无线通信基本原理、基本概念(1).doc
无线通信知识点总结
无线通信知识点总结一、无线通信概述无线通信是指通过无线电波传输信息的通信方式。
无线通信广泛应用于移动通信、卫星通信、无线局域网、物联网等各个领域。
无线通信技术的发展历程可以追溯至19世纪初，随着科学技术的进步和电子通信技术的发展，无线通信不断得到改进和完善，为人们的生活和工作带来了巨大便利。
二、无线通信基本原理1. 无线电波的发射与接收无线通信中的信息传输是通过无线电波进行的。
发射无线电波需要一个发射器，而接收无线电波需要一个接收器。
发射器将模拟信号或数字信号转换成无线电波，并通过天线进行辐射。
接收器则用天线接收无线电波，并将其转换成模拟信号或数字信号，被传输到接收端。
2. 调制与解调调制是将要传输的信息信号与载波信号结合在一起的过程。
调制技术主要包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相移调制（PM）。
解调则是将接收到的调制信号分离成原始信息信号和载波信号的过程。
3. 多路复用多路复用是将多个信号通过同一信道进行传输的技术。
常见的多路复用技术包括频分复用（FDMA）、时分复用（TDMA）、码分复用（CDMA）等。
4. 数字调制数字调制是将数字信号转换成模拟信号的过程。
常见的数字调制方式有脉冲编码调制（PCM）和正交频分复用（OFDM）等。
5. 天线技术天线是无线通信中非常重要的组成部分，它能够将电磁波转化为电信号，或将电信号转化为电磁波。
常见的天线形式包括全向天线、定向天线和扇形天线等。
6. 信道编码信道编码是为了提高信道传输的可靠性而对数字信息进行编码的技术。
常见的信道编码技术包括奇偶校验码、卷积码和低密度奇偶校验（LDPC）码等。
7. 功率控制无线通信中的功率控制是指通过调整发射功率和接收灵敏度，使得通信质量能够得到最优化。
8. 频谱规划频谱是无线通信中的宝贵资源，频谱规划是为了合理分配和利用频谱资源，以满足不同通信系统的需求。
三、移动通信技术1. 2G技术2G技术（第二代移动通信技术）是指数字蜂窝移动电话系统，采用了GSM、CDMA、TDMA等技术。
无线电通信技术的原理和应用
无线电通信技术的原理和应用随着科技的发展，人们对通讯技术的需求不断增加，无线电通信技术也日益受到广泛关注。
本文将介绍无线电通信技术的基本原理和应用。
一、无线电通信技术的基本原理无线电通信技术是一种利用电磁波进行通信的技术。
它的基本原理是借助发射机将电能转化成电磁波，利用无线电波在空间中的传播共振特性，经过传播和接收，让信息得以传递。
1. 电磁波的性质电磁波是一种横波，由电场和磁场相互垂直并相互作用构成，可以在真空中传播。
电磁波具有频率、波长、速度等特性，其中频率和波长间成反比例关系，频率越高，波长越短，速度不变。
2. 发射机的原理发射机是将电流变成电磁波的装置。
当电流通过发射机的天线时，会产生一定频率的电磁波，从而将信号传输到接收站点。
发射机有多种类型，包括调幅（AM）发射机和调频（FM）发射机。
3. 接收机的原理接收机的主要功能是将传输的电磁波转化为电流信号，经过放大和处理后提取出所需的信息。
接收机分为调幅（AM）接收机和调频（FM）接收机。
调幅接收机通过调制指定信号的振幅来传输信息，调频接收机则是通过调制信号的频率实现信息传输。
二、无线电通信技术的应用随着技术的发展，无线电通信技术的应用也日益广泛。
1. 无线电广播无线电广播是指通过调幅或调频的方式向大众传播音乐、新闻、文化、体育等信息的一种方式。
无线电广播的传输距离不受地形的限制，可以传播到很远的地方。
2. 无线电电视无线电电视是指通过无线电波将电视信号传输到接收机从而实现电视节目的观看。
无线电电视在信号质量、清晰度、传输距离等方面比有线电视更具优势。
3. 无线电通信无线电通信是指通过无线电波实现远距离通讯的一种方式。
