无线通信原理与技术

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通信行业无线通信原理(知识点)

通信行业无线通信原理(知识点)

通信行业无线通信原理(知识点)无线通信已经成为现代社会中不可或缺的一部分,它在通信行业中扮演着至关重要的角色。

本文将介绍通信行业中的无线通信原理相关的知识点,以帮助读者更好地理解和应用无线通信技术。

一、无线通信的定义和特点无线通信是一种通过电磁波进行信息传输的通信方式,相比有线通信,它具有以下特点:1. 无线传输:无需通过物理线缆进行信息传输,更加灵活方便;2. 高速传输:无线通信可以通过调制、编码等技术实现高速数据传输;3. 广泛覆盖:无线通信可以覆盖更广的区域,支持移动通信需求。

二、无线通信的基本原理无线通信的基本原理包括信号调制、传输和接收等过程。

1. 信号调制:在无线通信中,信号调制是将要传输的信息转化为适合在空间中传播的电磁信号。

常见的调制方式有调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)等。

2. 传输过程:经过信号调制后,电磁信号通过天线进行无线传输,其中需要考虑信号的传输损耗、传输距离等因素。

3. 接收过程:接收端的天线接收到传输的电磁信号后,通过解调和解码等过程将信号转化为原始信息,使其可以被用户所理解和使用。

三、无线通信技术的应用领域无线通信技术在各个领域中都有广泛的应用。

以下是几个常见的应用领域及其相关技术:1. 移动通信:无线通信技术的代表之一就是移动通信,如手机通信、移动互联网等。

移动通信技术包括蜂窝网络、Wi-Fi等。

2. 无线传感器网络:无线传感器网络利用传感器节点采集环境数据,并通过无线通信进行传输和处理,应用于环境监测、智能家居等领域。

3. 卫星通信:卫星通信利用卫星作为中继站来传输和接收信号,广泛应用于远程通信、广播电视、导航等领域。

4. 物联网:物联网通过无线通信将各种设备和物体连接起来,实现信息交互和远程控制,应用于智能城市、智能交通等领域。

四、无线通信的挑战与发展趋势尽管无线通信技术已经取得了巨大的进展,但仍然面临一些挑战和限制:1. 频谱资源受限:无线通信需要使用可用的频谱资源进行传输,但频谱资源有限,在高密度用户和设备下可能会导致频谱拥塞。

