归纳802.11调制解调技术.ppt
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802.11协议标准ppt详解
物理层结构
物理层管理（Physical Layer Management）：物理层管理与
MAC层管理相连，为物理层提供管理功能。
物理层汇聚子层（PLCP）：媒体访问控制（MAC）子层和物理层
汇聚（PLCP）子层通过物理层服务访问点（SAP）利用原语进行通信
。MAC发出指示后，PLCP就开始准备需要传输的媒体协议数据单元（
STA4 STA6
DS
BSS1
AP
DS
AP BSS2
DS（Distribution System）：分布式系统
ESS
BSS1
Service set identify (SSID1)
ESS
属于同一VLAN的客户端
AP1 AP2
DS
Service set identify (SSID1)
BSS2
802.11e — QoS
802.11h —动态调整 802.11i —安全增强 802.11f — 漫游和切换 802.11s — mesh
IEEE802.11的工作方式及802.11网络 基本元素
802.11定义了两种类型的设备，一种是无线站，通常 是通过一台PC机器加上一块无线网络接口卡构成的， 另一个称为无线接入点（Access Point，AP），它的 作用是提供无线和有线网络之间的桥接。一个无线接 入点通常由一个无线输出口和一个有线的网络接口 （802.3接口）构成，桥接软件符合802.1d桥接协议。 接入点就像是无线网络的一个无线基站，将多个无线 的接入站聚合到有线的网络上。无线的终端可以是 802.11 PCMCIA卡、PCI接口、ISA接口，或者是在非 计算机终端上的嵌入式设备（例如802.11手机）。
IEEE-802.11及802.15.4协议分析PPT课件
邻的多个信道产生重叠，若在同一个空间建立多个BSS/IBSS时，要让它们
所用的信道不会互相重叠而产生干扰。在同一个空间最多只能使用1、6、
11这三个信道，若选用其他信道，最多只能有2个互不干扰的信道。
.
9
IEEE802.11
同一空间多信道的使用增加了带宽
Blue = 11Mb/s (channel 1)
.
11
IEEE802.11
BSS（基本服务集）
IBSS BSS
Ad Hoc 网（无线自组网） Infrastructured 网(基础设施网)
IBSS (Independent BSS，独立基本 有AP(Access Point, 接入点)， 服务集)，无AP，站点间直接通信）. 无线站点通信首先要经过AP 12
802.11b+，物理层补充PBCC（2.4GHz，11Mbit/s，2002）
802.11c，关于802.11网络和普通以太网之间的互通协议（2000）
802.11d，关于国际间漫游的规范（2000）
802.11e，对服务等级QoS的支持（2004）
802.11f，基站的互联性（2003）
WLAN 协议 ---- IEEE 802.11
在实际使用上，通常会将WLAN和现有的有线局域网结合， 不但增加原本网络的使用弹性，也可扩大无线网络的使用范围， 目前最热门的 WLAN 技术就是 IEEE的802.11及其相关标准。
IEEE 802.11(1997.6)， 1或2Mbps， 工作在2.4GHz频段或使用红外(IR)
IEEE802.11
IEEE802.11是最初制定的一个无线局域网标准，主 要用于解决办公室局域网和校园网中，用户与用户终端 的无线接入，业务主要限于数据存取，速率最高只能达 到2Mbps。由于802.11在速率和传输距离上都不能满足 人们的需要，因此，IEEE小组又相继推出了802.11b和 802.11a两个新标准。三者之间技术上的主要差别在于 MAC子层和物理层，随后又推出了802.11g和802.11n标 准。
调制解调PPT课件
高的频谱利用率要求已调信号所占的带宽窄。 它 意味着已调信号频谱的主瓣要窄， 同时副瓣的幅度要 低(即辐射到相邻频道的功率要小)。 对于数字调制而 言， 频谱利用率常用单位频带(1 Hz)内能传输的比特 率(b/s)来表征。高的抗干扰和抗多径性能要求在恶劣 的信道环境下， 经过调制解调后的输出信噪比(S/N)较 大或误码率较低。
第2章 调制解调
下面以调频信号为例说明调制解调的过程及其信 号特征和性能。
设载波信号为
u(t) Uc cos(ct 0 )
(2 - 1)
式中， Uc——载波信号的振幅， ωc——载波信号的角频 率， θ0——载波信号的初始相位。
u(t) Uc cos(ct (t))
式中， φ(t)为载波的瞬时相位。
erfc (x) 2 ez2dz
x
(2 - 32)
第2章 调制解调
2.2.2 最小移频键控(MSK)调制
MSK是一种特殊形式的FSK， 其频差是满足两个 频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差， 并要求 FSK信号的相位连续。 其频差Δf=f2-f1=1/2Tb, 即调制指 数为
h f 0.5
J2(mf )sin(c 2 )t J2(mf )sin(c 2 )t
}
(2 - 9)
式中， Jk(mf)为k阶第一类贝塞尔函数：
Jk (mf
)
j0
(1) j (m f / 2)2 jk j!(k j)!
