无线通信技术XX_51
5G无线通信技术概念及其应用
5G无线通信技术概念及其应用随着信息技术的不断发展，5G无线通信技术已经悄然来到人们身边，并逐渐改变着人们的生活和工作。
通过对5G无线通信技术的应用进行分析，则能够对该技术的发展提供动力，能够实现5G技术的更好应用。
本文就5G无线通信技术概念及其应用进行研究，希望可以为5G技术的更好发展提供动力，为我国更快进入5G时代提供支撑。
标签：5G;无线通信;通信技术;应用;概念一、5G无线通信技术概念5G无线通信技术是指以2G、3G、4G和无线通信技术为基础和依托又充分利用无线互联网网络而诞生的科学性更强、功能更加完善的新型无线通信技术。
5G无线通信技术更为先进，站在了时代的前沿。
首先，5G是在前几代相关技术发展基础上寻找到的新的发展方向和趋势，它继承了前几代技术的优点，并对其不足加以修改完善，更好地适应了市场的发展。
其次，5G采用的核心技术是纳米技术和隐私保密技术，增加了技术的安全性和防护性，同时也提高了资源配置程度，减少了能源消耗。
另外，5G的传输速度有一个飞升，正如宣传而言，5G 技术可以使用户享受极致的速度体验，更加快速的浏览图片和观看视频。
最后，5G无线通信技术的兼容性更强。
一方面，5G技术本身可以应用于更多的平台领域，也可以与无线、蓝牙等技术衔接，扩大服务范围，提高实用性能。
另一方面，5G技术可以更好的协调网络支付，在保证其安全性的同时提高快捷性。
二、无线通信技术的应用1.MIMO技术早期的MIMO技术是单点对单点的服务，但随着科学技术的不断进步和发展，如今的技术还具备了单点对多点的技术功能。
目前的MIMO技术指的是多端口输入与输出技术。
这个技术的开展方式如下：先将多根天线放置在发射或接收端，如此可以增益实现时频资源下的最大化空间多路复用，有利于为通信链路提供保障，增加可靠性，还使通信系统中的总吞吐量大大提升。
如今，更多专家集中研究天线的集中布设问题，有一些学者提出的建议是将云无线网接入与其融合。
无线通信系统的基本工作原理
前言：无线通信(Wireless communication)是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。
在移动中实现的无线通信又通称为移动通信，人们把二者合称为无线移动通信。
无线通信主要包括微波通信和卫星通信。
微波是一种无线电波，它传送的距离一般只有几十千米。
但微波的频带很宽，通信容量很大。
微波通信每隔几十千米要建一个微波中继站。
卫星通信是利用通信卫星作为中继站在地面上两个或多个地球站之间或移动体之间建立微波通信联系。
一、无线通信系统的类型二、按照无线通信系统中关键部分的不同特性, 有以下一些类型:三、1、按照工作频段或传输手段分类, 有中波通信、短波通信、超短波通信、微波通信和卫星通信等。
所谓工作频率, 主要指发射与接收的射频（RF）频率。
射频实际上就是“高频”的广义语, 它是指适合无线电发射和传播的频率。
无线通信的一个发展方向就是开辟更高的频段。
四、2、按照通信方式来分类, 主要有（全）双工、半双工和单工方式。
五、3、按照调制方式的不同来划分, 有调幅、调频、调相以及混合调制等。
六、4、按照传送的消息的类型分类, 有模拟通信和数字通信, 也可以分为话音通信、图像通信、数据通信和多媒体通信等。
七、各种不同类型的通信系统, 其系统组成和设备的复杂程度都有很大不同。
但是组成设备的基本电路及其原理都是相同的, 遵从同样的规律。
本书将以模拟通信为重点来研究这些基本电路, 认识其规律。
这些电路和规律完全可以推广应用到其它类型的通信系统。
八、无线通信系统的基本工作原理无线通信系统组成框图各部分作用：1信息源：提供需要传送的信息2变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电信号之间的互相转换3发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去4传输媒质：信息的传送通道（自由空间）5接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号6受信人：信息的最终接受者九、发送设备的基本原理和组成1. 无线通信存在的问题信号直接以电磁波形式从天线辐射出去，存在以下问题：1）无法制造合适尺寸的天线。
