无线通信原理第三单元

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无线通信的原理

无线通信的原理无线通信是指通过无线电波或红外线等无线传输技术进行信息交换的通信方式。

它在现代社会中扮演着至关重要的角色，无论是手机通讯、无线网络、卫星通信还是遥感技术，都离不开无线通信的支持。

那么，无线通信的原理是什么呢？下面我们将就此展开探讨。

首先，无线通信的原理基础是电磁波的传播。

电磁波是一种由电场和磁场交替变化而产生的波动，它具有传播距离远、传输速度快、穿透能力强的特点，因此成为了无线通信的理想载体。

当信息被调制到电磁波中时，它就可以在空间中传播，实现远距离的通信。

其次，无线通信的原理涉及调制与解调技术。

调制是将要传输的信息信号转换成适合在载波上传输的信号的过程，而解调则是将接收到的调制信号还原成原始信息信号的过程。

调制技术包括调幅、调频、调相等多种方式，而解调技术则是对应的逆过程。

这些技术的运用使得信息可以准确地被传输和接收，从而实现了无线通信的可靠性和稳定性。

另外，无线通信的原理还涉及天线技术。

天线是将电磁波和导向波之间相互转换的装置，它的设计和使用直接影响着无线通信系统的性能。

合理的天线设计可以提高信号的发射和接收效率，扩大通信覆盖范围，减小通信中的干扰和衰减，从而提高通信质量。

此外，无线通信的原理还包括信道编解码技术。

信道编解码技术是为了提高通信系统的可靠性和安全性而引入的，它通过在信道编码和解码过程中引入冗余信息，从而可以在一定程度上纠正或检测出传输过程中出现的错误，保证信息的准确传输。

最后，无线通信的原理还涉及频谱的管理和利用。

频谱资源是有限的，如何合理地管理和利用频谱资源成为了无线通信系统设计中的重要问题。

通过频谱分配、频谱复用、频谱扩展等技术手段，可以最大限度地提高频谱资源的利用效率，满足日益增长的通信需求。

总的来说，无线通信的原理涉及电磁波的传播、调制解调技术、天线技术、信道编解码技术以及频谱的管理和利用。

这些原理相互作用，共同构成了现代无线通信系统的基本框架，为人们的日常生活和工作提供了便利和支持。

通信原理ppt课件——第三章

输出信号
两条路径信道模型
34
频域表示信道传输函数为
35
信道幅频特性为
若两条路径的相对时延差固定，则信道的幅频特性为：
36
若两条路径的相对时延差相对时延
差
是随机参量，则信道的幅
频特性为：
多径传播信道的相关带宽 ——信道传输特性相邻两个零点之间的频率间隔
信道最大多径时延差
37
• 如果信号的频谱比相关带宽宽，则会产生严重的频率选择性衰落，为了减少频率选择性衰落，就应使信号的频谱小于相关带宽（通常选择信号带宽为相关带宽的1/3~1/5）
（噪声）。
根据以上几条性质，调制信道可以用一个二端口线性时变网络来表示，该网络称为调制信道模型：
调制信道模型
4
二端口的调制信道模型，其输出与输入的关系有
一般情况下，
可以表示为信道单位冲激响应c(t)与输入
பைடு நூலகம்
信号的卷积， c(t)的傅里叶变换C(w)是信道传输函数：
或
可看成是乘性干扰
根据信道传输函数的时变特性的不同，将物理信道分为
21
➢自由空间传播 ——当移动台和基站天线在视距范围之内，这时
电波传播的主要方式是直射波，其传播可以按自由空间传播来分析。
设发射机输入给天线功率为 (W)，则接收天线上获得的功率为
22
自由空间传播损耗定义为当发射天线增益和接收天线增益都等于1时
用 dB可表示为
自由空间传播损耗与距离d的平方成正比，距离越远损耗越大
发送信号
单一频率正弦波
陆地移动多径传播
多径信道一共有n条路径，各条路径具有时变衰耗和时变传输时延且各条路径到达接收端的信号相互独立，则接收端接收到的合成波为