(2 - 10)
第2章 调制解调
振幅 Uc
2B＝ 2(mf＋ 1)
Uc / 2 o
dB
FM
AM同 步 检 波
o
门限
Sin Nin
dB
图 2 - 2 FM解调器的性能及门限效应
第2章 调制解调
下面以调频信号为例说明调制解调的过程及其信 号特征和性能。
设载波信号为
u(t) Uc cos(ct 0 )
(2 - 1)
式中， Uc——载波信号的振幅， ωc——载波信号的角频 率， θ0——载波信号的初始相位。
u(t) Uc cos(ct (t))
式中， φ(t)为载波的瞬时相位。
erfc (x) 2 ez2dz
x
(2 - 32)
第2章 调制解调
2.2.2 最小移频键控(MSK)调制
MSK是一种特殊形式的FSK， 其频差是满足两个 频率相互正交(即相关函数等于0)的最小频差， 并要求 FSK信号的相位连续。 其频差Δf=f2-f1=1/2Tb, 即调制指 数为
h f 0.5
J2(mf )sin(c 2 )t J2(mf )sin(c 2 )t
}
(2 - 9)
式中， Jk(mf)为k阶第一类贝塞尔函数：
Jk (mf
)
j0
(1) j (m f / 2)2 jk j!(k j)!
(2 - 10)
第2章 调制解调
振幅 Uc
2B＝ 2(mf＋ 1)
Uc / 2 o
dB
FM
AM同 步 检 波
o
门限
Sin Nin
dB
图 2 - 2 FM解调器的性能及门限效应
2调制解调技术ppt
设MSK信号的一般形式为：
S ( t) co c t a k sd t x k kTb≤t≤(k+1)Tb
则(： c d)Tb(c d)Tb 故 即： S： (dt＝ )2cTbos或 ct2 ： fa Tdb k＝ t 41Txbk
给定两个信号cos2πfmt和cos2πfst，它们之间的相关系数
– 信息比特空间到已调信号集的映射关系：现代调制映 射规则是按某种规则将信息符号映射到比信息符号集 更大的调制信号集，即调制本身将引入调制信息序列 之间的一定约束关系。这种映射的目标有两个：
• 在统计特性上将尽可能多的信息符号映射为能量较 小的信号点
• 使不同调制信号序列之间的欧氏距离尽可能大。
– 解调设计：可划分为相干解调与非相干解调；一般情 况下相干解调比非相干解调有 3dB 的能量增益。解调 设计的基本目标只有一个，就是使信息符号接收的差 错概率最小。
MS 信 K号的一般 S(t) 表 co示 sct为 2a Tb kt： xk
式中， xk是为了保证t=kTb时相位连续而加入的相位
常量。令 φk = ωct+θk kTb≤t≤(k+1)Tb
式中：k
2Tb
akt
xk
为了保持相位连续， 在t=kTb时应有下式成
立： φk-1(kTb) = φk(kTb)
/ 2 0
－/ 2 －
5Tb
Tb 2Tb 3Tb 4Tb
6Tb 7Tb 8Tb 9Tb
－ 3 / 2
－ 2 － 5 / 2
－ 3
0 － 2 － 3 － 3 － 3 4 － 4
ak t
xk
– 正交展开：
MSK信号可表示为：S(t)cocst [(t)]
S ( t) co c t a k sd t x k kTb≤t≤(k+1)Tb
则(： c d)Tb(c d)Tb 故 即： S： (dt＝ )2cTbos或 ct2 ： fa Tdb k＝ t 41Txbk
给定两个信号cos2πfmt和cos2πfst，它们之间的相关系数
– 信息比特空间到已调信号集的映射关系：现代调制映 射规则是按某种规则将信息符号映射到比信息符号集 更大的调制信号集，即调制本身将引入调制信息序列 之间的一定约束关系。这种映射的目标有两个：
• 在统计特性上将尽可能多的信息符号映射为能量较 小的信号点
• 使不同调制信号序列之间的欧氏距离尽可能大。
– 解调设计：可划分为相干解调与非相干解调；一般情 况下相干解调比非相干解调有 3dB 的能量增益。解调 设计的基本目标只有一个，就是使信息符号接收的差 错概率最小。
MS 信 K号的一般 S(t) 表 co示 sct为 2a Tb kt： xk
式中， xk是为了保证t=kTb时相位连续而加入的相位
常量。令 φk = ωct+θk kTb≤t≤(k+1)Tb
式中：k
2Tb
akt
xk
为了保持相位连续， 在t=kTb时应有下式成
立： φk-1(kTb) = φk(kTb)
