北京交通大学无线通信第二章
无线信道传播机制
无线通信基础
无线通信基础 学科组
无线通信概论 无线信道传播机制 无线信道的统计描述 宽带和方向性信道的特性 信道模型 无线信道容量 数字调制解调 信道编码 分集 均衡 扩展频谱系统 正交频分复用 多天线系统
直射 反射与透射 绕射 粗糙表面的散射 系统的噪声和干扰 系统的链路预算
应用
绕射
单屏绕射
例(题4.4):
单屏
惠更斯(Huygen)原理
hs hTX h hRX ) arctan( s ) 绕射角： d arctan( dTX d RX
接收电场： Etotal exp( jk0 x) 菲涅尔积分：
发送端位于离一垛58米高的砖墙( r 4 )的20米远处，而 接收端位于墙的另一侧，离墙60米远。墙厚10厘米，并且 认为无损，令两着的天线均为1.4米且中心频率为900MHz。
dbreak
d
d dbreak
传播断点不是 n=2或n=4的明 显分界,是平均值 n=3~5,有时更大
直射 反射与透射 绕射 粗糙表面的散射 系统的噪声和干扰 系统的链路预算
定义
绕射:无线通信发射机发射的电 磁波，照射到物体的不规则突出 表面的边缘(如：房顶的边缘、 窗户的四角等)，再传播到无线 通信接收机的天线处。 广播
解：
参数
菲涅尔参数：
F d
2dTX d RX
(dTX d RX )
例(题4.4):
1、砖墙无损 到墙砖的反射系数 ， 对TE波，从空气
例(题4.4):
总透射系数
例(题4.4):
2、绕射场强 菲涅尔参数
当 从墙砖到空气的反射系数 透射场强
总透射系数 这里绕射角
相应的透射系数
菲涅尔积分 E0是没有砖墙时该点的接收场强。
接收功率
PR lim
T
方向性图 波瓣宽度 天线增益 全向有效辐射功率
E ( , )
1 T
T /2
T / 2
r 2 (t )dt
r (t )为接收机接收信号,单位为瓦(Watts，简称为W)。
工程常用dBm来表示功率的大小
PR ( dBm ) 10 log( 1w 30 dBm
福利斯(Friis)定律
PRX (d ) GRX 4 ARX PTX GTX 4 d 2 ARX
[Stutzman and thiele1997]
2
全向天线增加功率
EIRP PTX GTX
GTX 为发射天线的天线增益。 PTX 为发射机的发射功率，
2
PRX (d ) PTX GTX GRX 4 d 4 d
1、考虑TE波，确定经墙传输引起的在接收端的场强Ethrough 2、墙可以看作半无限薄屏，确定由墙绕射引起的在接收端的场强Ediff 3、确定两场度大小的比率
1 exp( j / 4) F ( F ) 2 2
多屏
F ( F ) exp( j
0
F
t2 )dt 2
R R hc F1 hc F1 T T
F1 : m , : m , d , d 1 , d 2 : km
d1
F1 : m , f : G H z , d , d 1 , d 2 : km
d2 d F1
F1
d1d 2
d
多屏绕射
多屏绕射
第一菲涅尔区完全没有被遮挡 这时收发两点之间的距离d满足d＜0.7d0，即处于亮区当中。传播的 衰减中值除了自由空间传播衰减外，主要考虑地面反射波的干涉衰减 Ai。 第一菲涅尔区被部分遮挡 这时收发两点之间的距离d满足0.7d0＜d＜1.4d0，即处于半阴影区 内。这时直接传播的第一菲涅尔区被部分遮挡，可以很容易地想到地 面的反射波的第一菲涅尔区被遮挡的情况肯定更严重，这时传播的衰 减中值除了自由空间传播衰减外，主要考虑视距电路中的绕射衰减Ａd。 第一菲涅尔区被完全遮挡 这种情况是因为天线架设高度不够高，或通信距离较远，接收点落到 了阴影区里。这时传播主要以绕射为主，具体计算很复杂，地形对其 的影响还要根据具体的实际情况进行分析。 Huygen定律使用菲涅尔区来描述绕射的信号衰减，当建筑物遮挡在第 一菲涅尔区内时，第一菲涅尔区场强接近全部场强的1/2.