无线通信原理

无线通信原理无线通信技术已经成为现代社会中不可或缺的一部分。

它使得人们可以方便地进行移动通信，无需通过有线连接。

无线通信原理是指在无线电波的传播和接收过程中所涉及到的基本原理和技术。

本文将详细介绍无线通信的原理和相关的技术。

一、概述无线通信是通过无线电波进行信息传输的一种通信方式。

它主要包括无线电传输和无线电接收两个基本过程。

在无线电传输中，信号被调制成无线电波，通过天线传送出去；而在无线电接收中，接收到的无线电波被解调成原来的信号。

无线通信的原理主要涉及信号调制和解调、信道传输和接收等方面的内容。

二、信号调制和解调信号调制是指将原始信号转换成适合于无线传输的调制信号的过程。

常见的调制方式有调幅（AM）、调频（FM）和调相（PM）等。

调幅是通过改变无线电波的振幅来传输信号；调频是通过改变无线电波的频率来传输信号；调相是通过改变无线电波的相位来传输信号。

信号解调是指将接收到的调制信号还原成原始信号的过程。

调制和解调技术的应用使得信号在传输过程中更加稳定可靠，提高了无线通信的质量。

三、信道传输和接收信道传输是指信号在无线电波中的传播过程。

在传输过程中，信号会受到多径效应、衰落和干扰等影响，导致信号质量下降。

为了克服这些问题，人们采取了多种技术手段来优化信道传输。

其中包括使用多天线技术，如多输入多输出（MIMO）技术，以提高信号的传输效果；使用差分编码技术和调制技术，以降低传输错误率；使用自适应调制和编码技术，根据信道状态实时调整调制和编码方式等。

信道接收是指接收机通过天线接收到传输的无线电波，并将其解调还原成原始信号。

接收机通过对接收信号进行处理和解码，得到原始信号，并将其呈现给用户。

四、无线通信技术无线通信技术可以分为广播通信、移动通信和卫星通信等几个主要领域。

广播通信是最早应用的无线通信技术，它通过广播电台将信号传输给广大的听众。

移动通信是随着无线通信技术的发展而兴起的一种通信方式，主要包括无线局域网、蜂窝移动通信和卫星移动通信等。

通信无线通信原理(知识点)

