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无线传输技术课件

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典型无线传输第一讲-蓝牙技术概论PPT课件

典型无线传输第一讲-蓝牙技术概论PPT课件
3、蓝牙应用模式
❖（2）.无绳电话 ❖ 内置蓝牙芯片的移动电话，在室内可以
用做无绳电话，通过无绳电话基站接入 PSTN进行语音传输，从而不必支付昂贵的 移动通话费用，当然在室外或途中仍作为移 动电话使用。
二、蓝牙技术的概念与应用
3、蓝牙应用模式 ❖（3）.头戴式耳机
采用蓝牙技术的头戴式耳机作为移动电 话、个人计算机等的语音输入、输出接口 ，能够在保持私人通话的同时，使用户摆 脱电缆束缚而有更大活动自由。
1、蓝牙概述
❖ 蓝牙产品采用的是跳频技术，能够抗信号衰落；采用快跳频和短 分组技术，能够有效地减少同频干扰，提高通信的安全性；采用前向 纠错编码技术，以便在远距离通信时减少随机噪声的干扰；
❖
采用2.4GHz的ISM (即工业、科学、医学)频段，以省去申请专
用许可证的麻烦；采用FM调制方式，使设备变得更为简单可靠；
二、蓝牙技术的概念与应用
3、 蓝牙应用模式
❖ （1）.对讲机 ❖ 未来采用蓝牙技术的移动电话将是“三合一
”，即集移动电话、无绳电话、对讲机三种功能 于一身。两个蓝牙设备之间在近距离内可以建立 直接语音通路，比如两个蜂窝电话用户之间，通 过蓝牙连接可以直接进行对话，这样移动电话就 可以当对讲机用。
二、蓝牙技术的概念与应用
支持实时的同步定向连接和非实时的异步不定向联接。蓝 牙技术在完成单一语音传输时，蓝牙设备最多可同时支持 三路全双工的话音通信；语音和数据同时传输或单一数据 传输时，不仅可支持433.9 kb/s的对称全双工通信，还可 支持723.2kb/s、57.6kb/s的非对称双工通信，尤其需 要指出的是，后者特别适合蓝牙设备对Internet的无线访 问。
一、蓝牙技术的起源与发展
蓝牙联盟

《无线传输技术》课件

《无线传输技术》课件

调相（PM）
02
通过改变载波信号的相位来传递信息，具有抗干扰能力强、信
号质量稳定等优点。
调相调频（PM/FM）
03
结合调相和调频两种调制方式，具有更高的信息传输效率和更
好的抗干扰能力。
无线信号的编码方式
模拟信号编码
将模拟信号转换为数字信号进行 传输，具有抗干扰能力强、传输 质量高等优点。
数字信号编码
大气折射
无线电波在大气中传播时，由于大气密度和温度的变化，会导致电 波传播路径发生弯曲。
地球曲率传播
由于地球表面曲率的影响，无线电波在地面传播时会受到一定的限 制，需要考虑到地球曲率对信号传播的影响。
无线信号的调制方式
调频（FM）
01
通过改变载波信号的频率来传递信息，具有抗干扰能力强、信
号质量稳定等优点。
将数字信号转换为适合传输的格 式进行传输，具有传输速度快、 可靠性高等优点。
03
无线传输技术标准
IEEE 802.11标准
IEEE 802.11标准，也被称为Wi-Fi，是一种无线局域网（ WLAN）标准。
它定义了无线局域网技术的电子和电气要求，包括物理层和 数据链路层。该标准支持多种传输速率，包括2Mbps、 54Mbps（在802.11g及以后的版本中）以及600Mbps（在 802.11ac及以后的版本中）。
终端之间的通信。
无线网络
利用无线传输技术构建 无线网络，实现计算机 、智能设备之间的互联
互通。
物联网
利用无线传输技术实现 物联网设备的互联互通 ，实现智能化管理和控
制。
卫星通信
利用卫星进行无线信号 传输，实现全球范围内
的通信和信息传递。
02

