第6章无线局域网的物理层技术祥解.ppt

第6章 无线局域网的物理层技术 内容： 概述 WLAN的射频技术 WLAN的调制解调技术 WLAN的扩频传输技术 WLAN的天线技术 概述 WLAN物理层传输原理 WLAN物理层的性能指标 第一节 WLAN的射频技术 物理信道的划分 双工技术 收发信机结构 1、物理信道的类型 频分信道 时分信道 码分信道 空分信道 （1）DSSS WLAN物理信道划分 使用2.4GHz的ISM频段。 美国、加拿大、中国、欧洲指定工作频率从2.4~2.4835GHz；日本指定为2.471~2.497GHz；法国指定为2.4465~2.4835GHz；西班牙指定为2.445~2.475GHz。标明X的信道都已获得支持。 每个射频信道带宽为22MHz； 相邻频道间隔5MHz； 只有3个互不重叠的物理信道（1, 6, 11）； 最小发送功率电平1mw。 （2）FHSS WLAN物理信道划分 （3）OFDM WLAN物理信道划分 OFDM WLAN多工作于5GHz频段； Unlicensed National Information Infrastructure (U-NII) 中规定，从5GHz开始，以5MHz为步长，共有201个通道： 通道中心频率=5GHz+5*nch（MHz）， 其中，nch =0~200 IEEE802.11a使用U-NII的5.15~5.25GHz、 5.25~5.35GHz和5.725~5.825GHz，共300MHz的射频信道。 两个相邻信道中心频率间隔20MHz（4个U-NII信道带宽） 每个OFDM信道包括52个子载波，占据约16.6MHz的带宽。 2、双工技术 FDD TDD 在WLAN中，IEEE802.11x系列标准，HiperLan2标准，蓝牙系统和HomeRF系统采用的都是TDD。 3、收发信机结构 WLAN接收机结构 超外差接收机 直接变频接收机 镜像抑制接收机 WLAN发射机结构 WLAN收发信机结构 WLAN接收机结构-1 WLAN接收机结构-2 WLAN接收机结构 镜像抑制接收机-Hartley结构 镜像抑制接收机-Weaver结构 WLAN发射机结构 WLAN收发信机结构-1 WLAN收发信机结构-2 WLAN收发信机结构-3 红外线WLAN： 基带调制（脉冲调制，无载波） 无线电波WLAN：频带调制（有载波） 对于IEEE802.11系统: IEEE802.11b: 采用DBPSK、DQPSK、CCK(补码键控)、PBCC(分组二进制卷积码)等调制方式, DSSS扩频传输方式 IEEE802.11a: 采用BPSK、QPSK、16QAM调制, OFDM传输方式 IEEE802.11g: 采用OFDM传输方式，可选PBCC-22调制. 各种调制方式 基带调制：采用脉冲调制，如：PAM（脉幅调制）、PPM （脉位调制） 、PWM （脉宽调制） 频带调制： 采用基本的数字调制，如：ASK（幅移键控）、PSK （相移键控） 、FSK （频移键控）； 采用多符号调制，如：QPSK（四相相移键控），MPSK （多相相移键控），QAM（正交幅度调制） 采用多载波调制，如：OFDM（正交频分复用）等。 二、 WLAN中的其他调制解调方式1、补码键控（CCK）调制 以互补码为基础的一种直接序列扩频方式，用于802.11b 的5.5Mb/s和11 Mb/s； 二进制互补码：一对长度相同的序列，在给定时间间隔内，一序列中相同元素对的数目与另一序列中不相同元素对的数目相同。 例如：码长n=8时，互补码序列为 序列a：{-1，-1，-1，1，1，1，-1，1} 序列b：{-1，-1，-1，1，-1，-1，1，-1} 802.11b中，利用互补码良好的自相关特性扩展信号的带宽可以获得扩频处理增益。扩展码字长度为8，码片速率Rc=11Mc/s, 由8个CCK复码片组成一个符号，则符号速率为Rs=11/8=1.375Ms/s.码片速率和系统带宽与原始标准1Mb/s、2Mb/s一致，但数据速率提高到11Mb/s. （1）5.5Mb/s模式的CCK调制  输入分成4bit组{d0,d1,d2,d3},按照下面的编码表生成φ1 ， φ2 ，φ3 ， φ4 （2） 11Mb/s模式的CCK调制输入分成8bit组{d0,d1,d2,d3,d4,d5,d6,d7}, 按照表3-7和下面的编码表生成φ1 ， φ2 ，φ3 ， φ4 2、分组二进制卷积编码（PBCC）调制 IEEE802.11g在2.4GHz频段上进行更高速率扩展。有两种可选模式：（1）CCK-OFDM