通信无线通信原理（知识点）无线通信是指通过无线传输介质，如电磁波、红外线等，进行信息传递和交流的一种通信方式。

它在现代社会中广泛应用于手机通讯、无线网络、卫星通信、遥感等领域，并成为人们生活和工作中不可或缺的一部分。

在这篇文章中，我们将介绍通信无线通信的原理及相关知识点。

一、通信无线通信的原理1. 电磁波传播原理通信无线通信主要依靠电磁波进行信号的传输。

电磁波是由电场和磁场通过空间传播而形成的波动现象，它可以沿直线传播，不需要介质。

在通信中，我们常用的无线电波、微波、红外线等都是电磁波的一种。

2. 调制与解调原理为了将信号传输到接收端，我们需要将信息信号调制到载波上。

调制是指通过改变载波的某些特性，将信息信号转化为调制信号，以便在传输中进行传递。

常见的调制方式包括调频调制（FM）、调幅调制（AM）等。

在接收端，我们需要对接收到的调制信号进行解调，以还原原始的信息信号。

解调是调制的逆过程，通过特定的解调器将调制信号转化为信息信号。

常见的解调方式包括频率解调、幅度解调等。

3. 天线原理天线是无线通信系统中重要的组成部分，它主要用于将电磁波转化为电信号或将电信号转化为电磁波。

在发送端，天线将电信号转化为电磁波进行传播；在接收端，天线将接收到的电磁波转化为电信号进行处理。

不同类型的通信系统使用不同类型的天线，如手机天线、卫星天线等。

二、通信无线通信的知识点1. 频率和波长频率是指单位时间内波动振动的次数，用赫兹（Hz）表示。

在通信中，我们常用的频率单位有千兆赫（GHz）、兆赫（MHz）、千赫（kHz）等。

波长是指电磁波在传播过程中一个完整周期所占据的空间距离，它与频率成反比。

波长的单位通常用米（m）表示。

2. 常见的通信制式通信系统中常见的通信制式包括模拟通信和数字通信。

模拟通信是指将原始信号进行采样和量化后，通过调制技术转化为调制信号进行传输。

数字通信则是将原始信号进行数字化处理，通过编码和解码技术进行传输。

无线通信原理与应用第三章作业

无线通信原理与应用第三章作业
电子通信工程系通信工程
091307322 苏慧祥
3-6：第一层同频小区数为6个，第二层是12个，第三层是18个。

设当移动台在小区边缘时，移动台到同频小区的最近距离的平均值是d;当N=1,3,4，7,12,时，d与D之间的关系以及d的值如下表
（a）
当路径损耗指数n=4时
当只考虑第一层同频小区时，信干比S/I=(√3N)^4/I=9N^2/i. i=6
当考虑到第二层的同频小区时i=12
有
当N增大时，s/i降低，系统容量变小，同频干扰降低，通话质量变好，当路径衰减指增大时，信噪比增大
3—7：(1):当切换完成时，若不掉话基站BS2接收到的最小可用信号为pr.min=-88dBm,此时移动台距离基站BS1的距离为917m
假设移动台的移动速率为20m/s,但移动台正要进行切换时离BS1的距离是的d1,则由公式可得pr1(d1)=-29log(d1) 经计得x1=917-45*20=827m;
Prho=-29log d1=-29log827
⊿min=prho-prmin=88-29log827=3.4dBm
(2) ⊿对蜂窝系统的影响
⊿=Prh0-prmin
为了保证最小的可接受语音质量，基站接收到的最小可用信号为prmin用于发起切换的门限信号强度是prho，间隔是⊿=Prh0-prmin，⊿既不能太大也不能太小，如果⊿太大，就可能有不需要的切换来增加MSC的负担，如果⊿太小就可能因为信号太弱而掉话，而在此之前有没有足够的时间来完成切换。

无线移动通信信道扩展学习射频基础知识

移
– 极长波（极低频ELF）传播
动
• 波长为1~10万公里（频率为3~30Hz）的电磁波。理论研究表明，这一波
通
段的电磁波沿陆地表面和海水中传播的衰耗极小
信
– 超长波（超低频SLF）传播
原
理
• 波长1千公里至1万公里（频率为30~300Hz）的电磁波。这一波段的电磁波传播十分稳定，在海水中衰耗很小（频率为75Hz时衰耗系数为
• 波长为1米~10米（频率为30~300MHz）的电磁波。超短波难以靠地波和天波传播，而主要以直射方式（即所谓的“视距”方式）传播
10
无线通信的电磁波传播
– 微波传播
– 微波的传播类似于光波的传播，是一种视距传播。其主要在
移
对流层内进行。总的说来，这种传播方式比较稳定，但其传
动
播也受到大气折射和地面反射的影响。另外，对流层中的大
– 长波（低频LF）传播
• 波长1公里~10公里（频率为30~300kHz）的电磁波。其可沿地表面传播
移
（地波）和靠电离层反射传播（天波）
动
– 中波（中频MF）传播（AM：525KHz～1605KHz）
通
• 波长100米~1000米（频率为300~3000kHz）的电磁波。中波可沿地表面
信
传播（地波）和靠电离层反射传播（天波）。中波沿地表面传播时，受
G n 、 N F n
信
原
理
1 2 1 1 . 1 2 n . 1 n 1 .
24
射频基本概念辨析
• 第一节功率相关概念
移
动
• 第二节噪声相关概念
通
信
• 第三节线性相关概念
原
理