无线电通信-1.-2-无线电信号传输原理课件

无线电通信-1.-2-无线电信号传输原理课件
✓检波器 ✓鉴频器 ✓鉴相器
30
1.2.4 无线电信号的接收
u无线电发射机和接收机原理框图
发射机
消息 信号源
放大器
调制器
已调波 放大器
发射 天线
高频 振荡 器
解调器
谐振放大器 或倍频器
中频 放大 器
放大器
混频器
视频显示器 扬声器等等
本地 振荡 器
高频 放大器
接收机
接收 天线
选择 电路
31
1.2.5 信号及其频谱
6
1.2.2 通信系统简介
u2 发送设备
➢两大任务
✓调制： 将基带信号转换成适合信道传输特性 的频带信号； ✓放大： 是指对调制信号和已调信号的电压和 功率放大、滤波等处理过程，以保证送入信 道足够大的已调信号功率。
➢对基带信号进行变换的原因
✓由于要传输的信息种类多样，其对应的基带 信号特性各异，这些基带信号往往并不适合 信道的直接传输。
✓地波 ✓天波
10
1.2.2 通信系统简介
u (2)无线通信信道
➢① 地波
✓地面波： 沿地面传播的无线电波。 适用于长 波和超长波。 ✓空间波： 在发射天线与接收天线间直线传播 的无线电波, 发射天线和接收天线较高，接收 点的电磁波由直接波和地面反射波合成。 适 用于超短波。
➢② 天波
11
1.2.2 通信系统简介
➢相应的波长为：
λ= c/f = 3×108/f = 106~105m
1.2.3 无线电信号的产生和发射
u基带信号
➢无线通信系统中传输的信号可以是声音、 图像、数据等，其波形复杂，有连续信号， 也有离散信号，但都具有一定的频率范围， 这种信号称为基带信号。 ➢基带信号不可能直接发射出去，只有利 用高频信号作为“载波”才能有效地将有 用信号用电磁波的形式发射出去。

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

几种常见的无线传输介质课件

几种常见的无线传输介质课件

卫星通信
雷达系统使用微波进行目标探测和定位。
雷达
家用微波炉通常使用2.45GHz的微波来加热食物。
微波炉
微波具有较高的频率和带宽，可以提供高速数据传输；其覆盖范围广，适用于远程通信和广播。
微波容易受到大气条件和干扰的影响，传输质量不稳定；同时，微波对人体有一定的辐射影响。
缺点
优点
03
红外线
红外线是一种电磁波，波长在可见光和微波之间，通常用于无线传输数据。
红外线通过空气传播，不需要介质，具有直线传播的特性。
红外线通信利用光信号的调制和解调来实现数据的传输。
无线数据传输：如打印机、笔记本电脑等设备之间的数据传输。
军事和安全领域：用于夜视、红外热成像等。
家庭和办公室中的遥控设备：如电视、空调、机顶盒等。
传输速度快，方向性好，安全性高，不受电磁干扰影响。
传播距离远，覆盖范围广，适用于长距离通信。
优点
易受干扰，信号质量受环境影响较大，如建筑物、天气等。
缺点
02
微波
微波是一种电磁波，其频率在300MHz到300GHz之间。
微波的传播方式主要是通过空间波传播，也可以通过波导传输。
微波具有穿透性，能够穿透大气层，因此可以在地球上空传输信息。
微波是卫星通信的主要传输方式，用于全球范围内的通信和广播。
优点
传输距离较短，易受阻挡物影响，需要直线对准，成本较高。
缺点
04
激光
激光的英文简称为LASER，是受激辐射光放大现象的简称。它产生的基本条件是：原子、分子等微观粒子系统在某些特定条件下，处于亚稳态或激发态，当受到外界特定频率的刺激时，会发生受激辐射，产生大量的同频率、同相位、同方向的光子，形成激光。

