无线通信基础知识
无线通信传输原理
无线通信传输原理
无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。
无线通信技术自身有很多优点,成本较低,无线通信技术不必建立物理线路,更不用大量的人力去铺设电缆,而且无线通信技术不受工业环境的限制,对抗环境的变化能力较强,故障诊断也较为容易,相对于传统的有线通信的设置与维修,无线网络的维修可以通过远程诊断完成,更加便捷;扩展性强,当网络需要扩展时,无线通信不需要扩展布线;灵活性强,无线网络不受环境地形等限制,而且在使用环境发生变化时,无线网络只需要做很少的调整,就能适应新环境的要求。
常见的无线通信(数据)传输方式及技术分为两种:“近距离无线通信技术”和“远距离无线传输技术”。
无线设计知识点总结归纳
无线设计知识点总结归纳一、无线通信基础知识1. 无线通信的基本原理无线通信是利用电磁波在空间中传播信息的通信方式,主要包括调制解调、信道传输、多址接入和信号处理等基本原理。
2. 信道分类无线通信信道主要分为广播信道、点对点信道和多址信道。
广播信道是一种辐射传输方式,只能由一个发射端向多个接收端传输信息;点对点信道是一种点对点的通信方式,两个通信设备之间进行信息交换;多址信道支持多个用户同时使用同一个频率,采用复杂的多址接入技术。
3. 调制解调技术调制技术是将数字信号转换成模拟信号进行传输,解调技术是将模拟信号还原成数字信号。
常见的调制解调技术有AM(幅度调制)、FM(频率调制)和PM(相位调制)。
4. 信号处理无线通信中的信号处理主要包括信号编码、信号调制和解调、信道编码等技术,以保证信号的准确传输和高质量的接收。
二、无线通信系统1. 无线网络结构无线通信系统包括蜂窝网络、Wi-Fi网络和蓝牙网络等不同的无线网络结构,每种网络结构有其独特的特点和优势。
2. 无线传感器网络无线传感器网络是由许多无线传感器节点组成的网络,用于监测环境数据、物体位置等信息,广泛应用于工业、医疗、农业等领域。
3. 移动通信系统移动通信系统是一种能够支持移动终端设备进行通信的无线通信系统,主要包括2G、3G、4G和5G等不同发展阶段的移动通信技术。
4. 无线接入技术无线接入技术是指无线通信系统中用于接入和传输数据的技术,主要包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等不同的无线接入技术。
5. 卫星通信系统卫星通信系统是一种利用人造卫星进行通信的系统,主要用于区域覆盖范围广、通信可靠性高的应用场景。
三、无线通信技术1. 无线信道传输技术无线信道传输技术主要包括调制解调技术、信道编码技术、多天线技术和智能天线技术等,用于提高信号的传输质量和通信距离。
2. 多址接入技术多址接入技术是一种支持多个用户同时使用同一个频率进行通信的技术,主要包括FDMA、TDMA、CDMA和OFDMA等不同的多址接入技术。
无线通信基础知识
折射
电磁波在传播时,遇到墙体等障碍物,就会穿过障碍物继续传播,这种现象就称为折射,电磁波的折射和光线 在透明物体中的折射有很强的类似性。如图2.4所示:
2.2.2 无线电磁波的衰落和分集技术
• 无线信号从天线到用户之间的信道衰落,按 照衰落特性的不同,可以分为慢衰落和快衰 落两种。
11
慢衰落
由地形和障碍物阻挡而造成的阴影效应,致使接收到的信号强度下降,信号强度随地理环境的改变而缓慢变化,这 种衰落称为慢衰落,又称为阴影衰落。慢衰落的场强中值服从对数正态分布,且与位置和地点相关,衰落的速度取 决于移动台的速度,它反映了传播在空间距离的接收信号电平值的变化趋势。
CONTENTS 无线通信基础知识
第二章
传输介质 无线传播理论 无线信道简介 信道复用 扩频通信技术 无线通信系统重要概念 我国无线电业务频率划分
02 无线通信基础知识 1. 传输介质 核桃AI