无线电通信的应用包括移动电话、卫星通信、航空通信、海运通信等。
无线通信技术的发展已经极大地改变了人们的工作和生活方式，使得通讯更方便快捷。
4. 无线电导航无线电导航是指通过无线电信号实现导航的方式，包括全球定位系统（GPS）、雷达导航等。
无线通信基础PPT课件PPT47页
1.3.2 语音编码（信源编码）
第 35
页
语音编码的基本方法：波形编码和参量编码
混合编码： 在混合编码的信号中，既含有若干语音特征参量信息又
含有部分波形编码信息。
规则脉冲激励线性预测编码（RPE-LPC）、矢量和激 励线性预测编码（VSELP）等属于混合编码。在数字移 动通信中得到了广泛应用。
X 第36页，共47页。
X 第25页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 25
页
1、通信系统与通信网
（2）数字通信系统
数字调制和解调：数字调制把数字基带信号的频谱从低
频搬到高频，形成适合在信道中传输的频带信号。数字解 调是在接收端恢复数字基带信号。
同步与数字复接：同步使收、发两端的信号在时间上保持
步调一致。数字复接是依据时分复用基本原理把若干个 低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输 容量，提高传输效率。
式中， ma＝Um为U调cm幅度
X 第16页，共47页。
1.2.1 幅度调制
第 16
页
1、双边带调幅（AM）
Ucm
1/2ma Ucm
1/2ma Ucm
c
c c
（c）
单音调制的双边带调幅波（AM）的波形与频谱
X 第17页，共47页。
1.2.1 幅度调制
第 17
页
2、单边带调制（SSB）
(a)话音信号频谱
X 第26页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 26
页
1、通信系统与通信网
（3）通信网
双向、多点通信
X 第27页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 27
页
2、信息速率、信噪比、误码率与信道容量
无线通信技术与应用
制定详细的身份认证和访问控制策略，包括认证方式、权限分配、策 略更新等方面。
入侵检测和防御机制部署
入侵检测
通过监控无线通信网络中的异常行为和流量，及时发现并处置入 侵事件。
防御机制
采用多种安全技术手段，如防火墙、入侵防御系统、安全漏洞修补 等，提高无线通信网络的防御能力。
部署实施
根据无线通信网络的实际情况和安全需求，合理部署入侵检测和防 御机制，确保网络的安全稳定运行。
PART 01
无线通信技术基本概念与 原理
无线通信技术发展历程
早期无线通信
包括无线电报、无线广播等，采用模拟信号进行传输。
第一代移动通信技术（1G）
主要提供语音通话服务，采用模拟信号和频分多址技术。
第二代移动通信技术（2G）
提供数字语音和低速数据服务，采用时分多址或码分多址 技术。
第三代移动通信技术（3G）
非对称加密
使用公钥和私钥进行加密和解密，安全性较高，但加密和解密速 度相对较慢。
混合加密
结合对称加密和非对称加密的优点，提高无线通信的安全性和效 率。
身份认证和访问控制策略设计
身份认证
通过验证用户的身份凭证，确保只有合法用户才能访问无线通信网 络。
访问控制
根据用户的身份和权限，限制其对无线通信资源的访问范围和操作 权限。
第三代移动通信系统（ 3G）
提供了更高的数据传输速率和 更丰富的业务类型，包括视频 通话、移动互联网等，采用了 更先进的CDMA技术。
第四代移动通信系统（ 4G）
以LTE为代表，提供了更高的 数据传输速率、更低的时延和 更广泛的网络覆盖，支持高清 视频、在线游戏等高速数据业 务。
典型移动通信系统架构剖析
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。