/ 2 0
－/ 2 －
5Tb
Tb 2Tb 3Tb 4Tb
6Tb 7Tb 8Tb 9Tb
－ 3 / 2
－ 2 － 5 / 2
－ 3
0 － 2 － 3 － 3 － 3 4 － 4
ak t
xk
– 正交展开：
MSK信号可表示为：S(t)cocst [(t)]
调制与解调分析课件
调制的作用与重要性
调制的作用
调制的作用是将低频信号转换为高频信号，以便于传输。通过调制，可以有效 地利用频谱资源，提高传输效率，同时也可以实现多路复用，提高通信系统的 容量。
调制的重要性
调制在通信系统中具有非常重要的作用。它是实现无线通信的关键技术之一， 可以有效地将信息传输到远方。同时，调制也是实现数字通信的基础，可以使 得数字信号在有限的频谱资源上实现高速传输。
调制的过程
调制的过程包括调制信号和载波信号两个部分。调制信号是包含信息的数据信号，载波信 号是高频的振荡信号。通过调制，将调制信号的特性改变，使其与载波信号同步，从而将 信息传输出去。
调制的分类
调制可以分为模拟调制和数字调制两种。模拟调制是指将连续变化的模拟信号转换为高频 信号，而数字调制则是将离散的数字信号转换为高频信号。
调相信号的解调
调相信号解调方法
鉴相法和相干解调法。鉴相法是通过将调相信号与本地载波信号相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量，得到原 始相位信息。相干解调法则是通过与载波信号相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量，得到原始基带信号。
调相信号解调原理
调相信号的解调是将已调相信号恢复成原始基带信号的过程。解调过程中，需要使用适当的解调方法，根据调制 信号的特性选择合适的解调电路。
调相信号的解调通常采用鉴相器解调法，通过 比较接收到的信号与本地载波信号的相位差来 恢复原始调制信号。
PM信号在传输过程中具有较好的相位保持能力 ，适用于需要精确相位控制的通信系统。
调相和调频的关系
调相和调频都是利用载波的参数变化 来传递信息，但它们所利用的参数不 同。调频利用的是载波的频率变化， 而调相利用的是载波的相位变化。
高效解调算法
研究更高效的解调算法， 如基于机器学习的解调方 法，以降低计算复杂度和 功耗。
《调制与解调技术》课件
解调分类
研究不同解调技术的分类和应用领域。
二、调制技术
1
幅度调制（AM）
深入研究幅度调制的原理、特点和应用，重要性。
探索频率调制的原理、特点和在广播和
音频传输中的常见应用。
3
相位调制（PM）
了解相位调制的工作原理、特点和在通 信系统中的应用案例。
三、数字调制
数字调制分类
调制解调器分类
研究不同类型的调制解调器，如ADSL调制解调器和 光纤调制解调器。
五、总结
调制解调技术的应用
总结调制解调技术在不同领域中的广泛应用，如电信、广播、无线通信等。
未来发展趋势
展望调制解调技术的未来发展趋势，如5G通信、物联网等。
总体评价和建议
对调制解调技术进行综合评价，并提出进一步学习和研究的建议。
学习不同数字调制技 术的分类和在数字通 信中的应用。
常见调制方式
探索数字调制中常用 的调制方式，如PSK、 QAM等。
误码率理论
了解误码率理论的基 本概念和在数字通信 中的作用。
误码率测试
研究如何进行误码率 测试以评估数字调制 系统的性能。
四、调制解调器
调制解调器作用
探索调制解调器在通信系统中的作用和基本原理。
《调制与解调技术》PPT 课件
在这个PPT课件中，我们将学习调制与解调技术的基本概念、调制技术、数字 调制、调制解调器以及应用和未来发展趋势。
一、基本概念
调制原理
学习调制的基本原理，即将信息信号转换为适 合传输的载荷信号。
解调原理
了解解调的基本原理，即将调制后的信号转换 回原始信息信号。
调制分类
探索不同调制技术的分类和应用场景。
研究不同解调技术的分类和应用领域。
二、调制技术
1
幅度调制（AM）
深入研究幅度调制的原理、特点和应用，重要性。
探索频率调制的原理、特点和在广播和
音频传输中的常见应用。
3
相位调制（PM）
了解相位调制的工作原理、特点和在通 信系统中的应用案例。
三、数字调制
数字调制分类
调制解调器分类
研究不同类型的调制解调器，如ADSL调制解调器和 光纤调制解调器。
五、总结
调制解调技术的应用