2.1 传输介质
• 传输介质是连接通信设备,为通信设备 之间提供信息传输的物理通道;是信息 传输的实际载体。有线通信与无线通信 中的信号传输,都是电磁波在不同介质 中的传播过程,在这一过程中对电磁波 频谱的使用从根本上决定了通信过程的 信息传输能力。
无线自组织网络技术
无线自组织网络是一种特殊的无线移动网 络。一般由一组具有自主能力的无线终端相 互协作形成的一种独立于固定基础设施、采 用分布式管理的多跳网络;网络中所有节点 的地位都是平等的,无需任何预设的基础设 施和任何中心控制节点;网络中的节点具有 普通移动终端的功能;节点间可通过空中接
8.1.1 移动Adhoc网络MAC协议
图8.3 冲突情形1
8.1.1 移动Adhoc网络MAC协议
1)隐藏终端与暴露终端问题
无线通信专业(专业基础知识和专业技术知识)
一、无线通信专业(一)无线通信专业基础知识1.无线通信原理:(1)无线收发信设备知识;(2)无线信道的特性;(3)调制技术;(4)编码技术;(5)天线基本原理及相关参数;(6)跳频技术。
2.无线通信系统基础知识:(1)无线通信传输系统的组成及工作原理;(2)无线通信系统的制式、性能及分布状况、系统联网常识;(3)无线接口信令;(4)各种传输方式;(5)无线通信系统工作原理;(6)无线通信系统网络结构。
3.无线通信业务知识:(1)移动交换机的组成及电路结构;(2)移动交换机的工作原理;(3)移动交换机的维护常识;(4)相关仪器、仪表的使用和基本知识。
4.各种传输方式、工作原理、网络结构。
5.其他知识:本专业维护规程。
(二)无线通信专业技术知识无线通信专业分为无线传输系统、微波传输系统、卫星通信传输系统、无线接入四个职业功能,每个职业功能还分为不同的工作内容。
每个工作内容为一个考试模块,考生只需选择某一考试模块参加考试。
一、无线传输系统●工作内容:长波、中波、短波、超短波●专业能力要求:1.掌握测试仪表、工具的使用方法。
2.能够对分析测试结果,提出改进质量的技术措施。
3.掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。
4.掌握各种电源设备的工作原理和性能。
5.熟练掌握主要测试仪表的原理和使用方法。
6.具备主持制定大中型工程计划并组织实施的能力。
7.完成设备的大修、更新、改造,组织新设备的安装、测试开通。
●相关知识:1.电波传播特性。
2.针对大功率发射机设备的风冷、水冷循环系统原理。
3.无线通信原理。
4.无线通信系统基础知识。
5.无线通信业务知识。
二、微波传输系统●工作内容:微波终端、微波中继●专业能力要求:1.微波通信传输系统的结构。
2.监控系统的原理和组成。
3.掌握测试仪表、工具的使用方法。
4.能够对分析测试结果,提出改进质量的技术措施。
5.掌握设备的软硬件构成及所使用的软件语言。
6.掌握各种电源设备的工作原理和性能。
信息通信专业无线通信原理基础知识练习
信息通信专业无线通信原理基础知识练习一、填空题1.数字调制就是用________控制高频载波,把________变换为________的过程。
2.常用的无冲突多址方式有______、______、______和SDMA 。
3.改善FM 系统抗噪声性能的有效措施是________________。
4.在2ASK 、2FSK 、2PSK 、2DPSK 通信系统中,可靠性最好的是______,有效性最好的是______。
5.常用的差错控制方式主要有3种:______、______、______。
6.眼图是用实验方法观察______和______对系统性能的影响。
7. 码长n=7的汉明码,监督位应是_________位,编码效率等于_________。
8.某调频波8()20cos[2108cos 4000]s t t t ππ=⨯+,则已调信号功率为______,最大频偏为______,信号带宽为______。
