无线通信概述
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。
无线通信的名词解释
无线通信的名词解释无线通信是指通过电磁波或其他无线电频率实现信息传输的技术。
它成功地改变了人们的通信方式，使得人们可以在远距离间进行实时的声音和数据传输。
本文将从不同的角度解释无线通信的相关名词，包括无线频谱、调制解调器、Wi-Fi、蜂窝网络和卫星通信。
无线频谱指的是用于无线通信的一定范围内的频率范围。
它被划分为不同的频段，例如无线电、微波和红外线等。
不同频段的无线通信应用于不同的场景。
例如，无线电波被广泛应用于无线电和电视广播，而微波频段则被应用于卫星通信和移动通信。
无线频谱的合理管理对于确保不同无线设备之间的互相干扰至关重要。
调制解调器是无线通信中的关键设备。
调制（Modulation）是指将要传输的信息信号转换为适合在无线传输中使用的载波信号。
解调（Demodulation）则是恢复出原始信息信号。
调制解调器在无线通信中起到了信号转换和处理的作用，保证信息能够在无线媒介中传输并被接收端正确解读。
Wi-Fi是一种无线局域网技术，让设备能够通过无线方式进行互联和接入互联网。
Wi-Fi通过无线路由器和无线适配器之间的通信实现设备间的数据传输。
无线路由器充当基站的角色，将互联网信号转发到各个设备上，而无线适配器则是设备与路由器之间的桥梁。
Wi-Fi的可靠性和高速连接使得人们能够在家庭、办公室和公共场所轻松地获取互联网服务。
蜂窝网络是移动通信中最常用的网络类型。
它是基于基站的系统，将地理区域划分为许多蜂窝状的覆盖区域。
每个蜂窝覆盖区域都由一个或多个基站负责信号传输和接收。
移动终端设备通过与最近的基站建立连接，实现通信。
用户可以通过蜂窝网络进行语音通话、短信和数据传输。
卫星通信是利用卫星作为中继站点，将信号从发送端发送到接收端的通信方式。
卫星上的接收器和发射器负责接收来自发送端的信号，并将其转发到接收端。
卫星通信能够覆盖广大地域，特别适用于遥远地区或没有传统电信基础设施的地方。
它在海上、航空和灾难救援等领域发挥着重要作用。
无线通信系统简介
低成本
无线通信系统的建设和维护成 本相对较低，可以降低通信成
本。
挑战
安全性问题
信号衰减
多径效应
无线通信系统容易受到窃听、 干扰和攻击，需要采取有效 的安全措施来保护信息的安 全。
无线信号在传输过程中会受 到多种因素的影响，如距离、 障碍物等，导致信号衰减和 失真。
无线信号在传输过程中会经 过多个路径到达接收端，形 成多径效应，影响信号的稳 定性和可靠性。
天线增益
天线极化
天线增益是指天线在某一方向上的辐射强 度和方向性系数，增益越高，信号越强。
天线极化是指天线辐射的电场矢量的方向 ，不同的极化方式会影响信号的传输质量 和抗干扰能力。
03
无线通信系统的技术分类
无线电广播系统
无线电广播系统是一种利用无线电波传 送声音信息的通信方式，通过将音频信 号调制到高频载波上，以电磁波的形式 向空间辐射，实现声音信号的传送。
无线通信系统的应用领域
移动通信
移动电话、移动数据传输等。
物联网
智能家居、智能交通、智能农业等。
无线网络
无线局域网（WLAN）、无线个域网 （WPAN）、蓝牙等。
远程控制
无人机、智能机器人等。
02
无线通信系统的基本组成
无线电波传输介质
01
02
03
无线电波
无线通信系统通过无线电 波传输信息，无线电波是 一种电磁波，能够在空间 中传播。
频谱资源有限
无线通信系统使用的频谱资 源有限，随着用户数量的增 加，频谱资源变得越来越紧 张。
未来发展趋势
5G和6G通信技术
随着技术的发展，无线通信系统将向5G和6G通信技术演进，实现 更高速、更可靠、更智能的通信。
无线通信的知识点整理
无线通信的知识点整理无线通信是指通过无线电波等无线方式传输信息的通信方式，它是现代社会中不可或缺的一部分。
随着科技的不断进步，无线通信技术也在不断发展和创新。
本文将对无线通信的一些基本知识点进行整理和介绍。
一、无线通信的定义和分类无线通信是一种通过无线电波将信息从一个地点传输到另一个地点的通信方式。
根据通信距离的不同，无线通信可分为远程无线通信、近程无线通信和局域无线通信等。
1.远程无线通信：远程无线通信主要是指长距离的通信，如卫星通信、移动通信等。
这种通信方式适用于需要进行遥远距离信息传输的场景。
2.近程无线通信：近程无线通信通常用于相对较近的通信距离，如蓝牙通信、红外线通信等。
这种通信方式适用于需要在相对近的范围内进行信息传输的场景。
3.局域无线通信：局域无线通信是指在一个有限的区域内进行通信，如Wi-Fi通信、无线传感器网络等。
这种通信方式适用于需要在特定范围内进行信息传输的场景。
二、无线通信的基本原理无线通信的基本原理是通过无线电波传输信息。
在通信过程中，需要经历信号的调制、传输、接收和解调等过程。
1.调制与解调：调制是将要传输的信息转化成适合无线传输的信号形式，例如将模拟信号转换为数字信号。
解调则是将接收到的信号转换为原始信息。
2.传输与接收：传输过程中，信息通过无线电波等传播介质发送出去，在接收端通过天线接收到信号。
天线将接收到的信号转换成电信号，并传送到接收设备。
三、无线通信的常见技术和应用无线通信涉及众多技术和应用，下面将简要介绍一些常见的技术和应用。
1.移动通信技术：移动通信技术是指通过无线方式实现移动设备间的通信。