总结调制解调技术在不同领域中的广泛应用，如电信、广播、无线通信等。
未来发展趋势
展望调制解调技术的未来发展趋势，如5G通信、物联网等。
总体评价和建议
对调制解调技术进行综合评价，并提出进一步学习和研究的建议。
学习不同数字调制技 术的分类和在数字通 信中的应用。
常见调制方式
探索数字调制中常用 的调制方式，如PSK、 QAM等。
误码率理论
了解误码率理论的基 本概念和在数字通信 中的作用。
误码率测试
研究如何进行误码率 测试以评估数字调制 系统的性能。
四、调制解调器
调制解调器作用
探索调制解调器在通信系统中的作用和基本原理。
《调制与解调技术》PPT 课件
在这个PPT课件中，我们将学习调制与解调技术的基本概念、调制技术、数字 调制、调制解调器以及应用和未来发展趋势。
一、基本概念
调制原理
学习调制的基本原理，即将信息信号转换为适 合传输的载荷信号。
解调原理
了解解调的基本原理，即将调制后的信号转换 回原始信息信号。
调制分类
探索不同调制技术的分类和应用场景。
《调制解调》课件
《调制解调》PPT课件
本《调制解调》PPT课件将介绍调制解调的基本概念、信号传输、调制技术、 解调技术、以及调制解调技术在通信系统中的应用和发展趋势。
前言
调制解调是现代通信中关键的技术之一。本课程将着重介绍调制解调的基本 概念，以及课程的主要内容和目标。
信号传输
传输信号有两种基本类型：模拟信号和数字信号。了解噪声和失真的影响以 及信息传输中的信道对信号的影响。
调制技术
模拟调制技术
AM、FM、PM等模拟调制技术的原理和应用。
数字调制技术
了解脉冲调制、QAM、OSK、OFDM等数字调制 技术的基本原理。
解调技术
模拟解调技术
检波器、直接解调、抑制载波解调、同步解调等模拟解调技术。
数字解调技术
了解直接解调、差分解调、时钟恢复、解码和译码等数字解调技术。
应用和发展
调制解调技术在通信系统中的应用
了解调制解调技术在移动通信、宽带通信等领 域的广泛应用。
调制解调技术的发展趋势展望未来调制解ຫໍສະໝຸດ 技术的发展方向和应用前景。结语
总结本课程的重点和难点，同时展望调制解调技术在未来的应用前景和发展方向。
本《调制解调》PPT课件将介绍调制解调的基本概念、信号传输、调制技术、 解调技术、以及调制解调技术在通信系统中的应用和发展趋势。
前言
调制解调是现代通信中关键的技术之一。本课程将着重介绍调制解调的基本 概念，以及课程的主要内容和目标。
信号传输
传输信号有两种基本类型：模拟信号和数字信号。了解噪声和失真的影响以 及信息传输中的信道对信号的影响。
调制技术
模拟调制技术
AM、FM、PM等模拟调制技术的原理和应用。
数字调制技术
了解脉冲调制、QAM、OSK、OFDM等数字调制 技术的基本原理。
解调技术
模拟解调技术
检波器、直接解调、抑制载波解调、同步解调等模拟解调技术。
数字解调技术
了解直接解调、差分解调、时钟恢复、解码和译码等数字解调技术。
应用和发展
调制解调技术在通信系统中的应用
了解调制解调技术在移动通信、宽带通信等领 域的广泛应用。
调制解调技术的发展趋势展望未来调制解ຫໍສະໝຸດ 技术的发展方向和应用前景。结语
总结本课程的重点和难点，同时展望调制解调技术在未来的应用前景和发展方向。
IEEE 802(完整版).11、802(完整版).15、802(完整版).16、802(完整版).20标准简介(完整版).ppt
802.11：无线局域网Wireless LAN
802.15：无线个域网 Wireless Personal Area Network
802.16：宽带无线接入 Broadband Wireless Access
802.17：弹性分组环 Resilient Packet Ring
802.18：无线管制 RadiE 802简介
802.1 ：高层局域网协议Higher Layer LAN Protocols
802.2 ：逻辑链路控制Logical Link Control
802.3 ：以太网Ethernet
802.4 ：令牌总线Token Bus
802.5 ：令牌环Token Ring
802.19：共存 Coexistence TAG
802.20：移动宽带无线接入 Mobile Broadband Wireless Access (MBWA)
802.21：媒质无关切换 Media Independent Handoff