9.帧同步的方法主要有起止式同步法、连贯式插入法和 。
10.在独立等概的条件下,M 进制码元的信息量是二进制码元的____ 倍。
二、选择题1.下列指标中用来衡量数字通信系统可靠性的是()。
A.码元传输速率B.信息传输速率C.误码率D.频带利用率2.属于四进制系统的调制方法为()。
A.2FSKB.BPSKC.QPSKD.16QAM3.当导线长度为信号波长的()时,辐射的强度最大,产生谐振,称作基本振子。
A.1/4B.1/3C.1/8D.1/24.属于特高频(UHF)的频带范围是()。
A.400-2000MHzB.300-2000MHzC.400-3000MHzD.300-3000MHz5.采用多进制信号传输二进制序列可以节省(),付出的代价是()。
A.功率、带宽B.时间、复杂度C.带宽、信噪比D.时间、信噪比6.天线因子K的确切含义是()。
A.天线的灵敏程度B.天线的品质因数C.天线把空中电场转化为接收机端电压的能力D.天线放大系数7.16QAM大容量微波通信系统中,采用16电平正交调幅,每电平携带()bit的信息。
无线通信基础知识
无线通信基础知识
无线通信是指通过无线电波进行信息传输的一种通信方式。
它的优点
是可以免去布线的繁琐工作,使得通信更加便捷和灵活。
在现代社会中,无线通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分,如移动电话、
Wi-Fi网络、蓝牙设备等。
无线通信技术主要包括以下几个方面:
1. 传输介质:无线电波是无线通信的传输介质。
它们是由电场和磁场
交替变化形成的电磁波。
2. 调制技术:调制技术是将数字或模拟信号转换成适合于在无线电波
中传输的形式。
常见的调制技术有振幅调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
3. 天线技术:天线是将电能转换成电磁波并向空间辐射出去的装置。
不同类型的天线适用于不同频率范围内的通信。
4. 信道:在无线通信中,信道指信息从发送端到接收端所经过的路径。
由于空气中存在各种干扰因素,如多径效应、衰落等,导致信息传输
的可靠性受到影响。
5. 编码技术:编码技术是将原始信息转换成一定规则下的编码形式,以提高信息传输的可靠性和安全性。
常见的编码技术有卷积码、纠错码等。
6. 调制解调器:调制解调器是无线通信系统中必不可少的设备,用于将数字信号转换成模拟信号,并将其发送到天线上进行传输。
同时,在接收端,调制解调器还能将接收到的模拟信号转换成数字信号。
7. 无线网络:无线网络是指利用无线通信技术连接多个设备并进行数据交换的网络。
常见的无线网络包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等。
总而言之,了解无线通信基础知识可以帮助我们更好地理解现代通信技术,并更好地应用于我们日常生活中。
WIFI基础知识整理
WIFI基础知识整理1.无线网络的优缺点无线网络相比有线网络的优点:⑴灵活性和移动性。
在有线网络中,网络设备的安放位置受网络位置的限制,而无线局域网在无线信号覆盖区域内的任何一个位置都可以接入网络。
无线局域网另一个最大的优点在于其移动性,连接到无线局域网的用户可以移动且能同时与网络保持连接。
⑵安装便捷。
无线局域网可以免去或最大程度地减少网络布线的工作量,一般只要安装一个或多个接入点设备,就可建立覆盖整个区域的局域网络。
(3)故障定位容易。
有线网络一旦出现物理故障,尤其是由于线路连接不良而造成的网络中断,往往很难查明,而且检修线路需要付出很大的代价。
无线网络则很容易定位故障,只需更换故障设备即可恢复网络连接。
(4)易于扩展。