其中包括2G、3G、4G和5G等不同代的移动通信技术，每一代技术都在无线传输速度、覆盖范围和用户体验等方面有所提升。
2.Wi-Fi技术：Wi-Fi技术是一种局域无线通信技术，广泛应用于家庭、办公室、公共场所等场景。
它可通过无线局域网连接多个设备，实现互联网接入和资源共享。
无线通信基础知识
无线通信基础知识在当今数字化的时代，无线通信已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从手机的通话、短信到无线网络连接，从卫星导航到物联网的应用，无线通信技术的身影无处不在。
那么，什么是无线通信？它是如何工作的？又有哪些关键的技术和概念呢？接下来，让我们一起走进无线通信的世界，探索其基础知识。
无线通信，简单来说，就是在不使用物理连接（如电线或电缆）的情况下，实现信息的传输和交换。
它依靠电磁波在空间中的传播来传递信号。
这些电磁波可以在不同的频段上传输，例如我们熟知的无线电频段、微波频段等。
要理解无线通信，首先需要了解电磁波。
电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的一种能量传播形式。
它们以光速在空间中传播，并且具有不同的频率和波长。
频率越高，波长越短，所能携带的信息量也就越大。
在无线通信中，信号的发送和接收是通过天线来完成的。
天线可以将电信号转换为电磁波并发送出去，同时也能够接收电磁波并将其转换为电信号。
发送端将需要传输的信息（如声音、图像、数据等）进行编码和调制，使其能够加载到电磁波上。
调制的方式有很多种，常见的有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
接收端接收到电磁波后，通过解调和解码的过程，将加载在电磁波上的信息还原出来。
在这个过程中，会面临各种干扰和噪声，因此需要采用一系列的技术来提高信号的质量和可靠性。
例如，纠错编码可以检测和纠正传输过程中产生的错误；均衡技术可以补偿信号在传输过程中由于信道特性引起的失真。
无线通信系统的一个重要指标是带宽。
带宽决定了能够传输的数据量和速度。
较宽的带宽可以支持更高的数据传输速率，但同时也需要更复杂的技术和更多的频谱资源。
频谱资源是有限的，为了有效地利用频谱资源，出现了多种多址技术。
比如时分多址（TDMA）、频分多址（FDMA）和码分多址（CDMA）等。
这些技术允许多个用户在同一频段上同时进行通信，通过不同的时间、频率或编码方式来区分用户。
无线通信的应用场景非常广泛。
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。
无线通信基础知识
无线通信基础知识
无线通信是指通过无线电波进行信息传输的一种通信方式。
它的优点
是可以免去布线的繁琐工作，使得通信更加便捷和灵活。
在现代社会中，无线通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分，如移动电话、
Wi-Fi网络、蓝牙设备等。
无线通信技术主要包括以下几个方面：
1. 传输介质：无线电波是无线通信的传输介质。
它们是由电场和磁场
交替变化形成的电磁波。
2. 调制技术：调制技术是将数字或模拟信号转换成适合于在无线电波
中传输的形式。
常见的调制技术有振幅调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）等。
3. 天线技术：天线是将电能转换成电磁波并向空间辐射出去的装置。
不同类型的天线适用于不同频率范围内的通信。
4. 信道：在无线通信中，信道指信息从发送端到接收端所经过的路径。
由于空气中存在各种干扰因素，如多径效应、衰落等，导致信息传输
的可靠性受到影响。
5. 编码技术：编码技术是将原始信息转换成一定规则下的编码形式，以提高信息传输的可靠性和安全性。
常见的编码技术有卷积码、纠错码等。
6. 调制解调器：调制解调器是无线通信系统中必不可少的设备，用于将数字信号转换成模拟信号，并将其发送到天线上进行传输。
同时，在接收端，调制解调器还能将接收到的模拟信号转换成数字信号。
7. 无线网络：无线网络是指利用无线通信技术连接多个设备并进行数据交换的网络。
常见的无线网络包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
总而言之，了解无线通信基础知识可以帮助我们更好地理解现代通信技术，并更好地应用于我们日常生活中。
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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—接收信号功率与频率的平方成反比。所以频率越高， 实现大范围覆盖的难度越高。
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无线通信概述
1.4 无线信道与电波传播特 性
无线电波以“横向电磁波”的形式在空间 中传播。
--电场、磁场和无线电波的传播方向都相互 垂直的。
曾获诺贝尔物理奖
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无线通信概述
1.1 历史（5/11）
n 1906年之后的一段时间里，军用和商 用船舶很快采用了无线电技术，1912 年在泰坦尼克号邮轮沉船事件中拯救 了700多个生命而备受称赞。