无线通信技术的基本原理和应用
无线通信技术的基本原理和应用无线通信技术已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，可以说我们的生活离不开无线通信技术的支持。
从最早的无线电通信到现在的移动通信、卫星通信等，无线通信技术不断的发展和创新，使得我们的通信方式也越来越丰富和便捷。
一、无线通信技术的基本原理无线通信技术的基本原理是利用无线电波进行信号的传输和接收。
无线电波是一种电磁波，它可以在空气和其它介质中传播，以一定的速度向四面八方扩散，并在接收信号的设备中转换成电信号。
因此，无线通信技术的基本原理就是在实现通信时，通过无线电波进行信号的传输和接收。
无线通信技术的发展经历了多年的发展，其基本原理也随之不断发展和创新。
随着通信技术的发展，各种新的无线通信技术层出不穷，如Wi-Fi、蓝牙、LTE等，这些新的通信技术也都是基于无线电波进行通信传输的。
二、无线通信技术的应用无线通信技术的应用非常广泛，可以说无处不在。
无线通信技术已经深入到了我们的生活中的各个方面，如移动通信、电视广播、卫星通信等等。
下面我们简单介绍一些常见的无线通信技术。
1、移动通信移动通信是指以无线电波为载体，通过移动通信终端实现人与人之间的语音、短信、数据等交流。
移动通信的发展使得人们的交流越来越便捷，手机成为了我们生活中必不可少的物品。
目前，移动通信的技术发展已经进入第四代，实现了更加迅速、稳定、安全、高效的通信服务。
而且，未来更高速的移动通信技术也在研究和发展中。
2、卫星通信卫星通信是指以人造卫星为中继器，通过无线电波实现地面各地之间的通信。
在偏远的地区、大海和沙漠等地方，通过卫星通信、对指挥作战、抢险救援、天气预报、自然资源勘查等各种工作起到了重要的作用。
3、电视广播电视广播是指以电视频道为手段，通过无线电波将图像和声音信号传播到接收端，实现电视节目的播出和观看。
电视广播在人们的娱乐生活中也已经成为一个重要的部分，人们可以通过电视广播了解各种新闻、娱乐节目等等。
4、无线网络无线网络是指利用无线电波进行数据传输的电子设备之间进行通信的网络系统。
无线通信基本原理基本概念
无线通信基本原理基本概念无线通信是指通过无线电波、红外线、激光和其他无线电波传播介质，以无线方式传送或接收信息的通信方式。
它采用电磁波作为传输媒介，不需要使用传统的有线设备，可以实现远距离的数据传输。
无线通信在现代社会中应用广泛，包括手机通信、卫星通信、无线电广播和电视广播等。
无线通信的基本原理是通过将信息转换为电磁波信号，然后将信号通过天线发射出去，在接收端的天线上重新接收并将其转换为原始信息。
无线通信的基本概念包括调制解调、信号传输和信道选择。
调制解调是将信息转换为电磁波信号的过程。
调制是将信息信号与载波信号进行合成，使得信息信号的特征被载波信号所具有，实现远距离传输。
解调是将接收到的电磁波信号从载波信号中分离出来，恢复成原始的信息信号。
信号传输是指将调制后的信号通过天线发射出去，并在接收端的天线上接收信号的过程。
在信号传输过程中，需要考虑信号的传输效率以及传输过程中产生的噪声和失真问题。
信道选择是指选择一个合适的信道进行信号传输。
不同的无线通信系统使用不同的频段来传输信号，需要根据具体的应用场景选择合适的频段。
在选择信道的过程中，需要考虑信道的带宽、传输速率、传输距离和传输质量等因素。
除了基本原理和概念之外，无线通信还包括无线信号传输方式和无线通信技术。
无线信号传输方式包括单向传输和双向传输。
单向传输是指信息只能从发送端传输到接收端，接收端无法向发送端传输信息。
双向传输是指信息可以在发送端和接收端之间进行双向传输。
无线通信技术包括调幅、调频、调相和码分多址等。
调幅是指通过调整载波信号的幅度来传输信息。
调频是指通过调整载波信号的频率来传输信息。
调相是指通过调整载波信号的相位来传输信息。