无线局域网有多种配置方式,可以很快从只有几个用户的小型局域网扩展到上千用户的大型网络,并且能够提供节点间“漫游”等有线网络无法实现的特性。
由于无线局域网有以上诸多优点,因此其发展十分迅速。
最近几年,无线局域网已经在企业、医院、商店、工厂和学校等场合得到了广泛的应用。
无线网络相比有线网络,还是有许多的缺点的:(1)通信双方因为是通过无线进行通信,所以通信之前需要建立连接;而有线网络就直接用线缆连接,不用这个过程了。
通信双方通信方式是半双工的通信方式;而有线网络可以是全双工。
相对有线网络吞吐量低,这一点正在逐步改善,802.11n协议可以达到600Mbps 的吞吐量。
(2)通信时在网络层以下出错的概率非常高,所以帧的重传概率很大,需要在网络层之下的协议添加重传的机制(不能只依赖上面TCP/IP的延时等待重传等开销来保证);而有线网络出错概率非常小,无需在网络层有如此复杂的机制。
(3)数据是在无线环境下进行的,所以抓包非常容易,存在安全隐患。
因为收发无线信号,所以功耗较大。
WIFI生产厂家目前WIFI芯片主流供应商主要有三家,分别为Atheros,Marvell和broadcom,具体介绍如下:(1)Atheros:中文名称为创锐讯通讯技术,Atheros是一家年轻的公司,1999年由斯坦福大学的Teresa Meng博士和斯坦福大学校长,MIPS创始人John Hennessy博士共同在硅谷创办,现已和高通合并。
无线通信基础知识要点
无线通信基础知识要点一、引言无线通信作为现代通信技术的重要组成部分,已经深入到我们生活的方方面面。
本文将介绍无线通信的基础知识要点,帮助读者了解无线通信的原理和应用。
二、无线通信的原理无线通信是通过无线电波传输信号进行数据传输的技术。
它利用电磁波在空间中传播的特性,将信息编码成电磁波信号,并通过天线传输和接收信号。
1. 电磁波的特性电磁波是由电场和磁场交替变化而形成的波动现象。
无线通信主要使用的是无线电波,其波长范围广泛,包括了无线电、微波、红外线和可见光等。
2. 调制与解调调制是将待传输的信息信号转换成适合无线传输的电磁波信号的过程,解调则是将接收到的电磁波信号恢复成原始的信息信号的过程。
调制和解调过程中常用的调制方式包括频率调制、相位调制和幅度调制。
三、无线通信的基本组成部分无线通信系统由多个组成部分组成,每个部分起着不同的作用。
1. 发射设备发射设备包括信源、调制器和发射天线。
信源产生需要传输的原始信号,调制器将信源产生的信号调制成适合无线传输的信号,发射天线用于将调制后的信号转换成无线电波并进行传输。
2. 传输介质无线通信的传输介质主要是空气或真空中的电磁波。
电磁波在传播过程中会受到多径传播、衰落等影响,因此需要进行信号处理和调制技术来提高传输质量。
3. 接收设备接收设备由接收天线、解调器和接收器组成。
接收天线接收到传输的电磁波信号后,解调器将信号解调为原始信号,接收器用于对解调后的信号进行处理和分析。
四、无线通信的应用无线通信在现代社会中有广泛的应用,涉及到多个领域和行业。
1. 移动通信移动通信是无线通信的一个重要应用领域,包括手机通信、移动互联网等。
通过移动通信技术,人们可以随时随地进行语音通话、短信传送和数据传输。
2. 无线局域网无线局域网(WLAN)是在有限区域内通过无线通信技术实现网络连接的技术。
它在家庭、办公室等环境中广泛应用,为用户提供了更加便捷的网络访问方式。
3. 卫星通信卫星通信利用人造卫星作为中继站,将信号传输到全球各个角落。
无线电基础必学知识点
无线电基础必学知识点1. 电磁波:无线电通信是利用电磁波进行信息传输的技术。
电磁波是一种由电场和磁场组成的波动现象,具有一定的频率和波长。
2. 频率和波长:频率是指电磁波的振动次数,单位为赫兹(Hz);波长是指电磁波的一个完整周期所对应的长度,单位为米(m)。
频率和波长之间有一个倒数关系。