d
d
2
Fnm n F1m
菲涅尔环带
菲涅尔环带
相对余隙与阻挡损耗的关系
费涅尔区--电波传播能量集中程度 第一费涅尔区--能量最集中的区域，不能有阻挡
余隙的概念
余隙——障碍物顶部到T、R连线的垂直距离hc’（通常用hc替代） （对于具体的工作频率）相对余隙——hc/F1
F1 3 1 .6
偶极子天线
且：d >> 以及d >> La
直射 反射与透射 绕射 粗糙表面的散射 系统的噪声和干扰 系统的链路预算
抛物面天线
反射与透射
反射与透射
反射与透射
定义
反射：发射机发射的电磁波，照射到比载波波长大的平面物体，反 射出来的电磁波再被无线通信接收机的天线接收。 透射：空气中的电磁波照射到某一物体时，一部分能量的信号经反 射、绕射或散射后在空气中传播，另一部分能量的信号会直接穿透 该物体，在该物体的背面空气中传播。 短波通信 流星余际远距离传输 室内接收
PR ( w ) 1000 ) 1mw
天线方向性的主要参数
天线方向性的主要参数
天线方向性的主要参数
方向性图
方向性因子
天线增益
全方向性天线
垂直方向图 水平方向图
E ( , ) f ( , ) Emax
波瓣宽度
在主瓣最大辐射方向上，天线 辐射信号功率密度降低一半 (3dB)的任两点的夹角中，最 大的夹角定义为波瓣宽度(HP: Half Power eamwidth)。
布林顿(Bullington)方法
Deygout方法
见例题4.4
经验模型
由ITU-R提出(除自由空间衰落之外的损耗)
Ltotal Li 20 log C N
i 1
N
易普斯丁-彼得森(Epstein-Petersen)方法
Li 每个单独的屏的绕射损耗
其中
CN
Pa Pb
N
??
N Pa d P1 d di d P1 d nj j 1 i 1
斯涅尔(Snell)定律
横向电性(TE)波和横向磁性(TM)波
入射角 e 反射角 r 透射角 t 复介电常数
应用
j
e
2 f c
电导率
复介电常数 介电常数
r e
入射角=反射角
1 sin t sin e 2
透射波的角度
反射与透射
反射系数: 透射系数:
TM
TTM
反射与透射
TE
TTE
反射与透射
2 cos e 1 cos t 2 cos e 1 cos t
2 1 cos e
1 cos e 2 cos t 1 cos e 2 cos t
2 1 cos t
则绕射场强
例(题4.4):
3、比率
菲涅尔环带
菲涅尔环带
费涅尔椭球面
PT PR d
费涅尔区半径——从费涅尔球面上一点到TR的垂直距离
2 d 12 F12 d 2 F12 d
P
2 1
2
2
T d1
d12 F12 d1
d2 R
F F2 2 ，d 2 F12 d 2 1 2d1 2d 2
2
r ,2 dlayer cos t
反射与透射
无线信道传播机制
d dbreak
传播
绕射
接收功率与距离
2 PTX GTX GRX 4 d PRX (d ) 2 hTX hRX 2 PTX GTX GRX d
波瓣宽度越窄，表明方向图 越尖锐，辐射的能量越集中， 作用距离越远，能力越强。
天线方向性的主要参数
天线方向性的主要参数
自由空间损耗
增益定义
输入功率相同
全向有效辐射功率(EIRP: Effective Isotropic Radiated Power)
无线通信接收机收到的信号，不仅与发射机天线的输入功率有关， 而且与发射机天线增益有关。
1 cos e 2 cos t
总反射系数
TE波TM波的反射 系数在入射角趋近 90º时变为-1(幅度 为1,相移180º) 复介电常数
(4 0.25 j ) 0
1 2 e j 1 1 2 e 2 j
适用于
其中电气长度
d dbreak 4hTX hRX /
无线通信的空间
海拔 高度 ：8 0 0km 逸散 层
电磁波的传输方式
直射
主要有五种传输方式:
定义
海拔
高度
：8 5
km
北京交通大学无线通信技术课后习题答案
习题5.3
注意到随机变量 X
L dB 是标准正态随机变量
F
习题5.4
