号传输的可靠性降低。
因此，信道特性对无线电通信的系统性能和可靠性有着重要的影响。
在应用无线电通信时，需要对信道特性进行分析和评估，以便提出可行的改进措施。
三、信道特性的改进措施由于无线电传输信道特性的复杂性和多样性，保证信号质量一直是无线电通信技术领域的难题。
针对常见的信道特性影响，有一些具体的改进措施：1. 新一代通信技术：通过引入新一代通信标准可以优化信道特性，提高通信的可靠性和稳定性。
例如移动通信系统的5G网络和物联网等新型技术，都在不断地提高无线电传输的数据传输速率和可靠性。
2. 信道估计技术：通过信道估计技术建立准确的信道模型，分析出信道特性的变化趋势，对信道进行建模，减少多径效应和干扰等影响因素。
什么是无线信道？无线信道是对无线通信中发送端和接收端之间的通路的一种形象比喻，如果单就无线电波而言，它从发送端传送到接收端，其间并没有一个有形的连接，它的传播路径也有可能不只一条，但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作，我们假设这两者之间有一个看不见的道路衔接，把这条衔接通路称为信道（也称频段、频道等）。
为什么要进行信道选择？你知道吗？无线信道中电波的传播不是单一路径的，而是多条路径同时进行传播的，这就造成了不同相位的多个信号叠加在一起时，有时会相互加强（方向相同），有时则会相互消弱（方向相反）。
也就是说，在同一信道中，无线接入点越多，无线信号受干扰的几率就越大，信号也就越不稳定，无线传输速率也会受到影响。
所以从理论上讲，如果我们选择了一个接入点较少的无线信道，无线传输速率就会更快。
但实际应用中真的是这样吗？信道的影响究竟有多大呢？我们将通过实际测试为你解开疑惑，让你做到心中有数。
无线路由中有多少条信道？在开始测试前，我们还要了解一下无线信道的基本常识和设置方法。
现代的无线路由一般都有1-13条无线信道可选；另外还有些无线路由具备信道自动选择功能，也就是我们常说的“AUTO”功能，由无线路由自己选择最优信道。
无线信道的设置也非常简单，只需进入无线路由的Web配置界面，在“无线设置”选项中就可找到“信道”设置（如下图）。
设置好后记得保存哦。
测试平台和测试方法我们将挑选两款比较有代表性的无线路由进行测试，它们分别是腾达W311R+和D-Link DIR-602，它们都是目前市场中的主流产品。
测试平台：客户端：华硕z99h21笔记本+300M外置无线网卡服务器端：IBM T61笔记本测试软件：NetIQ Chariot v5.4；Endpoint6.0和WirelessMon专业版我们将在不同的信道下对两款无线路由进行单pair下载速率测试，用最直观的数据告诉你无线信道对无线速率的影响。
测试环境：ZOL办公区。
信道的好坏对通信质量有何影响？一、信道对通信质量的重要性通信信道是信息传输的媒介，不同的信道条件会对通信质量产生显著的影响。
信道的好坏决定了信息在传输过程中是否能够准确、高效地传递。
下面将从不同角度探讨信道的好坏对通信质量的具体影响。
二、信道信号强度对通信质量的影响信道的好坏可以从信号强度的角度进行评估。
信号强度是指信道中传输的信号能量大小。
当信道的信号强度较弱时，由于信号噪声比较高，信息传输容易受到干扰，导致通信质量下降。
而当信道的信号强度较强时，信号的传输过程相对稳定，通信质量相对较好。
三、信道带宽对通信质量的影响信道的带宽也是决定通信质量的重要因素。
带宽是指信道能够传输的信号频率范围。
当信道的带宽较窄时，传输的信息容量受限，无法传输大量的数据，从而影响通信质量。
而当信道的带宽较宽时，可以传输更多的数据，提高通信质量。
四、信道衰落对通信质量的影响信道的衰落是指信号在传输过程中遇到的衰落现象。
信道的衰落主要由于多径传播引起，使得信号的传输出现多个强度不同的路径。
当信道衰落较为严重时，不同路径的信号相互干扰，导致信号失真、衰减，从而影响通信质量。
采用合适的信道均衡或码间干扰消除技术，可以有效地减轻信道衰落对通信质量的影响。
五、信道延时对通信质量的影响信道的延时是信号从发送端到接收端所经历的时间。
延时主要由信号传播速度和传输距离决定。
当信道延时较大时，会导致通信过程中的时延增加，影响通信质量。
特别是对于实时通信和交互式通信应用来说，信道延时对通信质量的影响更加明显。
总结起来，信道的好坏对通信质量有着显著的影响。