3. 电磁谱:电磁谱是按照频率或波长进行划分的,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等不同类型的电磁辐射。
4. 调制与解调:无线电通信中,信号是通过将信息波形(调制信号)和载波波形相乘得到的。
调制是指给载波加上信息信号,使载波的某些特性随着信息信号的变化而改变;解调是指将被调制的信号还原为原始的信息信号。
5. 调幅、调频和调相:调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)是常用的调制方式。
调幅是通过改变载波的振幅来传输信息;调频是通过改变载波的频率来传输信息;调相是通过改变载波的相位来传输信息。
6. 发射和接收:无线电通信需要发射端和接收端配合使用。
发射端负责将信息信号调制到载波上并通过天线发送出去;接收端负责接收信号,并通过解调还原出原始的信息信号。
7. 天线:天线是无线电信号的传输和接收装置,将电磁波转换为电流或者将电流转换为电磁波。
常见的天线类型有天线杆、鞭状天线、方向性天线等。
8. 带宽:带宽是指可用于传输信号的频率范围。
不同的应用需要不同的带宽,带宽越宽,传输的信息量越大。
9. 路径损耗:无线电信号在传输过程中会受到路径损耗的影响。
路径损耗是指信号在传输中途会随着距离的增加而逐渐衰减。
路径损耗还受到信号频率和传输介质等因素的影响。
10. 干扰和抗干扰能力:无线电通信中,可能会受到其他无线电设备或环境中的其他电磁波干扰。
抗干扰能力是指设备对干扰信号的抵抗能力,可以通过选择合适的调制方式和使用抗干扰技术来提高。
这些是无线电基础必学的知识点,掌握这些知识可以帮助理解无线电通信的原理和技术。
无线通信基础知识
无线通信基础知识无线通信作为现代通信领域中不可或缺的一部分,已经深入到我们生活的方方面面。
从手机通讯到无人机控制,无线通信技术的应用无处不在。
要理解无线通信的基础知识,我们首先需要了解几个重要的概念。
无线通信是指通过无线电波或红外线等无线电磁波进行信息传输的技术。
它与有线通信相比,具有灵活性高、覆盖范围广等优势。
无线通信系统通常由发射端、传输介质和接收端组成。
发射端通过调制将要传输的信息转换成无线电波,经传输介质传输后,接收端再进行解调还原成原始信息。
无线通信系统中常用的调制技术有幅度调制、频率调制和相位调制等。
幅度调制是通过改变载波信号的振幅来传输信息,频率调制是改变载波信号的频率,相位调制则是改变载波信号的相位。
不同的调制技术适用于不同的通信场景,选择合适的调制方式可以提高通信系统的性能。
无线通信系统中常用的调制解调器有调制器和解调器两部分。
调制器将要传输的数字信号转换成模拟信号,然后通过无线电传输出去;而解调器则负责接收无线电信号,将其转换成数字信号供接收端处理。
调制解调器的设计直接影响到通信系统的传输质量和效率。
无线通信系统中常用的频谱分配方式有频分复用、时分复用和码分复用等。
频分复用是将频段划分成若干个子频段,不同用户使用不同的子频段进行通信;时分复用则是将时间划分成若干个时隙,不同用户在不同时隙传输数据;码分复用则是通过不同的扩频码将数据进行编码,实现多用户同时传输。
无线通信系统中常用的调制误码率性能分析方法有误码率曲线和误比特率曲线等。
误码率曲线是描述调制技术在不同信噪比下的误码率性能,通过误码率曲线可以评估系统的抗干扰能力;而误比特率曲线则是描述在不同信噪比下,系统每传输一个比特出现误码的概率,是评估系统传输质量的重要指标。
总的来说,了解无线通信的基础知识对于理解现代通信技术至关重要。
通过掌握调制技术、调制解调器设计、频谱分配方式和误码率性能分析方法等内容,可以更好地应用无线通信技术,提高通信系统的性能和可靠性。
无线通信工程基础知识大全
无线通信工程基础知识大全无线通信工程是指利用无线电波作为传输介质进行信息传递的技术领域。