无线通信技术课件--ppt1
电波的传播方式
空间波又称为直射波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。 空间波又称为直射波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波 传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢， 传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波 通信就是利用直射波传播的。在地面进行直射波通信， 通信就是利用直射波传播的。在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组 一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线， 成：一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天 线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰（例如电视的重影）。 ）。限制直射波通 线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰（例如电视的重影）。限制直射波通 信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物， 信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天 线要求尽量高架。 线要求尽量高架。
四．解决方案（一） 解决方案（
1. 调制：由携有信息的电信号去控制高频振荡信号的某一 调制： 参数，使该参数按照电信号的规律而变化。 参数，使该参数按照电信号的规律而变化。 调制信号：携有信息的电信号。 调制信号：携有信息的电信号。 载波信号：未调制的高频振荡信号。 载波信号：未调制的高频振荡信号。 已调波：经过调制后的高频振荡信号。 已调波：经过调制后的高频振荡信号。 调幅、调角（调频、调相） 调幅、调角（调频、调相）。 解调： 2. 解调： 调制的逆过程，将已调波转换为载有信息的电信号。 调制的逆过程，将已调波转换为载有信息的电信号。
§1.2 无线电通信系统 通信系统的分类（ 一. 通信系统的分类（一）
1. 通信（communication） 通信（ ）
无线通信技术
无线通信技术随着科技的快速发展，人们越来越离不开无线通信技术。
无线通信技术即通过无线信号传输信息的一种通信方式。
其优点是信息传输不受地域限制，方便快捷，但其缺点则是受干扰、衰减等因素影响。
本文将从无线通信技术的基本概念、无线通信技术的分类、无线通信技术的应用等方面进行探讨。
一、无线通信技术的基本概念无线通信技术是一种在不需要有线的情况下将信息传送到远距离的技术。
与传统的有线通信相比，无线通信技术具有以下优点：1. 信息传输不受地域限制。
由于无线信号不需要通过有线电缆等物理媒介传输，因此信息传输的范围更为广泛，从而大大增加了通信的便利性。
2. 传输速度更快。
相比于传统的有线通信，无线通信的传输速度更快，其中一大原因是无线通信所用的信号可以同时传输多路数据，从而大大加快了通信速度。
3. 便携性更好。
由于无线通信产品通常比有线通信产品小巧轻便，因此更便于携带，从而更加适合于人们随时随地进行通信。
二、无线通信技术的分类无线通信技术按照其传输方式及技术思路的不同可分为以下几类：1. 蜂窝网络通信技术。
蜂窝网络通信技术是目前最广泛应用的无线通信技术之一。
蜂窝网络通信技术将地球表面划分成若干个覆盖范围不重叠的区域，每个区域内设有一个或多个基站，这些基站之间互相连接，从而构成了一个联网的整体。
2. 卫星通信技术。
卫星通信技术是一种通过卫星将信息传输到不同地方的通信技术，它将信息通过卫星中继站进行传输，从而实现了信息覆盖全球的目标。
3. 无线局域网技术。
无线局域网技术是无线网络中一种针对小范围的局域网，它可以通过无线信道在短距离范围内进行信息的传输。
4. 无线城域网技术。