.,
3
IEEE 802.11系列标准简介
.,
4
802.11标准简介
蓝牙是第一个面向低速率应用的标准，但是它的市场情况不 太理想，其原因之一是受WiFi（802.11b） 的冲击，WiFi产品的 价格大幅度下降在某些应用方面抑制了蓝牙的优势。另一个原因 是蓝牙为了覆盖更多的应用和提供QoS使其偏离了原来设计简单的 目标，复杂使蓝牙变得昂贵，不再适合那些要求低功率、低成本
802.15.3也称WiMedia，旨在实现高速率。其原始版本 规定的速率高达55Mbit/s，使用基于802.11但不兼容的 物理层。后来多数厂商倾向于使用802.15.3a，它使用 超宽带（UWB）的多频段OFDM联盟（MBOA）的物理 层，速率高达480Mbit/s。
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课件
限定在[0,2π]内的a·sin(t)信号的频谱，即以sin(t)为载波的调制信号的频谱
802.11展频技术
sin(2t)的频谱分析基本相同。需要注意的是，由于正交区间为[0,2π]，因此 sin(2t)在相同的时间内发送了两个完整波形。相同的门函数保证了两个函数 的频谱形状相同，只是频谱被搬移的位置变了：
课件
限定在[0,2π]内的b·sin(2t)信号的频谱，即以sin(2t)为载波的调制信号的频谱
802.11展频技术
将sin(t)和sin(2t)所传信号的频谱叠加在一起，如下：
a·sin(t)+b·sin(2t)信号的频谱
可以看出, 在sin(t)频谱峰值处, sin(2t)的频谱功率为零,反之亦然. 所以两个信号的频谱是正交的. 依此类课件推, 所有sin(Xt)函数的频谱相互之间都是正交的. (X为整数)
802.11 调制解调技术
课件
802.11 调制解调技术
802.11技术基础 802.11调制技术 802.11展频技术
课件
802.11技术基础
802.11常用的标准有802.11 a, b, g, n
802.11a: 载波5GHz, 物理层 OFDM. 802.11b: 载波2.4GHz, 物理层 采用补码键控CCK/DSSS. 802.11g: 载波2.4GHz, 物理层 CCK/DSSS, OFDM. 兼容802.11b. 802.11n: 载波2.4GHz 和 5GHz, 物理层 OFDM+MIMO.
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）正交频分
复用
将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子 数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端 采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。每个 子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成 平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅 是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
继续靠近，间隔频率互相正交，因此频谱虽然有重叠，但是 仍然是没有互相干扰的。
课件
802.11展频技术
对限制在[0,2π]内的sin(t)信号，相当于无限长的sin(t)信号乘以一个 [0,2π]的矩形脉冲，其频谱为两者频谱的卷积。sin(t)的频谱为冲激， 门信号的频谱为sinc信号（即sin(x)/x信号）。冲激信号卷积sinc信号 ，相当于对sinc信号的搬移。所以分析到这里，可以得出OFDM的时 域波形其对应的频谱如下：
802.11展频技术
导频和训练符号
导频和训练符号的作用都是为了得到准确符号同步和频偏纠正.
导频
导频是在一个固定的频率上一直发已知的信号，在频谱上看 多了一条线,是频域上的处理. 20MHz 带宽调制导频为BPSK的调制方式. 40MHz 带宽调制导频为QPSK的调制方式.
训练符号
训练序列就是在发送的数据帧前面含有一部分已知道的码元 , 用于接受端的同步和信道估计,它是在时域上的处理.