《无线传输技术》课件

《无线传输技术》课件
《无线传输技术》PPT课 件
无线传输技术的定义、历史以及分类。深入了解无线电、蓝牙、Wi-Fi、NFC 和IR传输的原理、应用、优缺点以及发展趋势。
引言
无线传输技术的定义和历史
无线传输技术的分类
无线电传输技术
用于广播、通信系统和遥控 的无线传输技术。
蓝牙传输技术
用于短距离无线通信连接的 蓝牙技术。
更高速、更稳定和更安全的无线 传输技术的发展。
无线传输技术的先进技术
如5G、物联网和无线充电等先进 技术的应用。
无线传输技术的挑战
解决传输速度、安全性和兼容性 等方面的挑战。
结论
对无线传输技术的总结
无线传输技术已经成为现代社会中不可或缺的重要 技术。
对未来无线传输技术的展望
随着科技的发展，无线传输技术将变得更加先进和 普遍。
4
NFC传输技术的应用
移动支付、智能门锁和智能交通卡等领域的应用。
5
IR传输技术的应用
电视遥控器、红外线通信和智能家居控制等领域的应用。
无线传输技术的优缺点
优点
方便、灵活、快速和便捷的无线通信和数据传输。
缺点
受传输距离、信号干扰和安全性等限制的无线传输 技术。
无线传输技术的发展趋势
无线传输技术未来的发展 方向
Wi-Fi传输技术
用于无线局域Biblioteka 和互联网访 问的无线技术。NFC传输技术
用于近距离无线通信和数据传输的无线技术。
IR传输技术
用于红外线通信和遥控的无线传输技术。
无线传输技术的原理
无线电传输原 理
通过电磁波传输数据 和信号的原理。
蓝牙传输原理
使用低功耗无线技术 在短距离内传输数据 的原理。

无线传输技术基础

无线传输技术基础

大气吸收(atmospheric absorption)：水、氧气多径(multi path)在固定天线之间可很好控制多径在移动电话通信中，多径影响极为主要折射(refraction)
2．5 移动环境中旳衰退
通信系统所面临旳最具挑战性旳技术问题是移动环境中旳衰退现象。在移动环境中，两个天线中旳一种相对于另一种在移动，多种障碍物旳相对位置会随时间而变化，由此会产生比较复杂旳传播成果。
2．6 多普勒效应
多普勒效应是为纪念Christian Doppler而命名旳。多普勒效应指出，波在波源移向观察者时频率变高，而在波源远离观察者时频率变低。当观察者移动时也能得到一样旳结论。假设原有波源旳波长为λ，波速为c，观察者移动速度为v，当观察者走近波源时观察到旳波源频率为(v+c)/λ，假如观察者远离波源，则观察到旳波源频率为(v-c)/λ。
衰退效果也能够分为平面旳或选择性旳。平面衰退(flat fading)或称非选择性旳衰退，接受到旳信号旳全部频率成份同步按相同旳百分比波动。选择性衰退(selective fading)无线电信号旳不同光谱成份旳影响是不相等旳。
差错补偿机制
1．前向纠错接受器使用数字传播过程中旳信息来纠正位差错旳处理过程后向纠错：接受端仅检验差错，向发送端祈求重传。不适合无线应用。（如卫星通信存在高时延，移动通信存在高差错率）
经典旳数字微波性能
波段/GHz
带宽/MHz
数据率/Mb/s
2
7
12
6
30
90
11
40
135
18
220
274
地面微波（续1）
微波传播旳主要损耗起源于衰减。微波(以及无线电广播频段)旳损耗公式微波旳损耗随距离旳平方而变化 ，双绞线和同轴电缆则随距离呈指数变化，所以微波中继器可放在较远旳地方，一般为10km~100km损伤旳另一种原因是干扰，伴随微波应用旳不断增多，传播区域重叠，干扰一直是一种威胁。所以，频带旳分配需要严格控制。

OFDM原理课件

OFDM原理课件

02
OFDM关键技术
调制与解调
调制与解调是OFDM系统中的基本操作，通过将信号从基带 转换到高频载波，再从高频载波转换回基带，实现信号的频 谱搬移和复用。
在OFDM系统中，调制方式主要有QPSK、QAM等，解调方 式主要有相干解调、差分解调等。
子载波分配与编码
子载波分配是指将可用频谱划分成若干个子载波，并分配 给各个用户或信道使用。
MIMO-OFDM技术
将MIMO技术与OFDM技术相结合，可以在不增加频带宽度的情况下增加信道容量和频谱效率。在MIMOOFDM系统中，可以使用多种技术来降低多径衰落和干扰，如空间复用、空时编码、迭代干扰消除等。
05
OFDM技术实现与优化
基于FPGA的OFDM实现
FPGA芯片选择：Xilinx Virtex5或Intel Stratix 10
优化算法
利用优化算法，如梯度下降、遗传算法等，对系统参数进行 优化，提高系统性能和鲁棒性。
高效同步与信道估计策略
高效同步
采用高效的同步算法，如基于能量分布的同步、基于 循环前缀的同步等，实现快速同步和减小同步误差。
信道估计
通过估计信道特性，如时域响应、频域响应等，进行 信道补偿和优化，提高数据传输质量和可靠性。
傅里叶变换性质
傅里叶变换具有多种性质，例如对称性、可分离性、可结合 性等，这些性质可以简化信号的分析和处理过程。
子载波间干扰与频偏校正
子载波间干扰定义
在OFDM系统中，由于信号在传输过程中会发生频偏，导致子载波之间的干 扰，这种干扰被称为子载波间干扰。
频偏校正方法
为了消除子载波间干扰，需要进行频偏校正，通常采用频率同步或频率校准 方法来校正频偏。
高阶调制与高吞吐率OFDM

