现代无线通信技术教学课件（完整版）.ppt

全 册 课 件 延迟符 正版课件，所有文字、内容、动画均可修改。 注意：盗均不可修改 现代无线通信技术教学课件（完整版） 第1章 无线通信基础 无线通信的基本特征是利用电磁波在空中传递信号。它的发展建立在20世纪物理学、电子技术和信息技术大发展的基础上。 1.1 无线电波 在广播电视和通信中，电磁波通常被称为无线电波。 除了无线电波之外，电磁波还包括红外线、可见光、紫外线以及γ 射线等，它们之间的区别仅仅是波的频率不同。 1.1.1 无线电波段的划分 本书讨论的无线通信覆盖的无线电波频率范围主要是HF、VHF、UHF和SHF波段。 1.1.1 无线电波段的划分 微波频段 分米波段 ，特高频（UHF），波长为1m-10cm 厘米波段，超高频（SHF），波长为10-1cm 毫米波段，极高频（EHF），波长为10-1mm 频率与波长的关系： 1.1.2 无线电波的传播特性 1、无线信道 信道是通信中信息的传递通路，是通信理论中对发射机与接收机之间信息传输媒介的一个概括性的总称，是任何一个通信系统不可缺少的组成部分。 信道分类： 按传输媒介的不同分类 明线、电缆和光纤 中、长波的地波传播信道，短波的电离层反射传播信道，超短波和微波的直射传播信道和散射传播信道等 1.1.2 无线电波的传播特性 2、电磁波在无线信道中的传播特性 （1）传播方式 直射 反射 绕射 散射 一般情况下，电磁波总是以直线方式传播 碰到一个尺寸比自身波长大得多的物体 碰到一个尖利的边缘时，也称衍射 碰到尺寸小于自身波长的多个物体 1.1.2 无线电波的传播特性 2、电磁波在无线信道中的传播特性 （2）传输损耗 路径衰耗 是指无线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n次方成比例，其中n称为路径衰耗指数，不同传输环境取不同的值。 路径衰耗、阴影衰落、多径衰落 1.1.2 无线电波的传播特性 2、电磁波在无线信道中的传播特性 （2）传输损耗 阴影衰落 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，造成的这种信号衰落称为阴影衰落。它是服从对数正态分布的随机变量。 路径衰耗、阴影衰落、多径衰落 1.1.2 无线电波的传播特性 2、电磁波在无线信道中的传播特性 （2）传输损耗 多径衰落 慢衰落（大尺度衰落）：相对无线电波的频率来说其变化比较缓慢，上述两种信号衰落即为慢衰落。 快衰落（小尺度衰落，多径衰落）：无线电信号在短时间或短距离传播中发生信号幅度剧烈地起伏变化，这种衰落是由信号的多径传播引起的。 路径衰耗、阴影衰落、多径衰落 1.1.2 无线电波的传播特性 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时延不同，到达接收机时的相位也就不同，从而使接收到的信号的幅度有时因同相叠加而增强，有时又因反相叠加而减弱。这样，接收信号的幅度就会产生剧烈的变化，造成畸变和衰落，这就是无线电波传输中的多径衰落。 1.1.2 无线电波的传播特性 3、无线电波传输中的多径衰落 多径衰落可能引起两种特殊的选择性衰落： （1）频率选择性衰落 （2）时间选择性衰落 1.1.2 无线电波的传播特性 4、电离层的结构及其对短波信道的影响 电离层中的电子和离子密度在空间各处不相同，而且在不停地变动，这种不均匀性会使得无线电波在传输过程中会出现多径衰落、相位起伏、多普勒频移等一系列对通信不利的影响。 1.2 调制与解调 无线电波是无线通信的信息载体，通常把它称为载波。 在通信发射端将要传递的信息装载到载波上，这个过程就叫做调制。装载了信息的电磁波称为已调波。在通信接收端从收到的已调波上把信息取出来，就叫做解调。 1.2 调制与解调 常用调制方式及用途 1.2.1 幅度调制 1、双边带调幅（AM） 1.2.1 幅度调制 1、双边带调幅（AM） 单音调制的双边带调幅波（AM）的波形与频谱 1.2.1 幅度调制 2、单边带调制（SSB） (c)单边带调幅频谱 (a)话音信号频谱 (b)双边带调幅波频谱 1.2.2 角度调制 频率调制（FM）与相位调制（PM）统称为角度调制，属于非线性调制。 FM：使高频振荡的频率按调制信号的规律变化而振幅保持不变的一种调制方式。 PM：使高频振荡的相位按调制信号