双比特码元
a
b
0
0
0
1
1
1
1
0
01
载波相位 （ j k ）
A 方式
B 方式
0o
45 o
90o
135 o
180 o
225 o
270 o
315 o
01
00
11
00 参考相位
课件
45
参考相位
11
10
802.11调制技术
QPSK调制星座图
01
00
11
10
课件
802.11调制技术
QAM调制原理
正 交 幅 度 调 制 (QAM, Quadrature Amplitude Modulation)是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制 方式。这两个载波通常是相位差为90度(π/2)的正弦波,因此 被称作正交载波.
如图所示。图中的纵轴将可用频率划分为几个频槽(frequency slot)。同样地，时间轴也被划分为一系列时槽(time slot)
课件
802.11展频技术
跳频传输
调频可以避免设备干扰某个频段(frequency band 简称 band)的 主要用户.
跳频用户对主要用户只会造成瞬间干扰，因为跳频健将能量分散至 较宽的频段。同样地，主要用户只会影响展频设备的某个频槽，就像是 瞬间的噪声一般。
课件
802.11展频技术
三角函数系中任何不同的两个函数的乘积在区间[-π,π]上的积分等于 0. 如三角函数系{1,sinx,sin2x,sin3x,sin4x… …},如 1*SinX或者 SinX*Sin2X在[-π,π]上的积分都为0.
若载波1发送的数据为A， 调制在SinX上， 载波2发的数据为B，调制 在Sin2X上，他们是同时发送的，基站收到的数据就是 ASinX+ BSin2X.
课件
802.11展频技术
导频和训练符号
20MHz带宽数据帧中导频与数据的分布. 16~20 uS: SIGNAL域, 用于传递后续DATA的调制和编码率.已
经物理层的其他信息. 20 uS~end: DA11展频技术
导频和训练符号
20MHz带宽数据帧共有52个子载波, 其在各个域的分布: 短时训练符号使用了12个子载波,长时训练符号使用了52个子载波. DATA域使用48个子载波传输数据, 4个子载波做实时符号同步和频偏纠正.
课件
802.11展频技术
保护间隔与循环前缀
多径效应对各个子载波产生相位影响. 当以低频子载波的180°相位出开始做该FFT积分时, 在FFT积分 区域内带有时延的高频子载波的个数为非整数个, 形成了该子载波 FFT积分的非连续性. 多径效应产生的高频子载波的时延信号对低频 子载波造成了干扰.
课件
课件
802.11调制技术
BPSK调制原理
差分相移键控（BPSK）是利用相邻二个码元的载波信号 初始相位的相对变化来表示所传输的码元。
例如，在二进制中传输“1”码时，则与此码元所对应的 载波信号初始相位相对于前一码所对应的载波信号初始相位 有π弧度的变化;，传输“0”码时，与此码元所对应的载波信 号的初始相位相对于前一码元所对应的载波信号初始相位无 变化（“1变0不变” ）；当然反过来也是可以的。
发送在无线空间的叠加信号
课件
a×sin(t)+b×sin(2t)
802.11展频技术
接收信号乘sin(t)，积分解码出a信号。
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802.11展频技术
接收信号乘sin(2t)，积分解码出b信号
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流程图
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频域上的OFDM
在时域中主要讨论了O(正交)是如何发挥作用的，下面主要讨论FDM 常规FDM的系统图：
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常规FDM，两路信号频谱之间有间隔，
互相不干扰
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为了更好的利用系统带宽，子载波的间距可以尽量靠近些。
靠得很近的FDM，实际中考虑到硬件实现，解调第一路信号时，已经很 难完全去除第二路信号的影响了两路信号互相之间可能已经产生干扰了
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当两个子载波继续靠近，靠近近到完全等同于奈奎斯特带宽时， 频带的利用率就达到了理论上的最大值。
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保护间隔与循环前缀
OFDM符号长度
OFDM符号长度由两部分组成: 保护间隔与FFT积分长度. FFT积分长度为一个带有编码信号符号的长度,一般为64或 128.
保护间隔的意义
避免多径传输导致的符号间干扰.
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保护间隔与循环前缀
插入循环前缀后, 当多径效应造成的延迟小于循环前缀长度时. 可看到各个子载波在FFT积分时间内都是整数个. FFT积分是连续的,不 会有子载波编码间的串扰.
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BPSK调试波形
0变1不变 1变0不变
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BPSK调制星座图
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QPSK调制原理
四进制码元又称为双比特码元。它的前一信息用a代表 ，后一信息比特称用b代表，双比特码元中两个信息比特ab
提出按照格雷码（即反射码）排列的。它与载波相位的关系 如下表示。矢量图如下。
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OFDM，多载波调制的一种，主要思想为：将经过BPASK, QPSK,16QAM或者64QAM调制的高速串行数据转换成并行的多路较低 速的子数据流。然后调制到相互正交的子载波上，并行发射出去，这些 子载波相互正交，频带可以有所重叠，不同于传统的频分复用技术。
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使用展频技术的优点 1. 扩展传输频率带宽,减小设备电磁干扰(EMI). 2. 降低电磁干扰对设备接受信号的影响.
