SPICE模型及仿真.PPTVIP

* * 恒参信道，传统无线通信方式，微波站之间无障碍，地球表面弯曲，中继 基站到移动交换局的通信 微波通信频率高，可同时传送大量信息 * 通信卫星：太空无人值守的微波通信中继站 * 传输媒体的选择取决于许多因素,这些因素是: 1)网络拓扑的结构. 2)要支持实际需要所提出的通信容量. 3)满足可靠性要求. 4)能承受的价格范围. * 无线电通信使用的频谱资源，最低可为3KHz，最高达3THz。更高的电磁频谱当然不是以3THz为限的，使用3THz以上电磁频谱的电信系统也在研究探索之中，但它最大不能超过可见光的范围。由于受到技术上和可提供能够操作使用的无线电设备方面的限制，ITU当前只划分了9KHz~400GHz范围，而且目前实用的较高的频段只是在几十GHz。 微波：300MHz~300GHz 3G: 2GHz左右的频段，带宽1.25MHz~5MHz GSM网络带宽~200KHz. 频段：900MHz, 1800MHz, 1900MHz(国内使用前两个频段) * 两对端（或多对端）时变线性网络。 Copyrights Zhu, Weihong * 多径效应（3） 所以，接收信号可以看作是一个包络和相位随机缓慢变化的窄带信号： 结论：发射信号为单频恒幅正弦波时，接收信号因多径效应变成包络起伏的窄带信号。 这种包络起伏称为快衰落 － 衰落周期和码元周期可以相比。 另外一种衰落：慢衰落 － 由传播条件引起的。 Copyrights Zhu, Weihong * 例子（1） 多径效应简化分析：设 发射信号为：f(t) 仅有两条路径，路径衰减相同，时延不同 两条路径的接收信号为：A f(t - ?0) 和 A f(t - ?0 - ?) 其中：A － 传播衰减， ?0 － 第一条路径的时延， ? － 两条路径的时延差。 求：此多径信道的传输函数 Copyrights Zhu, Weihong * 例子（2） 设f (t)的傅里叶变换（即其频谱）为F(?)： Copyrights Zhu, Weihong * 例子（3） 上式两端分别是接收信号的时间函数和频谱函数 ，故得出此多径信道的传输函数为 上式右端中，A － 常数衰减因子， － 确定的传输时延， － 和信号频率?有关的复因子，其模为 Copyrights Zhu, Weihong * 例子（4） 按照上式画出的模与角频率?关系曲线： 曲线的最大和最小值位置决定于两条路径的相对时延差?。而? 是随时间变化的，所以对于给定频率的信号，信号的强度随时间而变，这种现象称为衰落现象。由于这种衰落和频率有关，故常称其为频率选择性衰落。 图4-18 多径效应 Copyrights Zhu, Weihong * 图4-18 多径效应 相关带宽 定义：相关带宽＝1/? 实际情况：有多条路径。 设?m － 多径中最大的相对时延差 定义：相关带宽＝1/?m 多径效应的影响： 多径效应会使数字信号的码间串扰增大。为了减小码间串扰的影响，通常要降低码元传输速率。因为，若码元速率降低，则信号带宽也将随之减小，多径效应的影响也随之减轻。 Copyrights Zhu, Weihong * 数字信号的分类 接收信号的分类 确知信号：接收端能够准确知道其码元波形的信号 随相信号：接收码元的相位随机变化 起伏信号：接收信号的包络随机起伏、相位也随机变化。 通过多径信道传输的信号都具有这种特性 Copyrights Zhu, Weihong * 4.5 信道中的噪声 噪声 信道中存在的不需要的电信号。 加性干扰。 按噪声来源分类 人为噪声 － 例：开关火花、电台辐射 自然噪声 － 例：闪电、大气噪声、宇宙噪声、热噪声 Copyrights Zhu, Weihong * 热噪声 热噪声 来源：来自一切电阻性元器件中电子的热运动。 频率范围：均匀分布在大约 0 ～ 1012 Hz。 热噪声电压有效值： 式中 k = 1.38 ? 10-23（J/K） － 波兹曼常数； T － 热力学温度（oK）； R － 阻值（?）； B － 带宽（Hz）。 性质：高斯白噪声 Copyrights Zhu, Weihong * 噪声的分类 按噪声性质分类 脉冲噪声：是突发性地产生的，幅度很大，其持续时间比间隔时间短得多。其频谱较宽。电火花就是一种典型的脉冲噪声。 窄带噪声：来自相邻电台或其他电子设备，其频谱或频率位置通常是确知的或可以测知的。可以看作是一种非所需的连续的已调正