在实际通信中，我们应选择合适的信道，尽量选择信号强度较高、带宽较宽、衰落较小、延时较低的信道，以提高通信质量。
此外，通过采用适当的信道等效化技术、信道编码和调制技术，也能够提高通信系统的抗干扰性和容错能力，进一步提升通信质量。
通信原理第六版思考题及习题答案第一章绪论说明图1-1模型中的信息源受信者及信道包含 1.1以无线广播和电视为例的具体1-8单工半双工及全双工通信方式是按什么标准分类的解释他们的工作方式并举例说明他们是按照消息传递的方向与时间关系分类。
通信双方只有一个进行发送单工通信是指消息只能单向传输的工作方式另一个只能接受如广播遥测无线寻呼等。
半双工通信指通信双方都能进行收发信息但是不能同时进行收发的工作方式如使用统一载频的普通对讲机。
全双工通信是指通信双方能同时进行收发消息的工作方式如电话等。
1-9通信系统的主要性能指标是什么分为并行传输和串行传输。
并行传输是将代表信息的数字信号码元以组成的方式在两条或两条以上的并行信道上同时传输其优势是传输速度快无需附加设备就能实现收发双方字符同步缺点是成本高常用于短距离传输。
串行传输是将代表信息的数字码元以串行方式一个码元接一个码元地在信道上传其优点是成本低缺点是传输速度慢需要外加措施解决收发双方码组或输字符同步常用于远距离传输。
1-10通信系统的主要性能指标是有哪些通信系统的主要性能指标涉及有效性、可靠性、适应性、经济性、标准性、可维护性等。
其中有效性和可靠性是主要性能指标在模拟通信系统有效性可用有效传输频带来度量同样的消息用不同的调制方式则需要不同的频带宽度数字通信系统的有效性可用传输速率和频带利用率来衡量。
具体误差率指标有误码率Pe、误信率Pb。
1-11衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些有效性用传输速率和频带利用率来衡量可靠性用差错率来衡量差错率有误码率误信率。
1-12何谓是码元速率和信息速率他们之间的关系如何码元速率定义为每秒钟传送码元的数目单位为波特信息速率定义为每秒钟传送的信息量单位是bit/s。
1-13何谓误码率和误信率它们之间关系如何? 误码率是码元在传输系统中被传错的概率。
指错误的码元数在传输码元数中所占的比例错误码元数/传输总码元数。
误信率是码元在传输系统中被丢失的概率。
第４章信道信道是指以传输媒质为基础的信号通道，是将信号从发送端传送到接收端的通道。
如果信道仅是指信号的传输媒质，这种信道称为狭义信道。
如果信道不仅是传输媒质，而且包括通信系统中的一些转换装置，这些装置可以是发送设备、接收设备、馈线与天线、调制器、解调器等。
这种信道称为广义信道。
无线信道利用电磁波在空间的传播来传播信号；有线信道利用导线、波导、光纤等媒质来传播信号。
常把广义信道简称为信道。
4.1 无线信道信道是对无线通信中发送端和接收端之间通路的一种形象比喻。
对于无线电波而言，它从发送端传送到接收端，其间并没有一个有形的连接，它的传播路径也有可能不只一条，但是我们为了形象地描述发送端与接收端之间的工作，想象两者之间有一个看不见的道路衔接，把这条衔接通路称为信道。
信道具有一定的频率带宽，正如公路有一定的宽度一样。
电磁波传播主要分为地波、天波和视线传播三种。
地波：频率在2MHz以下，电磁波沿大地与空气的分界面传播。
传播时无线电波可随地球表面的弯曲而改变传播方向。
在传播途中的衰减大致与距离成正比。
地波的传播比较稳定，不受昼夜变化的影响，所以长波、中波和中短波可用来进行无线电广播。
根据波的衍射特性，当波长大于或相当于障碍物的尺寸时，波才能明显地绕到障碍物的后面。
地面上的障碍物一般不太大，长波可以很好地绕过它们。
中波和中短波也能较好地绕过，短波和微波由于波长过短，绕过障碍物的本领很差。
由于地波在传播过程中要不断损失能量，而且频率越高，损失越大，因此中波和中短波的传播距离不大，一般在几百千米范围内，收音机在这两个波段一般只能收听到本地或邻近省市的电台。
长波沿地面传播的距离要远得多，但发射长波的设备庞大，造价高，所以长波很少用于无线电广播，多用于超远程无线电通信和导航等。
天波：天波是靠电磁波在地面和电离层之间来回反射而传播的，频率范围在2~30MHz。
天波是短波的主要传播途径。
短波信号由天线发出后，经电离层反射回地面，又由地面反射回电离层，可以多次反射，因而传播距离很远(可上万公里)，而且不受地面障碍物阻挡。