无线城域网技术主要是指在城市范围内的无线通信网络，它将城市内的无线局域网进行连接，从而构建了一个覆盖城市的无线通信网络。
5. 移动通信技术。
移动通信技术主要涉及到移动电话、手持设备等移动终端的无线通信技术，它通过无线信道将信息传输到移动电话、手机等设备中，从而实现信息的传输及接收。
nrf24l01无线通信模块与51单片机工作原理
nrf24l01无线通信模块与51单片机工作原理无线通信技术在现代社会中扮演着重要的角色，其中nrf24l01无线通信模块与51单片机也成为了无线通信的重要组成部分。
本文将探讨nrf24l01无线通信模块与51单片机的工作原理，以及它们之间的配合关系。
一、nrf24l01无线通信模块nrf24l01无线通信模块是一种低功耗的2.4GHz无线收发模块，广泛应用于物联网、无线传感器网络等领域。
其工作原理基于射频通信技术，通过无线信道进行数据的传输。
nrf24l01模块由无线收发器和嵌入式射频微控制器组成，具备高速率、长距离传输和多通道选择等特性。
1. 发射端工作原理nrf24l01发射端主要由收发器、天线和控制电路组成。
当51单片机通过SPI总线与nrf24l01通信时，可将要发送的数据通过控制电路和收发器转换成射频信号，并通过天线发送出去。
发送端的工作原理可简述为以下几个步骤：a. 初始化设置：通过配置寄存器进行初始化设置，包括工作频率、数据传输速率、天线增益等参数。
b. 数据准备与发送：将待发送的数据加载到发送缓冲区中，并通过发送指令启动数据的发送。
c. 发送前导码：在发送数据之前，发射端会先发送一段前导码作为同步信号，以确保接收端正确接收数据。
d. 数据传输与重发机制：发送端将数据以数据包的形式传输，接收端在接收到数据后会进行确认应答，发送端根据应答情况决定是否进行重发。
2. 接收端工作原理nrf24l01接收端与发送端相似，主要由收发器、天线和控制电路组成。
当发送端通过射频信号将数据发送过来时，接收端的工作原理如下：a. 初始化设置：与发送端类似，接收端也需要通过配置寄存器进行初始化设置，以匹配发送端的参数。
b. 接收与解码：接收端在接收到射频信号后，对信号进行解码，并将解码后的数据加载到接收缓冲区。
c. 数据处理与应答：通过与51单片机的交互，将接收到的数据进行处理，并向发送端发送确认应答，确保数据的可靠性。
《无线通信技术》课程教学大纲
无线通信技术Wireless Communication Technique课程代码：学分：2学时：32（讲课学时：32 ）先修课程：模拟电子技术、高频电子线路、计算机网络技术、通信原理适用专业：通信工程、电子信息工程建议教材：《无线通信技术》布雷克科学出版社2004 年版开课系部：信息工程系一、课程的性质与任务本课程是电信专业方向的一门面向设计与应用的专业课程。
通过对本课程的学习，使学生能掌握、了解移动网络、无线接入技术、无线局域网等网络技术及无线通信技术，适应现代社会通信事业快速发展的需要，并对移动通信原理、数字移动通信系统、个人通信有较深刻的理解，成为高素质技能型专门人才，为未来参加工作、增加就业竞争力打下良好的基础。
本课程主要学习无线通信、移动通信与因特网、无线接入技术、无线局域网、WAP技术、无线寻呼、电话与因特网、蓝牙技术等内容，要求学生在学习本课程以后，从计算机网络的系统组成、组网和应用各方面理解和掌握较新的网络及无线通信技术。
二、课程的基本内容及教学要求第一部分基本概念1.教学内容（1）概论（2）无线通信简史（3）无线通信系统原理（4）信号与噪声（5）频率域（1）“融合”与无线通信2. 教学要求（1）了解无线通信简史、无线通信系统原理（2）掌握信号与噪声、频率域的基本概念3. 重点和难点重点：无线通信系统基本组成、信号与噪声、频率域难点：无线通信系统原理、频率域第二部分模拟调制方案1.教学内容（1）概论（2）幅值调制（3）抑制载波AM 系统（4）频率调制和相位调制2. 教学要求（1）了解频率调制和相位调制（2）掌握幅值调制、抑制载波AM 系统的基本概念3. 重点和难点重点：幅值调制、抑制载波AM 系统难点：频率调制和相位调制第三部分数字通信1.教学内容（1）概论（2）采样（3）脉码调制（4）增量调制（5）数据压缩2. 教学要求（1）了解增量调制、数据压缩（2）掌握采样、脉码调制的基本概念3. 重点和难点重点：采样、脉码调制难点：增量调制、数据压缩第四部分数字调制1.