《移动通信原理》课件.pptVIP

**************1.1移动通信概述无线通信移动通信利用无线电波进行信息传输，无需固定线路连接。便携性用户可以在移动状态下进行通话、数据传输等操作，不受地理位置限制。广泛应用移动通信已成为现代社会必不可少的通信方式，应用于个人通信、移动互联网、物联网等领域。1.2移动通信系统组成11.移动台(MS)移动台是用户终端设备，例如手机。22.基站(BS)基站负责与移动台进行无线通信，处理移动台的呼叫请求。33.移动交换中心(MSC)MSC负责管理所有基站，处理移动台的呼叫路由。44.运营商网络(PLMN)运营商网络包括MSC、基站、数据中心等，提供移动通信服务。1.3移动通信发展历程移动通信经历了从模拟到数字、从低速率到高速率、从地面蜂窝到卫星通信的漫长发展过程。1第一代(1G)模拟蜂窝移动电话2第二代(2G)数字蜂窝移动电话3第三代(3G)宽带数据传输4第四代(4G)高速移动互联网5第五代(5G)超高速、超低时延当前，5G技术已成为主流，并不断向更高速率、更低时延和更可靠的方向发展，推动着移动通信技术迈向新的高度。第二章移动通信信号移动通信系统中使用的各种信号，如基带信号、载波信号和调制信号。2.1基带信号语音信号语音信号是人类语言的声波形式，包含丰富的频率信息，可以用音频传感器采集。数据信号数据信号是计算机或其他设备产生的数字信息，可以是文本、图像、视频等，需要转换为数字信号进行传输。视频信号视频信号是将连续变化的图像转换为一系列数字信号，需要进行压缩编码以提高传输效率。2.2载波信号载波信号概述载波信号是一种高频信号，用于承载基带信号。它具有较高的频率，可以有效地传播到远距离。载波信号类型常见的载波信号类型包括正弦波、方波和脉冲波。选择合适的载波信号类型需要根据实际情况进行权衡，例如带宽、抗干扰能力和易于实现性等。2.3调制技术1调制概述将基带信号转换为适合信道传输的信号。基带信号频率低，不能直接在信道中传输。2调制方式模拟调制数字调制3调制技术特点不同的调制技术具有不同的带宽、抗噪声性能、传输效率等特点，选择合适的调制技术至关重要。第三章信道分析移动通信信号在传播过程中，会受到各种因素的影响，例如多径传播、衰落等。信道分析研究这些影响，以确定移动通信系统性能。3.1信道类型视距信道发射机和接收机之间有直接视线，信号直接传播，延迟较小，衰落较小。非视距信道发射机和接收机之间无直接视线，信号通过反射、散射等方式传播，延迟较大，衰落较大。隧道信道信号在隧道内传播，受到隧道壁面的反射和散射，信号衰减较大，多径效应明显。树林信道信号在树林中传播，受到树木的阻挡和吸收，信号衰减较大，多径效应明显。3.2信道传播模型自由空间传播模型假设无线电波在真空中传播，不受任何障碍物的影响。它描述了信号强度随距离衰减的规律。两径模型考虑了发射机和接收机之间存在一个反射体，例如地面或建筑物，导致信号经两个路径到达接收机，产生多径效应。瑞利衰落模型适用于城市环境中，信号遇到多个障碍物反射和散射，导致信号强度随机波动。莱斯衰落模型考虑了存在一条直射路径和多条反射路径的情况，更接近实际无线通信环境中的信号传播。3.3信道衰落衰落类型衰落是指无线信号在传播过程中幅度和相位发生随机变化的现象。主要分为两类：大尺度衰落和小尺度衰落。影响因素影响因素包括：路径损耗、阴影效应和多径效应。路径损耗随距离增加而增大，阴影效应由障碍物遮挡导致，多径效应由信号反射和衍射产生。第四章多址接入技术多址接入技术是移动通信系统中实现用户共享无线信道的重要技术。该技术能够有效提高频谱利用率，提升系统容量，为大量用户提供高质量的无线通信服务。4.1FDMA频率划分FDMA将频谱分成多个非重叠的频带，每个用户分配一个频带进行通信。用户分离不同用户在不同的频带内传输信号，不会相互干扰。模拟信号FDMA主要用于模拟通信系统，例如第一代移动通信系统。4.2TDMA时分多址TDMA(TimeDivisionMultipleAccess)是一种多址接入技术，它将时间轴分成多个时间段，每个时间段分配给不同的用户使用。每个用户在分配的时间段内独占整个频带。优点提高频谱利用率降低干扰简化设备缺点传输速率受限于时间段长度同步要求较高系统复杂度较高4.3CDMA码分多址CDMA是一种多址接入技术，它使用不同的码序列来区分不同的用户。带宽共享CDMA允许多个用户共享相同