随着移动互联网的快速发展,无线通信工程已经成为现代社会中不可或缺的一部分。
在无线通信工程中,有许多基础知识需要掌握。
首先是无线通信的原理和技术。
这包括了调制解调技术、信道编码与解码、多址技术、信道估计与均衡等。
调制解调技术是将数字信号转换成模拟信号的过程,常用的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制。
信道编码与解码是为了提高信道传输的可靠性和效率,常见的编码方式有卷积码和纠错码。
多址技术则是为了实现多个用户同时使用同一频段,常用的多址技术有时分多址和码分多址。
其次是无线通信系统的组成和结构。
一个典型的无线通信系统由无线终端设备、基站设备和核心网组成。
无线终端设备包括手机、平板电脑等个人设备,基站设备则负责与无线终端设备进行通信的任务,核心网则负责处理通信数据的交换与传输。
这些组成部分之间通过无线电波进行通信,并通过一系列的协议来实现数据的传输和处理。
此外,无线通信工程还涉及无线信号的传播特性和无线通信系统的覆盖范围。
无线信号的传播特性受到地形、建筑物和大气条件等多种因素的影响。
了解无线信号的传播特性有助于进行合理的网络规划和优化。
而无线通信系统的覆盖范围则是指一个基站设备能够覆盖的地理范围,覆盖范围的大小受到天线高度、发射功率和接收灵敏度等因素的影响。
最后,无线通信工程还包括无线网络的安全性和性能优化。
无线网络的安全性主要涉及数据加密和身份认证等技术,以确保通信数据的机密性和完整性。
而性能优化则是通过合理的网络规划和信道资源分配来提高无线通信系统的容量和覆盖范围,以满足用户日益增长的通信需求。
综上所述,无线通信工程基础知识包括无线通信的原理和技术、无线通信系统的组成和结构、无线信号的传播特性、无线通信系统的覆盖范围,以及无线网络的安全性和性能优化等内容。
掌握这些基础知识对于从事无线通信工程相关的工作和研究具有重要意义。
无线电基础知识
无线电基础知识一、无线电通信名词解释【音频】又称声频,是人耳所能听见的频率。
通常指15~20000赫(Hz)间的频率。
【话频】是指音频范围内的语言频率。
在一般电话通路中,通常指300~3400赫(Hz)间的频率。
【射频】无线电发射机通过天线能有效地发射至空间的电磁波的频率,统称为射频。
若频率太低,发射的有效性很低,故习惯上所称的射频系指100千赫(KHz)以上的频率。
【视频】电视信号所包含的频率范围自几十赫至几兆赫,视频是这一频率的统称。
【载波】起运载信息作用的正弦波或周期性脉冲,叫做载波(或载频),随着信号波的变化,使载波的幅度、频率或相位作相应的变化。
【信号】用来表达或携带信息的电量。
【信道】按传递信息的特性而划分的通路。
包括可能实现而尚未实现的通路在内。
【模拟信号】在时间上是连续的或对某一参量可以取无限个值的信号。
【数字信号】所谓数字信号,是指信号是离散的、不连续的。
这是信号只能按有限多个阶梯或增量变化和取值。
换言之,对于数字信号,只需计算阶梯的数目而无需考虑阶梯内信号的大小(最常用的是二进制编码)。
【波段】在无线电技术中,波段这个名词具有两种含义。
其一是指电磁波频谱的划分,例如长波、短波、超短波等波段。
其二是指发射机、接收机等设备的工作频率范围的划分。
若把工作频率范围分成几个部分,这些部分也称为波段,例如三波段收音机等。
【波道】通信设备工作时所占用的通频带叫波道。
通常一个通信设备在它所具有的频率范围内有许多个波道。
【通频带】一个电路所允许顺利通过的电流的频率范围,称为该电路的通频带。
一般规定在电流等于最大电流值的0.707倍范围内上下两个频率之间的宽度为通频带。
【频率覆盖】通信设备工作的频率范围,称为频率覆盖。
而最高工作频率与最低工作频率之比,称为频率覆盖系数。
【截止频率】用来说明电路频率特性指标的特殊频率。