教学内容（1）概论（2）频移键控(FSK)（3）相移键控(PSK)（4）正交调幅(QAM)（5）多路复用与多址（6）扩频系统2. 教学要求（1）了解正交调幅(QAM) 、扩频系统（2）掌握频移键控(FSK)、相移键控(PSK) 、多路复用与多址的基本概念3. 重点和难点重点：频移键控(FSK) 、相移键控(PSK) 、多路复用与多址难点：频移键控(FSK) 、相移键控(PSK) 、多路复用与多址第五部分电话技术基础1.教学内容（1）概论（2）网络拓扑（3）本地环路及其信号（4）数字电话技术（5）电话网络信令（6）数字本地环路2. 教学要求（1）了解电话网络信令、数字本地环路（2）掌握网络拓扑、本地环路及其信号、数字电话技术的基本概念3. 重点和难点重点：网络拓扑、本地环路及其信号、数字电话技术难点：本地环路及其信号、数字电话技术第六部分传输线路与波导管1.教学内容（1）概论（2）电磁波（3）波沿传输线路的传播（4）反射与驻波（5）传输线路损耗（6）波导管2. 教学要求（1）了解电磁波、波沿传输线路的传播（2）掌握反射与驻波、传输线路损耗的基本概念3. 重点和难点重点：波沿传输线路的传播、反射与驻波、传输线路损耗难点：反射与驻波第七部分无线电传播1.教学内容（1）概论（2）自由空间传播（3）地面传播（4）卫星传播2. 教学要求（1）了解卫星传播（2）掌握自由空间传播、地面传播的基本概念3. 重点和难点重点：自由空间传播、地面传播难点：卫星传播第八部分天线1.教学内容（1）概论（2）简单天线（3）天线特性（4）其他简易天线类型（5）天线阵列（6）反射器（7）蜂窝天线和PCS 天线2. 教学要求（1）了解反射器、蜂窝天线和PCS 天线（2）掌握天线特性、天线阵列的基本概念3. 重点和难点重点：天线特性、天线阵列难点：天线阵列、反射器第九部分发射机与接收机电路1.教学内容（1）概论（2）发射器（3）接收机（4）收发机2. 教学要求（1）了解发射器（2）掌握接收机、收发机的基本概念3. 重点和难点重点：接收机、收发机难点：收发机第十部分蜂窝无线电系统1.教学内容（1）概论（2）历史回顾（3）高级移动电话系统(AMPS) 介绍（4）AMPS 控制系统（5）安全与保密（6）蜂窝电话标准及工作原埋（7）小区站设备（8）利用蜂窝电话进行传真和数据通信（9）数字蜂窝系统2. 教学要求（1）了解高级移动电话系统、数字蜂窝系统（2）掌握AMPS 控制系统、小区站设备、利用蜂窝电话进行传真和数据通信的基本概念3. 重点和难点重点：AMPS 控制系统、小区站设备、利用蜂窝电话进行传真和数据通信难点：AMPS 控制系统第十一部分个人通信系统1.教学内容（1）概论（2）蜂窝系统与PCS 系统的区别（3）IS-136(TDMA)PCS（4）GSM（5）IS-95CDMAPCS（6）几种调制方案的比较（7）PCS 系统数据通信（8）测试蜂窝系统和PCS 系统2. 教学要求（1）了解IS-136(TDMA)PCS（2）掌握蜂窝系统与PCS 系统的区别，GSM 的基本概念3. 重点和难点重点：蜂窝系统与PCS 系统、GSM 、PCS 系统数据通信难点：蜂窝系统和PCS 系统第十二部分星基无线系统1.教学内容（1）概论（2）卫星轨道（3）卫星用于通信（4）卫星与转发器（5）信号与噪声计算（6）使用地球静止卫星的系统（7）使用低轨( L EO)卫星的系统（8）使用中轨(MEO) 卫星的系统2. 教学要求（1）了解IS-136(TDMA)PCS（2）掌握蜂窝系统与PCS 系统的区别，GSM 的基本概念3. 重点和难点重点：蜂窝系统与PCS 系统、GSM 、PCS 系统数据通信难点：蜂窝系统和PCS 系统第十三部分寻呼系统与无线数据网1.教学内容（1）概论（2）寻呼与消息系统（3）无线局域网（4）无线分组数据业务2. 教学要求（1）了解寻呼与消息系统、无线分组数据业务（2）掌握无线局域网的基本概念3. 重点和难点重点：无线局域网难点：无线分组数据业务三、实践环节的要求无实践环节四、课程学时分配课程内容讲课实验习题课讨论课课程设计上机小计基本概念 2 2 模拟调制方案 2 2 数字通信 2 2 数字调制 2 2 电话技术基础 4 4 传输线路与波导管 2 2无线电传播 4 4 天线 2 2 发射机与接收机电路 2 2 蜂窝无线电系统 2 2 个人通信系统 2 2 星基无线系统 2 2 寻呼系统与无线数据网 2 2 机动 2 2 共计32 32五、考核笔试：40%，上课出勤：15%，作业：20%，课程设计：25%六、教材与主要参考书《无线通信技术》布雷克科学出版社2004 年版《无线通信系统与技术》潘焱人民邮电出版社2011 年版制定人：审定人：批准人：。