无线通信基本技术课件

无线通信基本技术课件

技术原理
TDMA将时间划分为多个小段，每个用户使用一 个小段进行通信的多址技术。
特点
TDMA可以提高频谱利用率，但需要精确的同步 和定时控制。
3
应用场景
第二代移动通信系统中的GSM和IS-136，以及 第三代移动通信系统中的UMTS。
码分多址接入（CDMA）
技术原理
CDMA使用不同的码序 列对用户进行区分，多 个用户可以在同一频段 上同时进行通信。
无线通信发展
无线通信历史可以追溯到19世纪 末，从最初的无线电报开始，逐 渐发展到现在的移动通信、卫星 通信、微波通信等领域。
无线通信的种类和特点
无线通信种类
无线通信包括移动通信、卫星通信、 微波通信等，其中移动通信是最为广 泛使用的无线通信方式。
无线通信特点
无线通信具有灵活、便捷、无需线路 等优点，可以实现在不同地点之间的 信息交换，同时也有着易受干扰、稳 定性较差等缺点。
03
无线多址接入技术
频分多址接入（FDMA）
技术原理
FDMA是一种将无线电频 谱划分为多个小段，每个 用户使用一个小段进行通 信的多址技术。
特点
FDMA具有实现简单、稳 定性高的优点，但频谱利 用率较低。
应用场景
早期的移动通信系统，如 第一代和第二代移动通信 系统。
时分多址接入（TDMA）
1 2
应用场景
第五代移动通信系统中的MIMO和Beamforming 技术。
04
无线通信关键技术
智能天线技术
智能天线技术简介
智能天线是一种基于信号传播方向和相位信息进行信号处 理的技术，能够实现对无线信号的定向接收和发射。
技术原理
智能天线通过在多个维度上接收信号，并利用信号处理算 法对接收到的信号进行加权合并，以增强所需信号、抑制 干扰信号。