• 无线电系统经常以这样的方式规定：接收端应能够处理接 收信号上一定的多普勒扩展，而在能量上没有太大损失。 假定只有移动接收端移动并且测量时最大多普勒扩展取为 最大多普勒频移的两倍。进一步，假定你正在设计一个移 动通信系统，可以同时工作于900MHz和1800MHz。
• （a）推出发送功率PTX和接收功率PRX间的链路预算。 • （b）如果卫星接收机要求最小的接收功率为-120dBm，
那么在地球站天线要求的发送功率为多大？
习题4.2
（a）
（b）
习题4.3
• 要求设计一工作于1GHz，两个相距90m的、有直径为 15m的圆形抛物天线的系统。
（a）Friis定律能够用来计算接收功率吗？ （b）假设Friis定律有效，计算从发射天线输入到接收天线
习题4.10
• Bullington方法：用一个“等价”的单屏来替代多屏。从 发射机出发做各个实际障碍物的切线，选择最陡峭（上升 角最大）的那一条，从接收机出发做各个障碍物的切线， 选择最陡峭的那一条。等价屏就取决于最陡的发射机切线 和最陡接收机切线的交界面。然后利用公式4.27、4.28、 4.29、4.30计算。
等价图型
习题4.10
• 首先求出等价屏高度h，和发射机到等价屏的距离dTx
10hTx hhTx
6
dTx
16hRx hhRx 10 40dTx
• （a）f=900MHz，λ=1/3m
习题4.10
总的场变：其中E0=exp（-jK0x） 场强：
（b）f=1800MHz，λ=1/6m
北京交通大学通信原理课件-郭宇春1-绪论-10
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
28
例题
设有一个图像要在电话线路中实现传真传 输，大约要传输2.2510 6个像素，每个像 素由12个亮度等级，每个等级等概出现， 电话线路具有3kHz带宽和30dB信噪比。 试求在该标准电话线路上传输一张传真图 片需要的最小时间。
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
Eb 1.59(dB) n0
加性高斯白噪声信道实现可靠通信的信噪 比下界——当系统的带宽无限大时才能达 到此界限
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
27
例题
已知彩色电视图像由5105个像素组成。 设每个由64种彩色度，每种色度由16个亮 度等级。设所有彩色度和亮度等级的组合 机会均等，并统计独立，（1）试计算每 秒传送100个画面所需的信道容量；（2） 如果接收机信噪比为30dB，为了传送彩色 图像所需信道带宽为多少？
加性干扰
chap2
乘性干扰
恒参信道 随参信道
乘性干扰 加性干扰
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
20
恒参信道
幅频和相频特性不随t变化 引入均衡技术
幅度均衡 相位均衡 把恒参信道改造成为幅度平坦、相位线性的
信道
2010-9-6
通信系统原理 郭宇春
21
随参信道
信号的衰耗随时间变化 信号的传播时延随时间变化 主要问题：多径传播
信源
发
编
调
转
码
制
换
器
器
器
狭义 信道
收
转
解
解
换
调
码
器
器
器
信宿
调制信道 编码信道
采用FIT AP技术 北京交通大学无线网顺势而为
的所有教学楼及室外区域 ，并对东校 区部
分 区域 选 择 性 覆 盖 ，同 时对 学 苑 宿 舍 区 的
Ｔ ａ ｅｅ ｒ ｐ ｚ ，Ｃｉｃ ， 最 后 ｓｏ
３ ｏ 中 标 。 此 次 建 设 采 Ｃｍ 用 了最 新 的 ＦＴＡ 技 术 ， Ｉ Ｐ
研究生报到区域加以覆盖。 学 校 最 早 的无 线 网 应 朋 始 于 ２ ０ ０ ２年 末 ，最 初 的应 用 局 限于 桥 接 。对 于 一 些 不
２ ０ 年 ，借和 中国银行合作建 网的机 线 网 ０６
会 ， 校 投 资 兴 建 了 ２ 校 园无 线 网 。 次 学 期 这 日前 北 京 交 通 大 学 校 园 无线 网 络 的 逻