无线通信原理与技术

无线通信原理与技术

无线通信原理与技术无线通信已经成为现代社会不可或缺的一部分,它在我们的生活中扮演着重要的角色。

随着技术的不断进步和发展,人们对无线通信的需求也越来越高。

本文将介绍无线通信的原理和技术,帮助读者更好地理解无线通信的工作原理和应用。

一、无线通信的原理无线通信是通过无线信号传递信息的一种方式,它与有线通信不同,没有使用传统的电线或光纤传输信号。

无线通信的原理基于电磁波的传播。

1. 电磁波的特性电磁波是由电场和磁场交替变化而产生的一种波动现象。

它具有一定的频率和振幅,可以传播到不同的方向并穿透空间。

2. 信号的调制与解调在无线通信中,信息需要通过调制将其转换成电磁波信号,然后通过解调将电磁波信号转换回信息。

调制和解调是无线通信中非常重要的环节,它们决定了信号的传输质量和可靠性。

3. 传输媒介无线通信可以通过不同的传输媒介进行,例如空气、水、土壤等。

不同的传输媒介会对信号的传输产生影响,因此需要根据不同的应用场景选择合适的传输媒介。

二、无线通信的技术1. 无线电技术无线电技术是无线通信中最早也是最常用的一种技术。

它通过调制和解调电磁信号来传输信息。

无线电技术广泛应用于广播和电视、无线电通信、卫星通信等领域。

2. 手机通信技术手机通信技术是近年来快速发展的一项技术,它使得人们可以通过手机进行语音通话、短信发送和数据传输。

手机通信技术主要包括蜂窝网络技术和移动通信技术,如GSM、CDMA、3G、4G和5G。

3. WiFi技术WiFi技术是一种无线局域网技术,它可以使电子设备通过无线方式连接到互联网。

WiFi技术广泛应用于家庭、办公室和公共场所,提供了便捷的无线上网功能。

4. 蓝牙技术蓝牙技术是一种低功耗、短距离通信技术,它主要用于设备之间的数据传输和连接。

蓝牙技术广泛应用于耳机、音箱、智能手表等设备,为人们的生活带来了很大的便利性。

5. 卫星通信技术卫星通信技术是通过人造卫星进行通信的一种技术。

它可以实现广域覆盖和远距离通信,被广泛应用于电视广播、地球观测、远程通信等领域。

wifi技术原理

wifi技术原理

wifi技术原理无线局域网技术,即WiFi技术,是通过无线信号实现局域网连接的一种技术。

它基于无线通信原理,利用无线电波传输数据。

WiFi技术的原理基于以太网技术。

在一个WiFi网络中,通常包括一个无线接入点(AP)和多台无线设备,如笔记本电脑、手机等。

无线接入点通过有线网络与Internet或其他局域网相连接。

在WiFi技术中,无线接入点扮演着中心角色,它将有线网络传输的数据转化为无线信号,并将其发送给附近的无线设备。

无线设备接收到信号后,将其解码成数据包,并将其发送给目标设备或接入点。

实现无线通信的关键是通过调制解调器(Modem)将数字信号转化为无线电波。

在发送数据时,发送设备将数据转化为一系列数字信号,然后通过调制解调器将这些信号调制成无线电波。

接收设备收到无线电波后,通过调制解调器将其解调回数字信号。

WiFi技术使用了CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Accesswith Collision Avoidance)协议。

这种协议保证了在同一频段上,多台设备可以共享无线信道,避免了数据碰撞。

对于WiFi技术来说,信号传输距离基本上受到频率和功率的限制。

常用的WiFi频段包括2.4GHz和5GHz,其中2.4GHz具有较远的传输距离,但传输速率较低,而5GHz则具有更高的传输速率,但传输距离较短。

此外,WiFi技术还使用了一些安全措施来保护网络和数据的安全性,如WEP(Wired Equivalent Privacy)、WPA(WiFi Protected Access)和WPA2(WiFi Protected Access 2)等。

这些安全协议使用加密算法来保障数据传输的机密性和完整性。

总的来说,WiFi技术利用无线通信原理,通过无线接入点将有线网络传输的数据转化为无线信号,从而实现无线局域网连接。

它为用户提供了方便的无线上网体验。

无线通信原理

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)

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。

wifi通信原理

wifi通信原理

wifi通信原理
WiFi通信原理是通过无线电波进行数据传输的一种技术。


基本原理是利用无线电频段中的载波信号,将数字信号转换成模拟信号进行传输。

具体步骤如下:
1. 调制:发送端将要传输的数字信号转换成适合无线电传输的模拟信号。

常见的调制技术包括正交振幅调制(QAM)、相
移键控(PSK)等。

2. 载波传输:调制后的信号被叠加到无线电频段的载波信号上。

载波信号通常具有特定的频率和幅度。

3. 传输和接收:经过载波传输的信号通过天线在空中传播。

接收端的WiFi设备通过天线接收到信号后,将其转换为数字信号。

4. 解调:接收端对收到的模拟信号进行解调,将其转换为与发送端相同的数字信号。

5. 解码:解调后的数字信号经过解码器解码,还原为原始的数据信号。

整个过程中,WiFi设备之间需要共享相同的频段和协议,以
确保信号的传输和接收的准确性。

为了提高传输速率和可靠性,WiFi通信使用多种增强技术,如多输入多输出(MIMO)、
信道绑定、自适应调制等。

需要注意的是,虽然WiFi通信采用的是无线电波传输,但WiFi和蜂窝移动通信(如4G、5G)是不同的技术。

WiFi通信范围一般较为有限,适用于室内和小范围的局域网连接,而蜂窝移动通信可以在更大范围内提供连接。

手机通信原理

手机通信原理

手机通信原理手机通信已经成为现代社会不可缺少的一部分,我们每天都在使用手机进行通信,并享受着便利和快捷。

但是,你知道手机是如何实现通信的吗?本文将为你详细介绍手机通信的原理和相关技术。

手机通信主要依赖于移动通信网络的支持。

移动通信网络由多个基站和核心网组成,手机通过与基站的通信来实现与其他手机和电话号码的连接。

手机通信的原理可以分为手机与基站之间的无线通信和基站之间的有线通信两部分。

一、无线通信原理手机与基站之间的无线通信主要依赖于无线电波的传输。

手机内部有一块特殊的芯片,称为无线传输芯片,它负责处理手机与基站之间的通信。

当手机要发送消息或者接收消息时,无线传输芯片会将消息转换成一定频率的无线电信号,并通过手机的天线发射出去。

基站的天线接收到手机发送的信号后,会将信号转发给核心网中的信令控制器,信令控制器负责处理通信过程中的各种信息。

同时,核心网中的信令控制器也会将发送给手机的信息转发给基站,基站再将信息通过无线电波传输给手机,手机的无线传输芯片接收到信号后,将其转换为可读的信息并呈现给用户。