当保持电路输入信号的幅度不变,改变频率使输出信号降至最大值的0.707倍,或某一特殊额定值时该频率称为截止频率。
《无线通信基础知识》课件
无线通信调制技术
调频(FM)
通过改变无线电波的频率来携带信息。
调相(PM)
通过改变无线电波的相位来携带信息。
调相调频(PM/FM)
结合调相和调频技术,提高信息传输的可靠性。
数字调制
利用数字信号对载波进行调制,实现数字信息的传输。
无线通信编码技术
信源编码
智能家居
通过无线通信技术实现家电设备的远程控制和 智能化管理。
智能农业
利用无线传感器网络监测作物生长环境和状况 ,提高农业生产效率。
智能城市
整合各类城市服务,提高城市管理水平和居民生活品质。
卫星通信系统
国际通信
卫星通信系统覆盖全球,为国际间通信提供可靠 和高效的服务。
广播和电视传输
卫星用于广播和电视节目的传输,可覆盖广泛地 区。
通过大量发送无效请求或垃圾数据,使合法 用户无法正常访问网络资源。
无线通信加密技术
WEP加密
使用RC4流密码算法,对无线数据进行加密 ,但已被破解。
WPA2加密
使用AES算法,提供更高的加密强度和安全 性。
WPA加密
采用TKIP和AES算法,提供更高级别的安全 性。
WPA3加密
引入新的安全特性,进一步提高无线网络安 全性能。
移动支付与金融
通过手机银行、移动支付等方式实现便捷的金融服务 。
无线局域网
家庭和企业网络
通过无线技术将多台设备连 接至互联网,实现高速数据 传输。
公共场所网络
在咖啡馆、图书馆、机场等 公共场所提供免费或付费的 Wi-Fi服务。
物联网应用
无线局域网在智能家居、工 业自动化等领域发挥重要作 用。
无线通信基础知识
及跳频等
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无线通信基础知识
第二章 GSM通信系统概述
网络交换子系统(NSS)
NSS主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性 管理所需的数据库功能
功能实体: MSC/VLR HLR/AUC EIR
下行:1805.2MHz+(N-512)*0.2
➢移动GSM1800M系统使用频点为512-561.
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无线通信基础知识
第一章 无线通信的基本概念
1.3 联通GSM900M数字蜂窝网移动通信系统:
➢工作频段:上行909~915MHz 下行954~960 MHz
➢频率与信道之间换算公式:上行:F=890+0.2*指令载波频率号 下行:F=935+0.2*指令载波频率号
无线通信基础知识
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2020/11/16
无线通信基础知识
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课程内容
第一章 无线通信基本概念 第二章 GSM通信系统概述 第三章 CDMA通信系统概述 第四章 射频基础知识
无线通信基础知识
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第一章 无线通信的基本概念
第一节 无线通信概述 第二节 无线通信频段和
上行:F=885+0.2*(指令载波频率号-999) 下行:F=930+0.2*(指令载波频率号-999)
无线通信基础知识
第一章 无线通信的基本概念
1.2 移动GSM1800M数字蜂窝网移动通信系统:
➢工作频段:上行1710-1720MHz 下行1805-1815MHz
➢频率与信道之间换算公式:上行:1710.2MHz+(N-512)*0.2
第1章 无线通信基础知识