通信原理第三章PPT课件

很大的影响。
调制的分类
调制方式往往能决定一个通信系统的性能。通常调制分为模拟调制和数字调制两大类： 1、在模拟调制中，调制信号是模拟信号； 2、而在数字调制中，调制信号是数字信号。由于模拟调制是其他调制方式的基础，故本
章首先讨论模拟调制的基本原理。
3.1 幅度调制
幅度调制的基本作用: 实现频率搬移，其目的是进行频率变换，使
因此，式（3．9）可写为
式中
已调波的效率AM 定义为边带功率与总平均
功率之比，即
[例 3－2]设用峰一峰值为 2A 且不含直流的方波对振幅为 A
m
0
的载波进行标准调幅。试求已调波的功率和效率。
解
在不过调制的情况下，A 的最大值等于 A 。这时最大可能的
m
0
效率是 50％。由式（3.13）可以看出，所有不含直流分量的
调制是用基带信号 f (t)去控制载波的某个（或某些）参数，使该参数按照信号 f (t) 的规律变化的
过程。载波可以是正弦波，也可以是脉冲序列。以正弦信号作载波的调制叫连续波（CW）调制。
RF 频谱分配
ELF 30-300Hz EXTREMELY LOW F VF 0.3-3KHZ VOICE F VLF 3-30KHZ VERY LOW F LF 30-300KHZ LOW MF 0.3-3MHZ MEDIUM F HF 3-30MHZ HIGH VHF 30-300MHZ VERY HIGH UHF 0.3-3GHZ ULTRA HIGH SHF 3-30GHZ SUPER HIGH EHF 30-300GHZ EXTREMELY HIGH INFRARED,VISIBLE LIGHT 103-107GHZ
信号进行标准调制（不过调制），其效率都不会超过 50％。