无线通信的频率是通过电磁波来进行传输的,一般使用的频率范围是800MHz到2.6GHz之间。

不同频率的无线通信有不同的覆盖范围和传输速度,高频率可以实现更快的数据传输速度,但覆盖范围相对较小,而低频率则可以实现更广范围的覆盖,但数据传输速度较慢。

二、有线通信原理除了手机与基站之间的无线通信,基站之间还需要通过有线通信来实现信息的传输和交换。

基站之间的有线通信依赖于光纤传输或者电缆传输。

通过光纤传输可以实现更快速的信息交换,而电缆传输可以实现较低成本的通信连接。

基站之间的有线通信主要通过核心网中的传输网来实现。

核心网中的传输网由大量的光纤或电缆组成,在基站之间形成一个庞大的通信网络。

当基站之间需要传输信息时,信息会通过核心网中的传输网,最终到达目标基站,目标基站再将信息通过无线通信传输给目标手机。

有线通信的传输速度一般比无线通信快,因为有线连接可以实现更稳定和可靠的数据传输。

无线通信原理与应用

无线通信原理与应用

无线通信原理与应用
无线通信技术是在无线媒体上传送数据信号,实现无线信息传输的技术。

它是以无线电波的形式传输信息,能够在较远的距离传送信息,提供准确可靠的数据通信,是当今信息系统的重要组成部分。

无线通信的原理基于电磁场,它利用发射电磁波传播信息,接收电磁波接收信息,用特定的频率发射特定的信号,并利用接收设备接收信号,从而实现无线通信。

无线通信应用广泛,主要应用在以下几个领域:
1 .无线网络:无线网络是基于无线通信技术,利用无线电波传送数据,构建无线网络,实现宽带数据传输,为用户提供宽带网络服务。

2 .移动通信:移动通信是利用无线通信技术,构建移动网络,实现
无线电话的通信服务,为用户提供无线通信服务。

3 .广播:广播是指利用无线通信技术,发射电波,传播声音、图像
等信号,为用户提供广播服务。

4 .无线遥控:无线遥控是利用无线通信技术,实现远程控制设备的
功能,可以实现远程控制,为用户提供更便捷服务。

无线通信技术为信息传输和交流提供了更多的便利,在信息时代的发
展中发挥着重要作用。

它的优势在于可以在较远的距离传送数据,并具有准确可靠的特点,通过不断的发展,它将更加完善,为更多的用户提供更为全面的通信服务。

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无线通信原理与技术
第七章 抗衰落技术
主要内容

缓解衰落影响的措施总结 分集(Diversity) 交织(Interleaving) 均衡(Equalization) 纠错码(Error Correction Coding)
大尺度衰落和小尺度衰落的缓 解措施
信道施加的影响 阴影衰落 受影响的系统指标 接收信号强度 缓解措施 衰落余量——增加发 射功率或减小小区半 径 差错控制编码 交织 跳频 分集 均衡 DS扩频 OFDM 定向天线
小尺度衰落
误比特率 误包率
多径时延扩展
码间干扰(不可减轻 错误)
相互独立的衰落实现1

右图显示了接收端设 置两部天线时,当天 线距离足够远的情况 下,就同一发射信号 而言,它们分别接收 到的信号的信噪比在 小尺度上的变化情况。
相互独立的衰落实现2


我们注意到,这两个接收信号的信噪比变化是 基本不相关的。也就是说,信道对由不同天线 捕捉到的两个接收信号的影响是相互独立的, 它们同时经历深衰落的可能性非常的小。 因此,哪怕我们只是选择信噪比高的那个信号 用于解调,这样得到的总的接收信号也将具有 比使用单个接收天线时的接收信号更好的平均 信噪比,这必将有利于提高接收性能。
扫描分集原理1
扫描分集原理2

进行扫描分集时,在信噪比门限设定以后, 关键在于如何进行支路转换控制。有一种 控制策略叫做“转换并停留”的方式,即 当当前支路不满足门限信噪比时就进行扫 描,找到下一个满足门限要求的支路后, 就在该支路上持续停留进行接收, 直至该 支路又不满足要求后再次启动扫描。
扫描分集原理3