建设前 ， 网络 中心测试 了多家公 司的设备 ， 辑 拓 扑 见 冈 １ ：
包 括 Ａ ｒ ３ ｍ ， Ｕ ａ， Ｏ ｂ Ｃ
达 到 ４ ０ 。 近 ３ 无线 的第 三 次 工 程 将 北两侧 、思 源东楼南北两侧 、计算 中心楼 ０个 最 期
持 ８２１ｇ ４ 标 准 ，通 过 布 放 ２ 多 个 胖 ０ ．ｌ Ｍ ５ Ｏ Ａ ，建成 了覆 盖 思 源 楼 主 会 议室 ，思 源 西 Ｐ 楼 主要 教 室 ，图 书馆 主要 自习室 ，天 佑 会
务楼 附近 的校 工 会 接 入 校 园 网 （ 时 家 属 当
会， 开始兴建３ 期无线 网。
３期 无 线 网采 用 Ｈ３ 的 Ｃ ＦＴＡ 技 术 。 过 ３ 的 Ｉ Ｐ 经 年
图 １北京交通大学校园无线网络逻辑拓扑
技术发展 ，目前 的 ＦＴＡ 技术无论 在信号 Ｉ Ｐ
的 强 度 方 面 还 是 系统 的稳 定 性 方 面 都 有 长
技 术人 员 初 步熟 悉 了无 线 应用 和 施 工技 术 。
奥鹏北京交通大学考前练兵无线通信工程.doc
单选题1 •长波通信（包括长波以上）主要由（）传播，也可在地面与高空电离层之间形成的波导中传播，通信距离可达数千公里甚至上万公里。
A.天波B.地波C.空间波D.流星余迹答案：B2.短波通信也称高频通信，主要靠（）传播，可经电离层一次或数次反射，最远可传至上万公里。
A.天波B.地波C.空间波D.流星余迹答案：A3•超短波VHF频段的频率范围为（）。
A.3〜30MHzB.30~300MHC.300~3000MHzD.300~3000kHz答案：B4.属于四进制系统的调制方法为（）。
A.2FSKB.BPSKC.QPSKD.16QAM答案：C5.()是在发信端将一个信号利用两个间隔较大的发信频率同时发射, 在收信端同时接收这两个射频信号后合成。
A.频率分集B.空间分集C.混合分集D.极化分集答案：A6•对通信卫星进行姿态控制和位置控制的是通信卫星中的()。
A.天线分系统B.通信分系统C •遥测指令分系统D.控制分系统答案：D7.下列哪种IFS具有最高的帧(分组)发送优先级，主要用于ACK帧和CTS帧等。
()A.短帧间间隔(SIFS)B.PCF帧间间隔(PIFS)C.长帧间间隔_(LIFS)D・DCF帧间间隔(DIFS)答案：A&自由空间传输损耗的含义是()。
A.发射的能量被分散B.发射的能量被吸收C.发射的能量被转换成其它能量D.只有很少的能量被发射答案:A9•在10G以下的微波通信中，大气效应对传播的影响主要是()。
A.大气吸收引起的衰减B.雨雾散射引起的衰减C.绕射引起的衰减D.大气折射引起的衰减答案：D10.衰减网络的噪声系数等于()。
A.LB.GC.TeD.Ne答案：A11.在以下分集技术中，请问哪种技术用来对抗选择性衰落的效果最好。
A.最佳选择法B.最大信噪比组合C.最大功率组合D.最小色散组合答案：D12.在设计一个要求具有NAT功能的小型无线局域网时，应选用的无线局域网设备是()A.无线网卡B.无线接入点C.无线网桥D.无线路山器答案：D13.在设计点对点(Ad Hoc)模式的小型无线局域时，应选用的无线局域网设备是()。
通信电子电路课件第2章
North China Electric Power University
通信电子电路 第2章无线收发机系统
例： 超外差收音机的中频频率fI=465KHz， 接收电台信号频率fs=931 KHz， 则相应的本振频率fL=fs+fI=1396KHz， 混频器非线性器件产生的组合频率中， 当 p= -1，q=2时，得组合频率-fL+2 fs =466KHz=fn，与fI相差1KHz，中频滤波 器难以滤除 在检波器中形成差拍检波，听到1KHz的 啸叫声。
2.1.1 单次变频超外差接收机
f S : 0 .5 M 3 0 M
fS
f I f L fS 455k (465k )
fL
图2-1-1 单次变频超外差式接收机方框图
超外差的含义： 本振频率始终高出接收频率一个中频，且中频固定
North China Electric Power University
通信电子电路 第2章无线收发机系统