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无线通信概述
1.1 历史（6/11）
n 1928年，美国底特律警察局率先使用 装备贝茨发明的能适应移动车辆震动 影响的无线电收发信机—超外差AM接 收机的警用车辆无线电移动系统（单 向），标志移动通信开始。
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无线通信概述
1.1 历史（9/11）
n 模拟蜂窝系统：1979年，第一个具有大的覆盖范围和 自动交换功能的系统由爱立信公司推出，并建立北欧
移动电话系统（NMT）。不久，高级移动电话服务 （AMPS）于1983年在北美建立。
国内外使用的模拟蜂窝移动通信系统主要有： ➢北美的AMPS ➢日本的HCMTS ➢英国与中国采用的TACS ➢前西德的C450 ➢法国的Radio Comm2000
•第二代蜂窝系统最初主要 提供语音业务，后来逐步演 变到可以提供电子邮件、互 联网接入、短消息等数据业 务。截至2013年3月底，中 国共有11.46亿移动通信服 务用户。
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无线通信概述
1.1 历史（11/11）
n 无线通信发展史上的10个里程碑 电话的发明 电报的发明 电磁波的发现 无线电报的发明
1955）
---爱因斯坦（1879-
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无线通信概述
无线通信定义
n 定义 无线通信是利用无线电波传播信息的通信方式。 无线电波是指在自由空间（包括空气和真空) 传播的电磁波。
引申：通过“无形”的媒体进行信息交换的通信称为 无线通信。
例如：无线电波、红外线、紫外线、激光等。 n 无线通信优点
无线电通信发明10年后,谁还能笑傲江湖？
寻呼机诞生 蜂窝式移动电话 GSM手机 铱星系统 新一代手机
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无线通信概述
1.2 无线通信应用
无线通信主要应用于哪些领域？
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无线通信概述
1.2 无线通信应用
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n 无线电广播
n 电视
n 移动通信—蜂窝电话 卫星电话
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无线通信概述
四种传播机制
直射：自由空间传播
反射：当电磁波遇到比波长大得多的物体 时，发生反射。反射发生在地球表面、建 筑物和墙壁表面。
绕射：当发射机和接收机之间的传播路由 被尖锐的边缘阻挡时，发生绕射。
散射：当电磁波的传播路由上存在小于波
长的物体、并且单位体积内这种障碍物体
TD-SCDMA：采用国家为中国，继 承基础为GSM；
WiMAX：应用前景不乐观？
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无线通信概述
TD-SCDMA：该标准是由中国大陆独自制定的3G标 准，1999年6月29日，中国原邮电部电信科学技术 研究院（大唐电信）向ITU提出。
WCDMA由中国联通公司于2009年10月1日正式商 用
n 1946年第一个公共移动电话系统在美 国的5个城市建立。
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n 1947年第一个连接纽约和波斯顿的微 波中继系统开始运行。
无线通信概述
1.1 历史（7/11）
n 1958年美国宇航局(NASA)发射第一颗 通信卫星，第一次通过卫星实现语音 通信，无线通信进入了新时代。
n 1950-1960年代期间，贝尔实验室和 全世界其他的通信公司一起发展了蜂 窝无线电话的原理和技术。
Cdma2000由中国电信于2009年起开始运营
TD-SCDMA由中国移动于2009年6月建成并投入商 业化运营
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无线通信概述
宽带化、移动化趋势
WiMAX提出和推进--宽带业务的移动化
与有线通信相比，不需要架设传输线路，不 受通信距离限制，机动性能好，建立迅速。
灵活性 抗灾性 移动性
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无线通信概述
1.1 历史（1/11）
n 1837年莫尔斯（1791-1872）发明了 电报，1844年5月24日，他用激动得 发抖的手，从华盛顿向40英里外的巴 尔的摩城拍发了世界上第一份长途有 线电报，电文是《圣经》上的一句话： “上帝创造了何等奇迹！” 。
的数目非常巨大时，发生散射。散射发生
在粗糙表面、小物体或其它不规则物体，
如：树叶、街道标志和灯柱等。 PPT文档演模板
无线通信概述
无线信道的物理过程
散射体
天线 无线发
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绕射
障碍物
直射 反射
地面
干扰 散射
天线
移动
热噪声
无线收
无线通信概述