“转换停留(Switch and Stay Combining)” 扫描分集:
线性合并方式
最大比值合并(Maximal Ratio Combining)
Gi = γ i N
等增益合并(Equal Gain Combing)

等增益合并(Equal Gain Combing): 各支路增益都相等(即G1=G2=……=Gm) 的线性合并方式称作等增益合并。
选择合并

选择合并是一种最简单的分集合并技术。 选择合并由m个接收机进行m条支路的接 收,各支路的增益可被控制以实现各支 路的平均SNR相等,瞬时SNR最高的支路 被连接到解调器,实际中一般采用 (S+N)/N最大的支路
选择方式的实现——扫描分集

选择合并要求为每部天线设置一部接收 机,并且实时测量所有支路的信噪比, 这实际上不够现实,一般采用更易实现 的扫描分集来实现支路的选择。后者的 优点是只需一部接收机。
“分”的方式2

按分集支路的不同获取方式可以将显分 集分为以下类型:

空间分集(天线分集) 极化分集 频率分集 时间分集
等等
分集类型 1.分集支路 2. 不相关 条件 3. 特点
空间分集
彼此间相距 一定距离的 多部接收天 线 天线彼此间 距大于半个 波长 多部天线和 距离条件均 对其应用形 成制约作用

对来自不同分集支路的信号进行处理的 目的是提高合成信号的平均信噪比,理 论上有效的“集”的方式分为选择式和 线性合并式。前者采用多部接收机连续 监测各支路信噪比,选取任何时刻具最 大信噪比的支路加以输出。由于总的接 收信号来自于不同的支路,所以也可以 认为发生了“合并”,故也称之为“选 择式合并” (Selection Combining) 。我 们将所有的“集”的方式都称为合并方 式。
经选择后得到 的接收信号
分集的概念

分集主要是信号接收时的概念,用来对 抗小尺度衰落所引起的包络起伏变化。 分集接收机可以获取由同一发送信号形 成的不同分集支路,各支路信号的包络 (幅度)不具有相关性,从而就可以通 过对它们进行一定的处理来提升接收信 噪比,从而改善接收质量。
(分
集)
分:
同样的发送信息
极化分集
两部接收天线: 一部垂直极化 天线、一部水 平极化天线 天线极化特性 不同 两部天线可以 设置于同一位 置,但有3dB功 率损失
频率分集 时间分集
调制有同 一发送信 息的不同 载波 不同载频 间距都大 于BC 先、后发送的 调制有同一发 送信息的同一 已调信号 发送时间间隔 大于TC
同时多个 同一信息在不 载频发送, 同路1 支路2 支路3
集:
1号支 路信号 2号支 路信号 3号支 路信号
1号支 2号支 路信号 路信号
3号支 路信号
选择或线性合并 合成信号 合成信号将具有更高的平均信噪比
各支路信号不相关
“分”的方式1

首先是如何“分”的问题。可以“明分”、 也可以“暗分”,所谓“明分”是指不同 分集支路以明显的方式获取,分集支路的 区分是显而易见的,我们称之为“显分 集”;所谓“暗分”是指不同分集支路以 隐含的方式获取,分集支路的区分不是显 而易见的。我们称之为“隐分集”。
合并增益


假定各支路经历相互独立的瑞利衰落,并具有相 等的平均输入信噪比。则各种合并方式的合并后 平均输出信噪比和支路平均信噪比的比值称作合 并增益。即 γM GC = γ 。 分集支路数目相同时,三种基本合并方式(选择、 等增益、最大比值)的合并增益的关系为: GMRC>GEGC>GSC
扩频信号的RAKE接收技术(2)
相关器1
Z1 Z2
α1
X X X
r(t)
中频或基带
α2
相关器2
+
积分
Z
判决
m’(t)

扩频信号 (存在多径)

相关器M
ZM
αM
不同相关器所采用的本地PN序列相位不同, 用以提取不同的多径分量,然后可以通过对各 相关器输出进行合并,来提高最终的判决质量。
“集”的方式——合并方式
扩频信号的RAKE接收技术(1)



对于扩频信号,其在接收端可以对不同时延的 接收信号进行分离,这一点基于具有不同时延 的扩频信号将与具有不同相位的PN序列产生 相关值。显然,这里这就要求多径时延差要大 于一个码片的长度。 不同时延的接收信号即对应于不同的多径分量, 因此在接收端实际得到了同一个信号经历了不 同的信道的多个接收信号版本,也即获得了多 个分集支路,从而可以对多个多径信号进行合 并实现分集。 RAKE接收属于隐时间分集技术。
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