2、镜像干扰 取 p 1 、q 1 得
fn fS 2 fI
fI
fI
fS
fL
f
fn
镜像干扰频率关系
干扰信号频率 f 与有用信号频率 f 相对于本振频率 f 恰好形成镜像对称关系
n S
L
North China Electric Power University
North China Electric Power University
通信电子电路 第2章无线收发机系统
一、啸叫干扰（干扰哨声） 原因：由接近中频的组合频率产生， 当某些组合频率分量满足表达式 ±pfL±qfs≈fI，则混频器输出端的选频 电路就无法剔除这些频率分量的信号 现象：收听到正常信号的同时，伴随 有啸叫声
无线通信教案
无线通信教案一、教学目标通过本节课的学习，学生应该能够：1. 理解无线通信的基本原理和概念；2. 掌握无线通信中常用的技术和协议；3. 了解无线通信在现代社会中的应用和发展趋势。
二、教学内容1. 什么是无线通信1. 无线通信的定义2. 无线通信的基本原理2. 无线通信的关键技术1. 调制解调技术2. 多址技术3. 错误控制技术4. 编码技术3. 无线通信的常用协议1. GSM协议2. CDMA协议3. Wi-Fi协议4. 蓝牙协议4. 无线通信的应用和发展趋势1. 移动通信2. 物联网3. 5G通信技术三、教学方法1. 讲授法：通过讲解无线通信的基本原理和概念，帮助学生建立起相关的知识框架。
2. 案例分析法：通过实际案例分析，让学生了解无线通信在现实生活中的应用和重要性。
3. 实例演示法：通过示范实例演示不同无线通信技术和协议的工作原理，帮助学生理解和掌握相关知识。
四、教学流程1. 导入：通过播放一段介绍无线通信应用的视频，引起学生的兴趣和思考。
2. 概念讲解：对无线通信的基本原理和概念进行讲解，重点介绍调制解调技术、多址技术、错误控制技术和编码技术。
3. 协议介绍：通过介绍GSM、CDMA、Wi-Fi和蓝牙等无线通信协议，让学生了解协议的作用和相应的应用场景。
4. 实例演示：结合实际案例，演示无线通信技术和协议的工作原理，帮助学生更好地理解。
5. 案例分析：通过分析典型的无线通信应用案例，让学生认识到无线通信在现代社会中的广泛应用。
6. 思考拓展：提出一些问题，引导学生思考无线通信的未来发展和面临的挑战。
7. 总结回顾：对本节课的内容进行总结回顾，并强调学生应该掌握的重点和难点。
五、教学评估1. 课堂练习：设计一些与无线通信相关的选择题和应用题，检验学生对所学内容的掌握情况。
2. 实际应用：要求学生通过实际操作，使用手机或其他无线通信设备，体验与无线通信相关的功能和服务，并撰写实验报告。
3. 课堂展示：鼓励学生展示自己对无线通信的理解和应用，提高他们的表达能力和自信心。
LCF—型CBTC信系统介绍
北京城市学院信息学部2015-2016-1学期LCF—300型CBTC信号系统介绍专业：班级：学生姓名：学号：2015年 12月1 绪论...........................................................1.1论文的研究背景和意义......................................1.2论文主要研究内容..........................................2 城市轨道交通信号系统简介.......................................2.1城市轨道交通ATC系统......................................2.2ATC系统分类...............................................2.3我国常见的信号系统供应商..................................3 