无线通信技术精品PPT课件

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
15
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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无线传输方式
移动环境下的衰退(fading)
衰退(fading):传输介质或者路径使得接收信号的能 量发生变化。
在固定环境下：大气层条件的变化
低低频于具1G有Hz更的强频的率穿本透身力不，受可雨以及传大输气更湿远度的的影距响离； 频高率于越10高GH，z衰的减频越率通严常重受，到发严射重机影需响要更大的功率， 传 输高范于围30更G短Hz；的频率在户外场路径上不能使用
[风雪无阻]
[穿墙而过]
无线传输介质
无线电(Radio waves)
VLF、LF、MF波段的无线电波沿着地面传播
低频可传1000公里，高频范围小些。
HF、VHF波段无线电波被电离层折射回来（地面波会 被地球吸收） 无线电广播频率：30 MHz~1GHz
全向传播（Omnidirectional）
天线把所有的能量集中于一小束电磁波
无线传输介质
两种微波系统
地面微波系统
利用定向抛物线在较低的GHz范 围内收发信号。
卫星微波系统
在定向抛物线和卫星之间传输信 号。
无线传输介质
微波(Microwaves)
地面微波系统
频带宽，容量大，不易受到干扰，比铺设电缆投资少
36000km
易受太阳噪声的干扰；
无线传输介质
红外线(Infrared)
利用红外光波传送信号
采用电磁频谱的THz范围。发光二极管或激光二极管用 于发射信号；光电管则能接收信号。
信号不能穿透墙壁等固体物体 易受强烈光源的影响
应用与优点
短距离通信（TV、录像机、DVD、音响等） 不同房间内的红外系统互不干扰 防窃听安全性比无线电系统好
无线传输介质
电磁波的属性
相位为△S
属性 相位 极化
速度
意义
波相对于一个具有相同波长的 参波的延迟或提前量
波的电场方向。电场垂直于地 面，这个波则是垂直极化；如 果平行于地面，则是水平极化； 若电场与磁场旋转或交替，则 为圆极化。
波在空气中传播的快慢。真空 为光速。
无线传输介质
电磁波频谱及其应用
地表传播 电磁波沿地球表面传播(地球对表面波有吸收作用)，<2MHz, 如图中1所示。
天波传播 被电离层(地球上方45-250英里处)反射的电磁波，230MHz,如图中2所示
散射传播 由对流层(地球上方10英里处)散射传输的电磁波，如图中4所 示
外层空间传播 又称自由空间传播，按直线进行传播，是一种视距传播， >30MHz,如图中5所示
无线传输介质
电磁波频谱
无线传输介质
电磁波频谱
段号
频段名称
1
极低频(ELF)
2
超低频(SLF)
3
特低频(ULF)
4
甚低频(VLF)
5
低频(LF)
6
中频(MF)
7
高频(HF)
8
甚高频(VHF)
9
特高频(UHF)
10
超高频(SHF)
11
极高频(EHF)
12
至高频
频段范围 （含上限，不含下限）
3～30赫（Hz） 30～300赫（Hz） 300～3000赫（Hz） 3～30千赫（KHz） 30～300千赫（KHz） 300～3000千赫（KHz） 3～30兆赫（MHz） 30～300兆赫（MHz） 300～3000兆赫（MHz） 3～30吉赫（GHz） 30～300吉赫（GHz） 300～3000吉赫（GHz）
波段名称
极长波 超长波 特长波 甚长波
长波 中波 短波 超短波 分米波 微 厘米波 波 毫米波 丝米波
波长范围 （含上限，不含下限）
100～10兆米 10～1兆米
100～10万米 10～1万米 10～1千米 10～1百米 100～10米 10～1米 10～1分米 10～1厘米 10～1毫米 10～1丝米
无线传输介质
主要用于无线通信的电磁波
无线电(Radio waves) 微波(Microwaves) 红外线(Infrared)
无线传输介质
无线电(Radio waves)
频率范围在10kHz~1GHz之间。 射频信号的能量可由天线和收发器决定。 能穿透墙壁，也可到达普遍网络线无法到达的地方。 不受雪、雨天气的干扰。 可全方向广播，也可定向广播。
信号沿着所有的方向传播 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
无线传输介质
微波(Microwaves)
频率较高的无线电波(电磁频谱较低GHz级频率) 频率范围：2GHz ~40GHz
不能很好地穿透建筑物 微波按照直线传播 发射端和接收端的天线必须精确地对准 中继器之间的最大距离可为80km(假设塔高为100m) 定向传播（directional）
非引导性介质(无线介质、无向介质)
提供了传输电磁信号的手段，但不加以引导。 例如：大气层、外层空间。
无线传输介质
传输介质(媒体)
无线传输介质
电磁波
电磁波是由交替出现的电波和磁波组成
无线传输介质
电磁波的属性
振幅
波长
属性 振幅 频率
波长
强度
意义 波形偏离中心振荡的标量幅度 波峰在一秒钟内穿过某一特定 点的数量 在正弦波上，两个连续波峰之 间的距离 沿波传播的能量大小
无线传输技术
张明军
友情提示：本章内容理论性较强，但
本章主要内容
无线传输介质 无线传输方式 数字通信模型(复习) 多路复用技术 无线扩频技术
无线传输介质
传输介质(媒体)
计算机用以收发电子/光子信号的物理路径
引导性介质(线缆介质、有向介质)
电磁波沿着一个固态介质传播。 例如：金属导体、玻璃等。
无线传输介质
微波(Microwaves)
卫星微波系统 优点：
36000km
通信距离远，在电波覆盖范围内， 任何一处都可以通信，且通信费 用与通信距离无关。
受陆地灾害影响小，可靠性高；
易于实现广播通信和多址通信；
缺点：
通信费用高，延时较大(250ms)； 10GHz以上雨衰较大；
无线传输介质
红外线系统
点-点
光束可高度集中，并朝特定 的方向发射；
广播
将信号扩展到一个更广的区 域，允许信号由几个接收器 同时接收。
无线传输介质
思考题
无线电波是什么类型的能量？
课余学习
请查阅资料，了解无线电波段划分、命名以及主要用途。
无线传输方式
四种电磁波传输方式