常见无线通信技术
常见无线通信技术
常见的无线通信技术包括：
1. Wi-Fi：一种使用无线电波进行局域网通信的技术，常用于家庭、企业和公共场所的无线上网。
2. 蓝牙：一种短距离无线通信技术，用于在手机、耳机、音箱等设备之间进行无线数据传输和连接。
3. GPS：全球定位系统，使用卫星信号和地面接收器来确定地球上任何一个模糊的定位。
4. 5G：第五代移动通信技术，具有更高的数据传输速度、更低的延迟和更多的设备连接能力。
5. 手机网络：例如2G、3G和4G，用于实现移动电话通信、数据传输和互联网访问。
6. 红外线通信：使用红外线传输数据的无线通信技术，常用于遥控器、红外数据传输等。
7. 无线电广播：通过无线电波传播音频、视频和数据的技术，包括AM和FM广播、卫星广播等。
8. NFC（近场通信）：一种短距离高频通信技术，用于在移动设备之间进行快速无线连接和数据传输。
9. RFID（射频识别）：一种使用无线电技术进行自动识别和跟踪物体的技术，常用于物流、库存管理等领域。
这些是一些常见的无线通信技术，每种技术都有不同的应用和特点，满足了人们在不同场景下的通信需求。
无线通信技术
无线通信技术无线通信技术是一种通过无线电波或红外线等无线传输信息的通信方式。
它已经成为现代社会中不可或缺的一部分，广泛应用于移动通信、无线互联网、远程控制、物联网等多个领域。
本文将从发展历程、无线通信技术的分类、应用场景和未来发展方向等方面来探讨无线通信技术。
一、发展历程无线通信技术的发展可以追溯到19世纪末的无线电技术的诞生。
当时的科学家们通过实验发现，在空气中传输电磁波可以实现远距离的通信。
随后，无线电传输技术得到了进一步的研发和改进，早期的无线电广播和电报成为无线通信技术的重要应用。
20世纪初，无线通信技术得到了广泛的应用和发展。
随着电子技术的不断进步，出现了各种不同频段的无线通信方式，包括短波、中波、长波等。
无线通信技术的发展为人类的通信方式带来了革命性的变化，实现了远距离、高速率的传输。
二、无线通信技术的分类根据传输介质和传输距离的不同，无线通信技术可以分为多种类型。
常见的无线通信技术包括无线电通信、红外线通信、激光通信等。
1. 无线电通信技术无线电通信技术是最早应用广泛的无线通信技术之一。
它利用无线电波进行信号的传输，可以实现远距离的通信。
无线电通信技术广泛应用于广播电视、移动通信、卫星通信等领域。
2. 红外线通信技术红外线通信技术利用红外线进行信号的传输。
与无线电通信技术不同，红外线通信技术的传输距离较短，一般在几十米到一百米之间。
它广泛应用于遥控器、红外线数据传输等领域。
3. 激光通信技术激光通信技术是一种利用激光进行信号传输的无线通信技术。
激光通信技术具有传输速率高、传输距离远等特点，广泛应用于军事、航空航天等领域。
三、无线通信技术的应用场景无线通信技术在现代社会中的应用越来越广泛，涉及到各个领域。
以下是一些常见的无线通信技术应用场景。
1. 移动通信移动通信是无线通信技术的重要应用之一。
通过无线通信技术，人们可以随时随地进行语音、短信和数据传输。
移动通信技术不仅使人们的沟通更加方便快捷，也推动了电子商务、在线教育等行业的发展。
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分集技术
✓空间分集—发送分集
通信与信息工程学院
分集技术
✓空间分集—发送分集
➢ 各天线发送的加权信号在空中相加,形成如下的接收信号
➢ 通过设定合适的支路加权值使接收信噪比最大.按照接收 MRC分集中类似的方法可得知,使信噪比最大化的加权值ai 为:
✓ 空间分集—接收分集
➢ 门限合并是一种比选择合并更简单的合并方法。
它用同一个接收机顺序监测每个支路，输出第一 个信噪比高于门限值 的信号，从而避免了在每 个支路上都安装一个接收机。
门限合并和选择合并一样，每个时刻只有一路信 号输出，不需要各路同相，因此相干调制和差分 调制都可以采用门限合并。
分集技术
较小的情况。