北京地铁亦庄线...................................................................... ...................................3.1北京地铁亦庄线简介...................................................................... .................4 LCF—300型CBTC信号系统 .......................................4.1北京地铁亦庄线LCF—300型信号系统简介.....................4.2北京地铁亦庄线LCF—300型信号系统的结构及组成.............4.3LCF—300型的VOBC子系统...................................4.4LCF—300型CBTC系统设备详解...............................参考文献.........................................................1绪论1.1论文的研究背景和意义CBTC的特点是用无线通信媒体来实现列车和地面设备的双向通信，用以代替轨道电路作为媒体来实现列车运行控制。
《无线通信》课程教学大纲
(4) MIMO与空时处理；(5) 全数字接收机；(6) 通信系统的主要性能指标。
2．重、难点提示(1) 重点是双工、复用、多址；(2) 难点是通信系统的主要性能指标。
第二章通信信号与系统的表征（4学时）1．教学内容(1) 带通信号及系统的复基带表示；(2) 信号空间表示法；(3) 随机信号。
2．重、难点提示(1) 重点是带通信号的复基带表示、线性带通系统的复基带表示；(2) 难点是信号波形的矢量表示、平稳与周期平稳随机过程。
第三章无线传输信道（4学时）1．教学内容(1) 传播模型；(2) 平坦衰落信道；(3) 频率选择性衰落信道；(4) 方向性衰落信道；(5) 衰落信道仿真。
2．重、难点提示(1) 重点是确定线性时变信道的系统函数、随机线性时变信道分类；(2) 难点是双向冲激响应、MIMO信道响应矩阵。
第四章无线信道容量（6学时）1．教学内容(1) 信道模型；(2) 信息度量；(3) 加性高斯噪声信道容量；(4) 平坦衰落信道容量；(5) MIMO信道容量。
2．重、难点提示(1) 重点是离散输入连续输出信道、离散时间AWGN信道；(2) 难点是带限白高斯噪声信道、香农信道容量公式。
第五章数字调制信号及其功率谱密度（4学时）1．教学内容(1) 奈奎斯特脉冲成形；(2) 数字调制信号表示；(3) 调制信号功率谱。
2．重、难点提示(1) 重点是无记忆调制信号、有记忆调制信号；(2) 难点是调制信号复包络的功率谱密度、完全响应CPM信号功率谱。
第六章平坦衰落信道数字传输的接收与性能（4学时）1．教学内容(1) 接收信号的矢量表示；(2) 一般矢量信道中的检测；(3) AWGN信道中相干接收性能；(4) AWGN信道中非相干接收性能；(5) AWGN信道中CPM信号的检测。
九、选用教材和参考书目［1］《现代无线通信原理》（第一版），林基明编，科学出版社，2015年；［2］《大话无线通信》（第一版），丁奇编，人民邮电出版社，2010年；［3］《移动通信技术》（第二版），高健编，机械工业出版社，2012年；［4］《移动通信技术》（第一版），宋拯编，北京理工大学出版社，2012年；［5］《无线通信原理与应用》（第二版），拉帕波特编，电子工业出版社，2012年；［6］《无线移动通信系统》(第四版)(英文版)，Dharma P. Agrawal（D. P. 阿格拉沃尔），[美] Qing-An Zeng（曾庆安）著，谭明新改编，电子工业出版社，2016年;［7］《无线通信原理与应用》（第一版），石明卫编，人民邮电出版社，2014年。
基于透镜天线阵列的无网格信道估计及空分复用策略研究