码分多址是指通过使用不同的扩频码将多个信号叠加在同一个频段上，同时传输多路信号。
总之，无线通信是通过将信息转换为电磁波信号，并通过无线传输媒介进行远距离传输的通信方式。
它涉及到调制解调、信号传输和信道选择等基本原理和概念，同时还包括无线信号传输方式和无线通信技术。
无线通信的基本原理
无线通信的基本原理无线通信是指通过无线电波或其他电磁波来传输信息的一种通信方式。
其基本原理包括以下几个方面：1. 模拟信号和数字信号：无线通信可以传输模拟信号或数字信号。
模拟信号是连续变化的电信号，可以直接传输声音、图像等信息。
数字信号是离散的电信号，通过将模拟信号进行数字化编码后传输，主要用于传输计算机数据。
2. 调制与解调：在无线通信中，信息信号需要通过调制来转换为适合传输的高频信号。
调制将信息信号与高频信号进行合成，以实现信号的传输。
解调则是将接收到的信号进行分解，恢复出原始的信息信号。
3. 载波与频率：无线通信使用的是由振荡器产生的连续波形，称为载波。
通过调整载波的频率，可以实现不同的通信频段和信道。
4. 调幅和调频：调幅（AM）和调频（FM）是常见的调制方式。
调幅是通过调整电磁波的振幅来传输信息，而调频则是通过调整电磁波的频率来传输信息。
调幅适用于模拟信号的传输，而调频适用于数字信号的传输。
5. 天线与接收机：天线是无线通信系统中负责发送和接收电磁波的装置。
发送端的天线将调制后的信号转化为电磁波进行发送，而接收端的天线则接收并将电磁波转化为电信号。
6. 编码与解码：在数字通信中，信息需要进行编码和解码。
编码是将原始信息转换为适合传输的数据格式，解码则是接收端将接收到的数据进行还原，恢复出原始信息。
7. 多址与分频技术：在无线通信中，多个用户需要共享有限的频段资源。
为了实现多用户同时进行通信，采用多址技术将用户的信号进行编码和解码，以区分不同用户。
分频技术则将频段划分为多个子信道，分配给不同用户进行通信。
综上所述，无线通信的基本原理包括信号的调制与解调、载波与频率调整、天线与接收机、编码与解码，以及多址和分频技术等。
这些原理共同作用，实现了无线通信系统的正常运行。
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无线通信基本原理、基本概念
1、无线频段的划分
2、我国常用移动通信使用频段
（a ） GSM900:上行：890〜915MHz ，下行：935〜960MHz ，每载波带宽 200 KHz ; GSM1800:上行：1710〜1720MHz ，下行：1805〜1815MHz ，每载波带宽 200 KHz ; （b ） CDMA2000 :上行：825〜835MHz ，下行：870〜880MHz ，每载波带宽
1.23MHz ;
（C ）PHS : 1900〜1920MHz ，每载波带宽 300KHz ;
（d ）集群：上行806〜821MHz ，下行851〜866MHz ，每载波带宽25KHz ; 3、波长入、频率f 的关系为
c=f* 入
式中：C 为光速，数值为3X 108
m/s ，f 单位为Hz ，入单位为m 。
4、波传播的几种方式 表面波传播：以绕射方式，沿着地球表面传播。
天波传播：通过高
空电离层反射传播。
空间波传播：通过直线传播和地面反射传播。
散射传播：利用大气对流层和电离层的不均匀性来散射传播。
长波一般通过表面波传播；中波、短波一般通过表面波或天波传播；微波 一般通过空间波、散射波传播。
5、仙农（Shannon ）定理
C=Blog 2（1+S/N ）
上式中C 为信道容量，B 为信道带宽，S/N 为信噪比。
扩频通信即据此原理。
6、TDD 、FDD 、TDMA 、FDMA 、CDMA 的区别
a ) b
)
a ） TDD （时分双工）
收发信共用一射频频带，上、下行链路使用不同的时隙来进行通信。
b ） FDD （频分双工）
收发信使用一个不同的射频频率来进行通信。
C ）TDMA （时分多址）