多载波系统
分集技术
✓ 4.2.4 空间分集
➢ 使用多个发送天线或接收天线，即天线阵列， 其阵元之间有一定的距离。这种分集方式叫做 空间分集。
➢ 如果天线安装的间隔足够大（对于均匀散射环 境及全向的发送和接收天线，达到衰落独立需 要的最小间距近似为波长的一半），那么不同 天线接收到的信号幅度和相位的衰减是不相关 的，即不同天线对之间的衰落路径是独立的。
分集技术
✓ 空间分集—接收分集
瑞利衰落下选择合并的中断率
分集技术
✓ 空间分集—接收分集
➢ 例：设信道为瑞利衰落，调制方式为BPSK调制，可接受的
误码率为
。求 （无分集）、 及 时选择分
集的中断率。假设各支路的平均信噪比相同，为
。
解：BPSK调制信号在
将
和
代入
时达到
，因此
得：
时， 时， 时，
分集技术
✓ 空间分集
空间分集
分集技术
接收分集—单输入多输出 （SIMO）信道，实现独立的衰落路径
不需要增加发送功率或带宽，通 过分集信号进行相干合并还能提 高接收信噪比，获得阵列增益。
benefit
发送分集—多输入单输出 （MISO）信道，发送分集的设计与 发送端是否知道复信道增益信息有关， 发送分集同样也能获得阵列增益。
采用均衡的 单载波系统
直接序列频谱扩频
具有IS多I均载衡波的系单统载：波： 通在过接直发收接射端序预通列编过频码线谱将性扩I和S展I信非：道线转性换 处为采理一用，组此可无方以干法在扰时某、，种正信程交息度子码上载元减波被轻， 码伪其间噪中干声各扰序子。列载利调波用制经维后历比通窄特过带法远平可远坦以 衰实大落现于。发数对射据不码速同元率子的的载最带波优宽的MLW码检发元测射进。行 编然码出而就去，可，维以因比实为特现码算分元法集速的，率复这低杂种，度方法 随 所也着 以称抽 码为头 间离的 干散数扰多量小音指大（数大D增简M加化T），了或 并正且交通频常分发仅多射用路机于复结有用构效（。抽O头FD数M量）
分集技术
✓ 多用户分集—机会通信
➢ 机会调度存在两个问题：公平性和延时
如果信道衰落很慢，某一用户可能会长期占用信道， 使其他用户相邻两次发送的时间间隔相当长
平均信噪比很低的用户的信道变为瞬时信噪比最高的机 会很低，发送机会很少，造成系统资源的分配不公平
正比公平调度
分集技术
✓ 多用户分集—机会通信
➢ 相应的信噪比为:
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分集技术
✓ 空间分集—发送分集
➢ 由此可见,当发送端已知信道信息时,发送分集和 接收MRC分集完全类似,其接收信噪比也是各支 路信噪比的和.
➢ 当各天线的路径增益相同为ri=r时,
➢ 采用M根发送天线时的信噪比是单天线时的M 倍, 即阵列增益为M.
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分集技术
✓空间分集—发送分集
➢ 高信噪比下,MRC发送分集的分集阶数是M,所以 发送和接收的MRC分集都达到了满分集阶数.
➢ 发送分集的主要困难是要让发送端获得信道的相 位和幅度信息.一种方法是,接收端利用导频测量信 道,再将测量结果反馈给发送端.
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分集技术
✓ 空间分集—发送分集
时间分集缺陷：虽然不需要增加发送功率，但是降低了发送速率
通信与信息工程学院
分集技术
✓ 4.2.3 频率分集
➢ 基本思想：在不同的频带发送相同的窄带信号，载 波的间隔是信道的相干带宽
频率分集缺陷：因为要在多个频带上发射信号，所以需要增加发射功率
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分集技术
✓ 频率分集
利用频率分集的同时 处理码间干扰的方法
✓空间分集—接收分集
➢ 门限合并的原理
一旦选定支路后，只要该支路的信噪比一直高于门限值，合并 器就始终输出这个支路上的信号。当这个支路上的信噪比低于门 限值时，就切换到其他支路。
决定切换到哪一个其他支路上有一些不同的方法，最简单就是 随机切换。只有两个支路时，就是直接切换到另一个支路上。这 种方法叫做切停合并（SSC），SSC并不是选择信噪比最高的支 路，所以性能介于无分集和理想选择合并之间。