学校代码：10004 密级：公开北京交通大学硕士学位论文基于透镜天线阵列的无网格信道估计及空分复用策略研究Lens Antenna Array-based Off-grid Channel Estimation and Anti-interference Research作者姓名：张伊慧学号：17120174导师姓名：霍炎职称：教授学位类别：工学学位级别：硕士学科专业：通信与信息系统研究方向：宽带移动无线通信北京交通大学2020年6月致谢雁过无痕，岁月无声，不知不觉，我即将完成硕士学业。
三年过去，感触良多，有过欢乐，有过泪水。
在这三年的硕士生涯中，我收获的不止是丰厚的专业知识，更是一段宝贵的人生经历。
在此论文即将完稿之际，我谨向硕士期间给予我帮助的人们，表示深深的感谢！首先，我要向我的导师霍炎教授致以最崇高的敬意和最诚挚的感谢，是霍炎老师给了我在交大攻读硕士的机会。
霍老师有着严谨的治学态度以及不知疲倦的工作热情，同时一心为学生着想。
在整个硕士求学期间，霍老师是我科研之路的启明灯，是我学术研究的领路人，因为霍老师这些年的耐心负责、不抛弃不放弃，我才能顺利完成硕士学业，霍老师给予我的关怀、包容、帮助和指导，使我一生难以忘怀。
霍老师宽阔的胸怀，高尚的师德，正直的人品和谦和的为人处世方式让我铭记在心，再次感谢霍老师在学习和生活中给予我的帮助！其次，我要感谢实验室的荆涛老师，卢燕飞老师以及德克萨斯基督教大学的马利然老师，感谢各位老师在科研工作中给予我的指导和帮助！我要感谢树华实验室的范新博士，高青鹤博士，李慧博士和温营坤博士，几位博士对我科研路上遇到的困难都给予了耐心的解答和指导！同时，我要感谢一直以来与我朝夕相处、互相扶持的安茜雯同学，陪我走完艰辛的科研之路！感谢樊晶晶同学给我带来的快乐，让我在遇到困难时能够保持乐观的心态，感谢树华无线感知实验室的每一位同学，是你们让我的生活充满欢乐！感谢我的室友王紫沁同学和徐媛媛同学，谢谢你们三年的真诚陪伴与无微不至的关怀！衷心的感谢我的父母，因为他们的支持与理解，我才能专心完成硕士学业！衷心的感谢所有关心、支持和帮助过我而又不能一一列举的人们！感谢国家自然科学基金面上项目（No.61871023）和中央高校基本科研业务费项目（2019YJS010）对我的研究工作的支持和资助。
短距离低功率无线通信接入系统
２１ ０ ０年 ４月
北
京
交
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学
学
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Ｖｏ ． ４ Ｎｏ． １３ ２
ＵＲＮＡＬ ＯＦ Ｂ ＪＮＧ Ｊ ＡＯＴＯＮＧ Ｕ Ⅱ Ｅ Ｉ ＥＩＩ Ｉ Ｓ ！
Ａｎ ．２ １ ｒ ００
文 章 编 号 ：６３０ ９ （０ ０ ０ —０ １０ １７ ．２ １２ １ ｝２０ ０ －４
离、 低成本电缆传输辅助标准 ， 也作为链接其他 网络
的网桥 或 Ａ ｏ 分 布 式 网络 中 的节 点 ． 电后 ， ｄｈｃ 通 蓝
牙设备侦听主设备 的询问并 响应 ． 一旦主设备掌握 从属设备的地址 ， 主设备就启动链接从 属设备 的程 序， 从属设备响应主设备 的询问， 建立跳频序列 同 步， 进行认证和通信 ． 而没有认证和参与传输的设备 则进入带宽和功率节省模式ｌ２． ｌＪ － 蓝牙主要替代 长度 较短 电缆 ， 其传 输 功率 的
频段 ， １ＭＨ 宽信道 ， Ｍ ／ 信息速率和 Ｇ Ｓ 以 ｚ １ ｂｓ ＦＫ 调制方式进行跳频扩频 ， 自跳频 的频率分集增益 来
和在 ＭＡＣ层 采用 Ａ Ｑ 纠错 ， 抗 强 窄带 干 扰 ． Ｒ 对 蓝 牙 与 Ｉ Ｅ ０ ．１ 微 波共 享 ２４ Ｇ 频 带 ， Ｅ Ｅ ８２ １ｇ和 ． Ｈｚ 采 取 自适应频 率跳 变 图案来 抵 抗 干 扰 ． 链 路层 具 有 在 适 配多 速率灵 活性 ， 蓝牙 的速率 分 为 固定 １Ｍｂ ｓ ／ 速
ＥＲ Ｉ Ｐ为 ３ １ ０ｍＷ 或 ｌ ０ ０ ５—２ Ｂ 蓝 牙 在 ２ ４ ０ｄ ｍ． ．
广播信道带来的低 可靠性 、 低数据速率和高功率消 耗、 无线 空 中接入带 来 的数据 加密 和用户 安全 问题 ． 短距离低功率无线通信接入技术主要集中在物 理层 和 ＭＡＣ层 标 准 ， ＩＥ ０ ．５的蓝 牙 技 术 如 Ｅ Ｅ８ ２ １