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跳频传输
跳频，是以一种预设的准随机样式(predeterminded, pseudorandom pattern)快速变换传输频率.
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QAM调制实现函数
SMQAM (t) Re[(Amc jAms )g(t)e j2fct ]
Amcg(t) cos(2fct) Amsg(t)sin(2fct)
以16QAM为例，这里Amc和Ams为±1,±3.
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QAM调制图解
QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源，幅度和频率都 相同，唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90°
限定在[0,2π]内的a·sin(t)信号的频谱，即以sin(t)为载波的调制信号的频谱
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sin(2t)的频谱分析基本相同。需要注意的是，由于正交区间为[0,2π]，因此 sin(2t)在相同的时间内发送了两个完整波形。相同的门函数保证了两个函数 的频谱形状相同，只是频谱被搬移的位置变了：
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限定在[0,2π]内的b·sin(2t)信号的频谱，即以sin(2t)为载波的调制信号的频谱
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将sin(t)和sin(2t)所传信号的频谱叠加在一起，如下：
a·sin(t)+b·sin(2t)信号的频谱
可以看出, 在sin(t)频谱峰值处, sin(2t)的频谱功率为零,反之亦然. 所以两个信号的频谱是正交的. 依此类课件推, 所有sin(Xt)函数的频谱相互之间都是正交的. (X为整数)
802.11 调制解调技术
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802.11 调制解调技术
802.11技术基础 802.11调制技术 802.11展频技术
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802.11技术基础
802.11常用的标准有802.11 a, b, g, n
802.11a: 载波5GHz, 物理层 OFDM. 802.11b: 载波2.4GHz, 物理层 采用补码键控CCK/DSSS. 802.11g: 载波2.4GHz, 物理层 CCK/DSSS, OFDM. 兼容802.11b. 802.11n: 载波2.4GHz 和 5GHz, 物理层 OFDM+MIMO.
OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）正交频分
复用
将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子 数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端 采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰(ISI) 。每个 子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上可以看成 平坦性衰落，从而可以消除码间串扰，而且由于每个子信道的带宽仅仅 是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。
继续靠近，间隔频率互相正交，因此频谱虽然有重叠，但是 仍然是没有互相干扰的。
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对限制在[0,2π]内的sin(t)信号，相当于无限长的sin(t)信号乘以一个 [0,2π]的矩形脉冲，其频谱为两者频谱的卷积。sin(t)的频谱为冲激， 门信号的频谱为sinc信号（即sin(x)/x信号）。冲激信号卷积sinc信号 ，相当于对sinc信号的搬移。所以分析到这里，可以得出OFDM的时 域波形其对应的频谱如下：
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导频和训练符号
导频和训练符号的作用都是为了得到准确符号同步和频偏纠正.
导频
导频是在一个固定的频率上一直发已知的信号，在频谱上看 多了一条线,是频域上的处理. 20MHz 带宽调制导频为BPSK的调制方式. 40MHz 带宽调制导频为QPSK的调制方式.
训练符号
训练序列就是在发送的数据帧前面含有一部分已知道的码元 , 用于接受端的同步和信道估计,它是在时域上的处理.
双比特码元
a
b
0
0
0
1
1
1
1
0
01
载波相位 （ j k ）
A 方式
B 方式
0o
45 o
90o
135 o
180 o
225 o
270 o
315 o
01
00
11
00 参考相位
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45
参考相位
11
10
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QPSK调制星座图
01
00
11
10
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QAM调制原理
正 交 幅 度 调 制 (QAM, Quadrature Amplitude Modulation)是一种在两个正交载波上进行幅度调制的调制 方式。这两个载波通常是相位差为90度(π/2)的正弦波,因此 被称作正交载波.
如图所示。图中的纵轴将可用频率划分为几个频槽(frequency slot)。同样地，时间轴也被划分为一系列时槽(time slot)
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跳频传输
调频可以避免设备干扰某个频段(frequency band 简称 band)的 主要用户.