接收分集：1副发射天线和L副接收天线，接收分集将多个接收天 线上的独立衰落信号合并为一路，再送给解调器。
合并 不同的合并方式
接收分集最简单的两根接收天线模型
分集技术
✓ 空间分集—接收分集 ✓ ➢ 接收分集的主要目的是对独立的衰落路径进
行相干合并来减轻衰落的影响，合并后的输 出是不同衰落支路的加权和。
分集技术
✓ 空间分集—接收分集
SSC中的信噪比
分集技术
✓ 4.2.5多用户分集—机会通信
单用户分集基本思想：
多用户分集基本思想：
通过不同的路径发送载有相同信息的信当号网，络中在存接在收大端量就衰可落以相得互独到立数的据用码户元时的 用于点对点通信
分集技术
✓ 多用户分集—机会通信
单用户分集目的：
无线通信技术XX_51
2020年5月24日星期日
抗衰落技术---分集技术
✓分集技术概述 ✓ 时间分集 ✓ 频率分集 ✓空间分集—接收分集及发送分集 ✓多用户分集
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分集技术
✓ 4.2.1 分集技术概述
分集的目的：在无线通信的信道传输过程中，由于大气 及地面的影响而发生传播损耗及传播延时 随时间变化的现象叫做衰落。
选择合并
合并方式
门限合并 最大比合并
等增益合并
分集技术
✓ 空间分集—接收分集
➢ 选择合并
输出信噪比最高的那个支路上的信号。
若各支路的噪声功率都相等，即 最大的支路。
，则等价于选择
特点：选择合并只需要一个接收机，随时切换到被选的天线支路上 ； 选择合并输出的信噪比等于各支路信噪比的最大值； 不需要各支路同相，可以采用相干调制或差分调制。
2.发送端未知信道信息— Alamouti方案
➢ 考虑两根发送天线情况,假设每根天线的信道增益 是均值为0,方差为1的复高斯随机变量,发送信号s(t)的符 号能量为Es.
➢ 如果简单平分功率后用两个天线发射,那么天线i上的发送
信号为
,接收信号为:
通信与信息工程学院
分集技术
✓ 空间分集—发送分集
➢ 两个复高斯随机变量的和h1和h2本身也是复高
衰落根据其频率
衰落根据其时间
特性划分
特性划分
对抗衰落的有效技术之一就是
对独立的衰落信号
非频率选择性衰落 平衰落
进行分集合并
频率选择性衰落
快衰落
慢衰落
分集技术
✓分集的概念
分集就是在独立的衰落路径上发送相同的数据，由于独立路径在同一 时刻经历深衰落的概率很小，因此经过适当的合并后，接收信号的衰 落程度就会被减小，提高了接收信号的可靠性。
分集技术
✓ 多用户分集—机会通信
最大化信道吞吐量的方法
根据信道条件调度用户发 送的方法为机会调度
下行链路-把系统的全部带宽分配给信道条件最好的用户
把系统的全部带宽分配给信道条件最好的用户
各用户衰落分布和平均功率相同
上行链路
各用户衰落分布和平均功率不同
选择加权信道增益最大的用户，加权值取决于 信道增益、衰落分布、平均功率约束条件
斯的,和的均值为0,方差为2,所以
仍
然是均值为0,方差为1的复高斯随机变量,这和单
根发送天线是一样的.
➢ 可见该方法既不能使两个天线同相,也不能对两 个天线加权分配能量,没有任何性能优点.
分集技术
✓ 空间分集—发送分集
➢ Alamouti方案:
该方案是针对有两根发送天线的数字通信系统设计的.它 占用两个符号周期并且假设在这段时间内信道增益不变.在 第一个符号周期,两个不同的符号s1和s2分别用天线1和天线 2同时发送,每个符号的能量为Es/2;在下一个符号周期,天线 1发送 ,天线2发送 ,每个的符号能量同样也为Es/2.
分集技术
✓ 空间分集—发送分集
分集技术
✓空间分集—发送分集
这两个先后接收到的符号形成矢量
,可写为
式中
HA满足: 定义一个新变量:
则: 是复高斯噪声矢量,均值为0,协方差矩阵为:
分集技术
✓ 空间分集—发送分集
z表达式中的对角阵特性使我们可以分离出两个符号的传输,z 的每个元素对应一个符号的发送:
阵分并分列集后集的增增误后信益益码相噪是定率对比指义斜于增采 为 率单益用分的天天集变线线合化
分集技术
✓空间分集—发送分集
发送分集：多根发送天线，总发送功率是各天线上发送功率的 和。发送分集适合于发送端在空间、供电能力及处理能力方面 比接收端更富裕的系统，比如蜂窝系统。
发送分集
发送端已知信道信息，与接收分集类似
时间分集
频率分集
来自不同空间的多径信号