自由空间传播
什么是自由空间？是一个理想 球面上的功率流
n 数据传输—wifi bluetooth zigbee WiMAX
n 紧急服务—无线电紧急定位信标
辨识—RFID（ ）卡 n
Radio Frequency Identification
n 其它—业余无线电 雷达 导航…
无线通信概述
1.3 无线频谱划分
λ＝c/f ，c=300000000 m/s
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n 目标：将以现代无线通信系统为背景， 主要讲述无线通信的基本概念和关键 技术以及典型无线通信系统，让同学 对无线通信技术有较全面的了解，对 典型无线通信系统有所了解。
n 重点：无线通信的基本概念，无线通 信中的相关关键技术和典型无线通信 系统相关知识。
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无线通信概述
第一章 无线通信概述
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无线通信概述
1.1 历史（8/11）
n 进入20世纪70年代，一些经济发达国 家对民用移动电话的需求日益增加， 而且伴随着微电子技术以及计算机技 术的迅速发展，发展一种较大范围使 用的移动电话系统已经具备了理论上、 技术上和经济上的可行性。而且新理 论与新体制的不断发展和完善，为模 拟蜂窝移动通信系统的诞生奠定了坚 实的经济和技术基础。
这些系统分别采用 400MHz,450MHz,800MHz 和900MHz频段。
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无线通信概述
1.1 历史（10/11）
n 数字蜂窝系统：1988年，第一个数字蜂窝系统在 欧洲建立，称为全球移动通信系统（GSM）。最 初打算提供一个泛欧标准来取代当时大量运行的
不兼容模拟系统，GSM之后很快就出现了北美IS54数字标准。
无线通信概述
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2020/11/16
无线通信概述
教材&参考书籍
n 教材—潘焱，无线通信系统与技术
参考书籍：
n 美国出版的经典教材— Wireless communications principles and practice , 作者：Theodore
S.Rappaport
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n 《无线通信原理与应用》（第二
版），高文安等译，电子工业出版
社
无线通信概述
几点要求与说明
n 出勤：不得迟到,旷课(有事请事先请 假,要请假条)，缺勤三次取消考试资 格
n 听课：手机关机或调成静音 n 考查成绩：平时成绩（30%）+考试
成绩（70%） n 闭卷考试
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无线通信概述
教学目标&教学重点
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无线通信概述
1.1 历史（4/11）
n 1897年马可尼（Marconi）第一次在无线传输中 用莫尔斯码从船上与岸边通信（30km) ，标志 无线电通信的开始。
马可尼（1874－1937）意大利人 1894年 在父亲的庄园试验 1896年 去伦敦 1897年 建立无线电报公司 1899年 首次实现英法无线通信 1916年 实现短波无线电通信 1929年 建立世界性无线通信网
的空间， 在自由空间中， 电
波沿直线传播， 不发生反射、
折射、 绕射、 散射和吸收等
现象.
r
如图所示，辐射功率为Pt，发
Pt
射天线增益为Gt,则以发射源
为中心，r为半径的球面上单
位面积的功率为：
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无线通信概述
自由空间的传播损耗 ：无线电波在自由空 间传播时，其单位面积中的能量会因为扩 散而减少。它仅与传输距离r和电波频率f有 关，可用下式来表示：
n 人类社会电通信的时代，便从此开始 了。
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无线通信概述
1.1 历史（2/11）
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n 1876年美国人贝尔发明了电话，过了 40年美国建成第一条横贯国土东西的 长途电话线。这条线路的修建，足足 耗费了2960吨铜和13万根电线杆。
贝尔（1847－1922） 1868年 在伦敦工作 1871年 去波士顿工作 1873年 任波士顿大学教授 1875年 发明多路电报 1876年 发明电话
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无线通信概述
3G商用进程加快
3G是3rd Generation的缩写，指第三代移动通信技术。
四种标准有：WCDMA， CDMA 2000，TD-SCDMA，WiMAX。
WCDMA：采用国家为欧洲和日本， 继承基础为GSM；
CDMA2000：采用国家为美国和日 本，继承基础为窄带CDMA；