移动通信基本原理080916-1.ppt

通信系统概述 1. 概念 通信: 就是利用电子等技术手段,借助电/光信号实现从一地 向另一地进行消息的有效传递和交换. 例如: 人与人之间的对话；人与人之间手机联络 都是通过声音来传递消息 移动通信： 通信的双方或至少一方在运动状态(或者暂时的静止)中进行信息传递的通信方式 通信系统模型 通信的分类 按传输媒介不同：有线和无线通信 按工作频段不同：长波、中波、短波、甚短波、超短波、特短波、极短波、远红外线通信 按信号特征：模拟信号和数字信号通信 按通信方式不同：单工、双工、半双工（准双工）通信 按信号复用方式不同：FDMA、TDMA、CDMA 按通信的调制方式不同：线性调制、非线性调制、数字调制等 第一代模拟蜂窝移动通信系统 频分多址（FDMA) 第二代数字蜂窝移动通信系统GSM 时分多址（TDMA) 第二代数字蜂窝移动通信系统CDMA 码分多址（CDMA) 第三代移动通信系统IMT2000 IMT2000目标与基本要求 主要代表业务 IMT-2000标准 移动通信特点： 移动通信的传输信道必须使用无线电波 信道传输特性较复杂，不稳定 所用的无线电频率有限 移动通信综合了各种通信技术 对设备要求苛刻 常用名词的含义 分贝（dB） ： dB是一个表征相对值的值， 计算公式：10lg（A功率/B功率） 分贝毫瓦（dBm）: dBm是一个考征功率绝对值的值， 计算公式：10lgP（功率值/1mw） 分贝毫伏（dBmV）与分贝微伏（ dBuV） 根据功率与电平之间的基本公式P=V^2/R dBuV=90+dBm+10*log(R),R为电阻值。在PHS系统中正确应该是dBm=dBuv-107，因为其天馈阻抗为50欧。 常用名词的含义 天线和天线增益 天线增益一般由dBi或dBd表示。dBi是指天线相对于无方向天线的功率能量密度之比，dBd是指相对于半波振子Dipole 的功率能量密度之比，半波振子的增益为2.15dBi，因此0dBd=2.15dBi。 常用名词的含义 驻波比 解释：驻波系数式衡量负载匹配程度的一个指标，它在数值上等于： 常用名词的含义 多普勒效应 在移动通信中信号的相位不断变化，产生附加频移，这种频移称为多普勒效应。 噪声相关概念 噪声定义 噪声是指在信号处理过程中遇到的无法确切预测的干扰信号。常见的噪声有来自外部的天电噪声，汽车的点火噪声，来自系统内部的热噪声，晶体管等在工作时产生的散粒噪声，信号与噪声的互调产物。 噪声相关概念 噪声系数 噪声系数是用来衡量射频部件对小信号的处理能力，通常这样定义：单元输入信噪比除输出信噪比，如下图： 接收灵敏度 用功率表示Smin=10log（KTB）+ Ft +（S/N），单位：dBm K是波尔兹曼常数，单位：J/K(焦耳/K) K=1.38*10∧-23 T表示绝对温度，单位：°K B表示信号带宽，单位：Hz Ft表示系统的噪声系数，单位：dB （S/N）表示解调所需信噪比，单位：dB 邻道干扰 邻道干扰（邻道泄漏 ACLR） 相邻或者相近频道之间的干扰 调频信号含有无穷多个边频分量，其中某些边频分量落入邻道接受机的通带内，就会造成邻道干扰。邻道泄漏指标是用来衡量发射机的带外辐射特性，定义：邻道功率与主信道功率之比，通常用dBc表示，如下图： 共道干扰 由相同频率的无用信号所造成的干扰 同波段复用距离 射频保护比：为保证接受机输入端信号与同波道干扰之比大于某一数值，这一数值称作射频保护比 移动通信概述 互调干扰 发射机互调、接受机互调、外部效应 三阶互调 2FA - FB = FC FA+FB-FC = FD 无三阶互调频道组 杂散辐射 杂散辐射是指发信机在频谱发射模板规定的频率范围之外的频段内发射的、信号之外的其他信号，它包括谐波分量、寄生辐射、交调产物、发射机互调产物等。这些杂散辐射都会对其他的无线通信系统造成干扰，对该指标的规定是为了提高系统的电磁兼容性能，以便与其他系统（如GSM）共存，当然这也保证了系统自身的正常运行。 扇区和载波 扇区表示一个区域，扇区的名字也就来自覆盖区域形状上象一把扇子。 天线的方向以正北为0度顺时针旋转。 天线和天线增益 天线是无线基站发送功率的最后一个射频部件，一般的形成全向覆盖的全向天线采用鞭状天线或螺旋天线。形成定向扇区的定向天线一般是平板天线，通讯使用的平板天线一般由多个天线单元组成，形成比较高的天线增益。