12春第2讲无线电波的传播.pptVIP

现代通信技术 无线电波和光波一样，它的传播速度和传播媒质有关。无线电波在真空中的传播速度等于光速。我们用Ｃ＝３０００００公里／秒 表示。在媒质中的传播速度为：Ｖ＝Ｃ/（ε）1/2，式中ε为传播媒质的相对介电常数。因此，同一频率的无线电波在不同的媒质中传播时，速度是不同的，因此波长也不一样。 无线电波是一种能量传输形式，在传播过程中，电场和磁场在空间是相互垂直的，同时这两者又都垂直于传播方向。 电磁波的传播 1.1.4 无线电波的极化 无线电波在空间传播时，其电场方向是按一定的规律而变化的，这种现象称为无线电波的极化。 天线的极化 天线辐射的电磁场的电场方向就是天线的极化方向 双极化天线 两个天线为一个整体，传输两个独立的波。 导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射的能力与导线的长短和形状有关. 当导线的长度增大到可与波长相比拟时，导线上的电流就大大增加，因而就能形成较强的辐射。通常将上述能产生显著辐射的直导线称为振子。 1.半波振子天线 同轴线变化为天线 对称振子（半波振子）天线 两臂长度相等的振子叫做对称振子，也叫半波振子。 2.电流环天线 电波除了直接传播外，遇到障碍物，例如，山丘、森林、地面或楼房等高大建筑物，还会产生反射。因此，到达接收天线的超短波不仅有直射波，还有反射波，这种现象就叫多径传输。 由于多途径传播使得信号场强分布相当复杂，波动很大；也由于多径传输的影响，会使电波的极化方向发生变化，因此，有的地方信号场强增强，有的地方信号场强减弱。另外，不同的障碍物对电波的反射能力也不同。 多径传播与反射 用分集接收改善信号电平 数字通信系统 课后作业 书面作业 习题与思考题 p39. 1\2 1.3 扩频通信技术 1 扩频通信的原理 直接序列扩频系统 2 扩频增益 1.3.5 扩频通信技术 1.3 数字通信 2 扩频通信的主要特点 (1) 抗干扰性能好 (2) 隐蔽性好 (3) 可以实现码分多址通信 (4) 能抗多径干扰 (5) 能精确定时和测距 1.3 数字通信系统 1.3.1 通信系统 信息源 受信者 发送设备 接收设备 信道 噪声源 1 通信系统的一般模型 2 数字通信系统 信源 信源编码器 信道编码器 调 制 器 传输 通道 解 调 器 信道解码器 信源解码器 噪声/干扰 信宿 模拟信道 数 字 信 道 信 源 编 码 信 道 编 码 无噪声数字信道 MODEM 数字通信系统 模拟信道又称为调制信道，数字信道又称为编码信道。 无线电波一般指波长由100,000米到0.75毫米的电磁波。根据电磁波传播的特性，又分为超长波、长波、中波、短波、超短波等若干波段，其中：超长波的波长为100,000米~10,000米，频率3~30千赫；长波的波长为10,000米~1,000米，频率30~300千赫；中波的波长为1,000米~100米，频率300千赫~1.6兆赫；短波的波长为100米~10米，频率为1.6~30兆赫；超短波的波长为10米~1毫米，频率为30~300,000兆赫（注：波长在1米以下的超短波又称为微波）。频率与波长的关系为：频率=光速／波长。 路径衰耗是指电波直线传播的损耗，包括在自由空间中传播时固有的与距离二次方成反比的衰耗，以及散射和吸收等导致的衰耗等。路径衰耗与距离的次方成比例。称为路径衰耗指数，不同传输环境取不同的值。 阴影衰落是另一种情况。无线电波在传播路径中遇到起伏的地形、建筑物和高大的树木等障碍物时，会在障碍物的后面形成电波的阴影。接收机在移动过程中通过不同的障碍物和阴影区时，接收天线接收到的信号强度会发生变化，造成信号衰落，这种衰落叫做阴影衰落。统计测量表明，阴影衰落损耗是服从对数正态分布的随机变量。 以上两种信号衰落可以用无线信道的大尺度模型来描述，相对无线电波的频率来说变化比较缓慢，通常称为慢衰落。而在实际通信环境中，无线电信号在短时间(数十毫秒数量级)或短距离(可以和无线电波波长相比拟)传播中会发生信号幅度的剧烈的起伏变化，变化幅度有时达到20~30dB，这种衰落称为快衰落，又称为小尺度衰落，这种衰落是由于信号的多径传播引起的，统称为多径衰落。多径衰落是无线通信中要解决的一个难题。 3.无线电波传输中的多径衰落 由于受到周围建筑物以及地面的反射和散射作用，往往使同一波源发出的信号沿多条不同的传输路径，以不同的时间到达接收机。这些经不同路径到达的波，称为多径波。由于不同路径的信号的传播距离及传播