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单元三测验
1.
2.
是车台与发射天线之间的距离。
扩大覆盖范围的两种方法是：
3.
对讲电话的覆盖范围是指
4.
在无线系统中，发射机中音频被加在无线信号后，被发送到 a. 频带 c. 天线位置 b. d. 信道数功率输出
单元三测试（续一）
5. 天线装得越高，覆盖范围就越大对 6. 下列因素中哪一项不影响频带选择？错
覆盖的基本概念（续五）
自由空间中的损失
5W
0.5W
覆盖的基本概念（续六）
移动天线增益
盖旁磁贴 -2.4 dB 车顶固定安装 (REF.) 0.0 dB
车顶磁贴 -0.2 dB车磁贴 -0.2 dB玻璃上 -0.5 dB
玻璃上 -1.2 dB 行李箱固定安装 -2.1 dB
玻璃上 -2.6 dB 行李箱旁磁贴 -3.4 dB
无线通信原理
单元三：传送距离与覆盖范围
第三单元
杭州柯顿通信设备有限公司
单元三: 目的
通过学习本单元，你可以
• 定义传送距离、覆盖范围。 • 列出两种增加系统覆盖范围的方法。 • 说明影响覆盖范围的因素、导致的问题以及可能解决问题的方法。
单元三：主题
无线通信原理
双向无线对讲系统介绍
(单元一)
为什么要使用对讲机系统以及对讲机如何运作
a. 重叠
c. 洞 10. 覆盖范围的外边缘称作 a. 噪声限制 c. 阴影
b. 干扰
d. 以上各项都不对。 b. 弱区 d. 边缘区
11. 下列因素中哪项可以用来解决覆盖范围外边缘的噪声问题? • 增益天线 b. 增加发射机功率 d. 以上几项都对 a. 增加天线高度
影响传送距离和覆盖范围的因素
无线对讲设备使用的频带天线高度与位置系统工作的地形操作区电磁噪声的大小
影响传送距离与覆盖范围的因素（续一）
频带
• 选择频带的第一步是确定将要使用该无线对讲系统的用户属于何种类型。
• 需要考虑的主要问题是信道的实用性。
影响传送距离与覆盖范围的因素（续四）
天线高度和位置
影响传送距离与覆盖范围的因素（续三）
无线通信系统的可用区域
影响传送距离与覆盖范围的因素（续五）
地形
由于无线电波沿着视线路径传播，地形起伏会给通信带来许多困难。
盲区
影响传送距离与覆盖范围的因素（续六）
电磁噪声
• 在边缘地区噪声问题可能会很严重，如果所需信号与噪声相比太弱，最终会被噪声淹没。
频率与频谱
(单元二)
电磁波频谱
传送距离与覆盖范围
(单元三)
什么是传送距离与覆盖范围影响传送距离与覆盖范围的因素
无线通信设备
频带特征
无线对讲系统运作选择适当的频带静噪频谱管理基站控制
转发器
传送距离和覆盖范围
传送距离反映覆盖范围或有效性的范围。
覆盖范围是用来表示涉及用户可以使用无线对讲设备的范围和时间的统计概率。
a.
c. 7.
频率的有效性
地区未来的发展
b. 噪声环境
d. 以上各项都不对
哪个频带适于用于覆盖农村?
•
a. c.
VHF 低段
UHF
b. VHF 高段
d. 800/900 MHz
一个无线通信系统的传送距离限定在无线通信天线(视线)之内。对错
单元三测试（续二）
9. 山丘、山谷、高大建筑会在覆盖范围内产生。
发射机功率输出接收机灵敏度
自身损失
建筑群损失电缆和连接器损失
覆盖范围的基本概念
• 从发射机发出一定功率的信号。
• 在发送信号最终到达接收机前，信号要经历一系列的增益和损失。 • 增益－增加功率，有助于信号传送地更远。 • 损失－减少功率，缩短信号的传送距离. • 只要信号超过接收机灵敏度的功率，那么信号将被接收到。
行李箱旁支架 -3.3 dB
盖旁磁贴 -2.8 dB
单元三总结
• • • 传送距离反映覆盖范围或有效性的范围。覆盖范围是用来表示涉及用户可以使用无线通信设备的范围和时间的统计概率。影响传送距离与覆盖范围的因素： – 无线通信设备使用的频带 – 所用天线的类型 – 系统所在区的地形 – 总体工作区电磁噪声的大小影响频带选择的因素包括 – 天线所在地的实用性 – 地区未来的发展 – 电磁噪声环境 – 频率的有效性
天线类型及增益
• 就像前面所提的，另一种增进对讲机覆盖范围的方法就是使用增益天线。 • 以下为全向天线提高增益的一例子。
– dBd (与偶极天线相关的分贝) 是某频率的天线增益相对偶极天线的则量。 – 偶极天线的增益为 0 dBd。 – 全向天线的增益为 0 dBi。转换为 dBd，要从全向增益中取出 2.15 dB。
• 使用增益天线有助于解决这个问题。
影响传送距离与覆盖范围的因素（续七）
增益天线
常规天线
增益天线
覆盖范围的基本概念（续一）
为什么一些系统能够提供更好的范围覆盖？
设备： • 发射机功率 • 接收机灵敏度 • 天线增益 • 其它环境： • 天线高度 • 建筑或树密度 • 其它天线增益天线高度传播损失树损失
•
单元三总结（续一）
• 无线系统的传送距离受很多不同因素影响。最严重的因素有 – 基站 – 天线高度和位置在边缘地带，增加发射机功率能增加无线设备天线的接收能力，并且有助于克服噪声。天线增益由在特殊方向上的信道天线正常辐射完成，并且可以扩展覆盖的范围。
•
•
你将有15分钟的时间来回答下列问题，然后全班进行讨论
接收到的功率范围 --必须高于接收机灵敏度接收机灵敏度, 假设 0.5 uV, = -143 dBW 可靠性边缘 ===> 衰减边缘功率发射机输出功率：假设 75 W, = 18.75 dBW
增益 1 W, = 0 dBW 信号的增益和损失，跟大气、地面、建筑物、天线等等因素有关。
损失
覆盖范围的基本概念
0 dBi = -2.15 dBd
• 实质上，全向天线带来 –2.15 dBd 增进系统覆盖范围的增益。
覆盖的基本概念（续五）
天线高度
• 增加天线的高度会增进系统的覆盖范围。 • 加倍天线的高度将会提高覆盖范围能力6dB。
–例：3dB内的变化相当于天线高度1.413倍的变化。
–公式： dB 变化 = 20 log(h2/h1)