传送给不同终端用户的信息通过同一载波的不同时隙来区分。
d ） FDMA （频分多址）
传送给不同终端用户的信息通过不同载波来区分。
CDMA （码分多址）
传送给不同终端用户的信息通过不同码调制来区分。
7、大尺度路径损耗和小尺度路径损耗
大尺度路径损耗：无线信号经长距离上的场强变化，又叫慢衰落。
自由空 间损耗即属于典型的大尺度路径损耗。
小尺度路径损耗：无线信号经过短时间或短距离传播后其幅度快速衰落， 又叫快衰落。
多经传播是引起小尺度传播的主要原因。
8、平衰落和选择性衰落
平衰落：发射信号的频谱特性在接收机内仍能保持不变的衰落。
选择性衰落：发射信号的频谱特性在接收机内发生了畸变的衰落。
9、极化
波的极化是指电场的取向随时间变化的方式。
电场矢量的两个正交分量具有不同振幅和相位关系时，可能形成三种不同 的极化：线极化、园极化和椭圆极化。
i
L 厂
选择性衰落
------- ►
----- ► f
r
---- \
功率谱密度
功率谱密度
平衰落
f
fO
发信频谱图
fO
收信频谱图
功率谱密度
发信频谱图
fO
收信频谱图
» X
10、多普勒频移
基站与移动台间的相对运动会引起频率调制，这种现相叫多普勒频移。
多普
勒频移fd=V/入*COS 0
V —移动台移动速率，单位 m/s ； 入—波长，单位为m 0—移动台运动方向与入射
波的夹角。
多普勒效应示意图
11、 2P SK/4 PSK4QAM/16QAM
12、GSM/CDMA2000/WCDMA/ PHS 的语音编码类型及速率
标准
所采用的语音编码类型
所采用的语音编码速率
椭圆极化
n (01L ______ h ■ ■ /2
1
--*11)
n 0： s :1 ■
p (00) 0 (10)
3 n /2
2PS 雇座图
► V
n /2
7t
3n /2
4P SK/4QA 星 座图
16QA 星座图
» X
13、dBi 、dBd 的区别与关系
两者均为用来表示天线增益的单位。
前者是用理想点源全向天线（其增益为 1）为参考得出的天线增益 dB 值；后者是用半波耦极子的天线增益为参考得出 的天线增益dB 值。
两者之间的关系为同一天线增益用前者表示的值为后者值加 2.15dB 。
14、分集
通过多个接收机接收同一内容的信号，然后通过选择最好的一路信号或几 路接收到的信号同相合成。
分集主要有频率分集、空间分集、极化分集、时间分 集。
15、自由空间传播 发射机和接收机之间完全无阻挡的视距传播。
自由空间损耗L F = 92.4+20log （d*f0）,单位dB 。
式中d 为发射机与接收机之间的距离，单位 km ； f0射频中心频率，单位GHz 。
16、降雨损耗对电波传播的影响
频率大于等于10GHz 以上的电磁波需考虑降雨损耗对信号传播的影响，频率小 于10GHz 以下的电磁波则不需考虑降雨损耗对信号传播的影响， 降雨强度越大、
频率越高则降雨损耗越大。
17、链路预算的一般原理
链路预算的目的是为了计算在满足一定的覆盖率或可用性条件下的无线信 号的最大覆盖半径。
链路计算的方法为：
（1）计算允许的最大路径损耗L MAX
L MAX =P TX -L C -L TK +G TX +G RX -L RK -L B -S RX -L I -L S
式中：
L MAX —允许的最大路径损耗，单位 dB ; P TX —发射机发射功率，单位dBm ； L c —发信合路器损耗值，单位dB ; L TK —发信馈线损耗值，单位dB ; G TX —发信天线增益，单位dBi ; G RX —收信天线增益，单位dBi ; L RK —收信馈线损耗值，单位dB ; L B —收信分路器损耗值，单位dB ; S RX —接收机灵敏度，单位 L I —预留的干预余量，单位 L S —预留的衰落余量，单位 2) 根据传播模式，由 L MAX 计算最大覆盖半径。
dBm ; dB dB 。