跳频用户对主要用户只会造成瞬间干扰，因为跳频健将能量分散至 较宽的频段。同样地，主要用户只会影响展频设备的某个频槽，就像是 瞬间的噪声一般。
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三角函数系中任何不同的两个函数的乘积在区间[-π,π]上的积分等于 0. 如三角函数系{1,sinx,sin2x,sin3x,sin4x… …},如 1*SinX或者 SinX*Sin2X在[-π,π]上的积分都为0.
若载波1发送的数据为A， 调制在SinX上， 载波2发的数据为B，调制 在Sin2X上，他们是同时发送的，基站收到的数据就是 ASinX+ BSin2X.
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导频和训练符号
20MHz带宽数据帧中导频与数据的分布. 16~20 uS: SIGNAL域, 用于传递后续DATA的调制和编码率.已
经物理层的其他信息. 20 uS~end: DA11展频技术
导频和训练符号
20MHz带宽数据帧共有52个子载波, 其在各个域的分布: 短时训练符号使用了12个子载波,长时训练符号使用了52个子载波. DATA域使用48个子载波传输数据, 4个子载波做实时符号同步和频偏纠正.
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保护间隔与循环前缀
多径效应对各个子载波产生相位影响. 当以低频子载波的180°相位出开始做该FFT积分时, 在FFT积分 区域内带有时延的高频子载波的个数为非整数个, 形成了该子载波 FFT积分的非连续性. 多径效应产生的高频子载波的时延信号对低频 子载波造成了干扰.
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BPSK调制原理
差分相移键控（BPSK）是利用相邻二个码元的载波信号 初始相位的相对变化来表示所传输的码元。
例如，在二进制中传输“1”码时，则与此码元所对应的 载波信号初始相位相对于前一码所对应的载波信号初始相位 有π弧度的变化;，传输“0”码时，与此码元所对应的载波信 号的初始相位相对于前一码元所对应的载波信号初始相位无 变化（“1变0不变” ）；当然反过来也是可以的。
发送在无线空间的叠加信号
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a×sin(t)+b×sin(2t)
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接收信号乘sin(t)，积分解码出a信号。
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流程图
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频域上的OFDM
在时域中主要讨论了O(正交)是如何发挥作用的，下面主要讨论FDM 常规FDM的系统图：
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常规FDM，两路信号频谱之间有间隔，
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为了更好的利用系统带宽，子载波的间距可以尽量靠近些。
靠得很近的FDM，实际中考虑到硬件实现，解调第一路信号时，已经很 难完全去除第二路信号的影响了两路信号互相之间可能已经产生干扰了
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当两个子载波继续靠近，靠近近到完全等同于奈奎斯特带宽时， 频带的利用率就达到了理论上的最大值。
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OFDM符号长度
OFDM符号长度由两部分组成: 保护间隔与FFT积分长度. FFT积分长度为一个带有编码信号符号的长度,一般为64或 128.
保护间隔的意义
避免多径传输导致的符号间干扰.
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保护间隔与循环前缀
插入循环前缀后, 当多径效应造成的延迟小于循环前缀长度时. 可看到各个子载波在FFT积分时间内都是整数个. FFT积分是连续的,不 会有子载波编码间的串扰.
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BPSK调试波形
0变1不变 1变0不变
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BPSK调制星座图
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QPSK调制原理
四进制码元又称为双比特码元。它的前一信息用a代表 ，后一信息比特称用b代表，双比特码元中两个信息比特ab
提出按照格雷码（即反射码）排列的。它与载波相位的关系 如下表示。矢量图如下。
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OFDM，多载波调制的一种，主要思想为：将经过BPASK, QPSK,16QAM或者64QAM调制的高速串行数据转换成并行的多路较低 速的子数据流。然后调制到相互正交的子载波上，并行发射出去，这些 子载波相互正交，频带可以有所重叠，不同于传统的频分复用技术。
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使用展频技术的优点 1. 扩展传输频率带宽,减小设备电磁干扰(EMI). 2. 降低电磁干扰对设备接受信号的影响.
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跳频传输
跳频，是以一种预设的准随机样式(predeterminded, pseudorandom pattern)快速变换传输频率.
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QAM调制实现函数
SMQAM (t) Re[(Amc jAms )g(t)e j2fct ]
Amcg(t) cos(2fct) Amsg(t)sin(2fct)
以16QAM为例，这里Amc和Ams为±1,±3.
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QAM调制图解
QAM调制器中I和Q信号来自一个信号源，幅度和频率都 相同，唯一不同的是Q信号的相位与I信号相差90°