无线通信关键技术介绍.ppt.ppt

跳频通信的优点 跳频抗多径 要求跳频信号驻留时间小于多径延迟时间差 跳频抗同频干扰 采用跳频图案的正交性组成正交跳频网，从而避免频率重用引起的同频干扰 跳频抗频率选择性衰落 当跳频的频率间隔大于信道相关带宽时，可使各个调频驻留时间内的信号相互独立。 * * 直接序列扩频技术 扩频是通过注入一个更高频率的信号将基带信号扩展到一个更宽的频带内的射频通信系统，即发射信号的能量被扩展到一个更宽的频带内使其看起来如同噪声一样。既把序列（也称为码）加入到通信信道，插入序列的方式正好定义了所讨论的扩频技术（直接序列扩频或跳频扩频技术）。 术语“扩频”指将信号带宽扩展几个数量级，在信道中加入序列即可实现扩频。 * * 直接序列扩频系统 * * 直接序列扩展频谱 * * 直接扩频的基本原理 每个比特由扩展码的多个比特表示 扩展码信号占有更宽的频率 扩展后的频率与所用的扩展码比特数成比例 10比特的扩展码将信号扩展到10倍宽的频道 * * 均衡技术 * * 多载波和OFDM技术 多载波传输把数据流分成若干个低速率的子比特流，用低速率、多状态符号的子比特流再去调制相应的子载波，从而构成多个低速率符号并行发送的传输系统。 正交频分复用OFDM系统是一种特殊的多载波传输技术。其特点是各子载波相互正交，减小了子载波间的相互干扰，提高了频谱利用率。该系统能够抗频率选择性衰落或窄带干扰。 * * * * OFDM的优点 OFDM有较高的带宽效率 系统因时延所产生的码间干扰不那么严重 当信道在某个频率出现较大幅度衰减或较强的窄带干扰时，只是影响个别的子信道 由于可以采用DFT实现OFDM信号，极大简化了系统 的硬件结构 * * 多天线与空时编码技术 多天线技术：估计无线电信号的来波方位角；提高无线通信中的链路性能 多天线系统的分类： 多发单收MISO 单发多收SIMO 多发多收MIMO 空时编码技术：空间分组码、空间格形码 * * 智能天线技术 智能天线利用数字信号处理技术，产生空间定向波束，使天线主波束对准用户信号到达方向，旁瓣或零陷对准干扰信号到达方向，达到充分高效利用用户信号，并删除或抑制干扰信号的目的。 多波束智能天线 利用多个并行波束覆盖整个用户区，每个波束的指向是固定的，波束的宽度也随阵元数目的确定而确定。 自适应阵智能天线 一般采用4~6天线阵元结构，阵元间距1/2波长。 * * * * 开关多波束天线的波束模式顶视图 多址技术 1.多址的基本原理 2. FDMA技术 3. TDMA技术 4. CDMA技术 5. SDMA技术 6. 随机接入多址技术 7. 双工技术 * * FCC（Federal Communications Commission，美国联邦通信委员会） 我国的频谱规划和管理由信息产业部无线电管理局统一负责，采取的是以行政手段为主的频谱指配方式，同时也在探索新的市场化的频谱分配模式。 2.4GHz ISM???Industry Science Medicine2.4GHz ISM是全世界公开通用使用的无线频段，蓝牙技术即工作在这一频段，由于这一频段的公开通用性，因此，蓝牙系统在使用过程中经常会遭到其它电气设备的干扰，为手机、摇控器、微波炉等，这使及蓝牙系统的传送错读率远远高于实际应用允许的水平。 常用的码分多址： 调频（FH）：调频通信指载波频率受到一组伪随机码控制而进行离散变化的通心粉方式； 直接序列扩频（DS）：把信码与伪随机序列进行“模二加”处理，由于伪随机序列的速率远大于信码的速率，故已调信号的频谱被扩展。 码分多址是利用不同码之间的正交性实现的，为了判断码的正交性，需要采用积分的办法。当双方使用相同的码时，积分可以得到最大输出；当双方的码不匹配，积分将输出极小值。这样就可以区分出不同的用户。 无线通信关键技术介绍 主讲人:孔繁庭 * * 一、从有线通信到无线通信 1. 莫尔斯电码（通、断、长断） 1844年5月24日，华盛顿-巴尔的摩，64.4km， “上帝创造了何等奇迹！” 2. 1876年3月7日，贝尔获得发明电话专利，专利证号码NO:174655。 “沃森特先生，快来帮我啊！” 3. 电磁波的发现：1820年，丹麦物理学家奥斯特发现变化的电流通过导线会引起磁针的偏转，英国物理学家法拉第指出该实验证明了“电能生磁”，即“电磁感应现象”；1864年，麦氏发表了电磁场理论，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。1887年，亨利希·鲁道夫·赫兹通过实验证明了电磁波的存在。 * * 4. 无线电报的发明-“要是我能指挥电磁波，就可飞越整个世界” 1896年