这套广播设备是由费森登花??????这套广播设备是由费森登花了4年的时间设计出来的包括特殊的高频交流无线电发射机和能调制电波振幅的系统从这时开始电波就能载着声音开始展翅飞翔了无线电通信的发明??????老式收音机寻呼机的诞生??六个人通信的发源寻呼机的诞生??1941年摩托罗拉生产出了美军参战时唯一的便携式无线电通讯工具年摩托罗拉生产出了美军参战时唯一的便携式无线电通讯工具55磅重手持对讲无线电样机及此后的sc??????对讲无线电样机及此后的scrr300型高频率调频背负式通话机
大哥大瞬间
GSM手机的出现通信
八、让手机走近每一个人——GSM手机 的出现通信
1982年,欧洲成立了GSM(移动通信特别组),任务是 制订泛欧移动通信漫游的标准。
GSM手机的出现通信
全球首款商用/量产的GSM手 机Nokia 1011
中国大陆第一款GSM手机: 爱立信GH337
电话的发明
最早的电话
接线台
电磁波的发现
三、无形的信使—电磁波的发现
法拉第
电磁感应现象
电磁波的发现
通过赫兹实验证实了电磁波的存在
无线电报的发明
四、“要是我能指挥电磁波,就可飞越 整个世界”——无线电报的发明
《无线通信基础知识》课件
探讨移动通信在智能手机和物 联网等领域的应用和未来前景。
无线安全与隐私
1 无线通信的安全问题
介绍无线通信面临的安全威胁和风险。
2 加密和身份认证
讨论无线通信中常用的加密和身份认证技 术,以保障通信数据的安全性。
无线通信技术
无线通信的定义和原 理
解释无线通信的概念和基 本原理,包括信号传输和 接收的过程。
不同类型的无线通信 技术
介绍不同种类的无线通信 技术,如蓝牙、Wi-Fi和移 动通信技术。
无线信号传输和接收
探讨无线信号在传输和接 收过程中的关键技术和要 点。
无线网络
1
无线网络的基本概念
解释无线网络的基本概念,如网络拓扑结构和网络组件。
《无线通信基础知识》 PPT课件
无线通信技术是现代社会的基石,了解其基础知识至关重要。本课程将带你 深入了解无线通信的原理、无线网络和移动通信,以及无线安全与隐私。
课程介绍
1 PPT课件的目的和重要性
2 课程内容概述
了解PPT课件制作的目的和重要性,提高 教学效果和学习体验。
简要概述本课程所涵盖的无线通信基础知 识的内容。
2
无线局域网和无线广域网
介绍无线局域网(WLAN)和无线广域网(WWAN)的原理和应用。
3
无线网络的优势和挑战
讨论无线网络相对历程
详细描述移动通信系统自诞生 以来的发展历程。
不同方式的移动通信技术 移动通信的应用和前景
介绍不同方式的移动通信技术, 如2G、3G、4G和即将到来的 5G。
一、用电信息采集与监控系统通讯知识
段号 频段名称
频段范围 (含上限不含下限)
波段名称 甚长波 长波 中波 短波 米波 分米波 厘米波 毫米波 丝米波
1 甚低频(VLF) 3~30千赫(KHz) 2 低频(LF) 3 中频(MF) 4 高频(HF) 5 甚高频(VHF) 6 特高频(UHF) 7 超高频(SHF) 30~300千赫(KHz) 300~3000千赫(KHz) 3~30兆赫(MHz) 30~300兆赫(MHz) 300~3000兆赫(MHz) 3~30吉赫(GHz)
2、无线通信基础知识
1.2.1、无线电波的传播方式
1) 地波: 这是沿地球表面传播的无线电波。(中波、长波) 2) 天波: 也即电离层波。地球大气层的高层约100Km存在着“电离层”。无线电波进入电离层 时其方向会发生改变,出现“反射”。因为电离层折射效应的积累,电波的入射方向会连续 改变,最终会“拐”回地面,电离层如同一面镜子会反射无线电波。我们把这种经电离层反 射而折回地面的无线电波称为“天波”。受气候、季节、昼夜等因素影响。(中、短波) 3)空间波:由发射天线直接到达接收点的电波,被称为直射波。有一部分电波是通过地面或 其他障碍物反射到达接收点的,被称为反射波。直射波和反射波合称为空间波。(电视广播、 微波中继、移动通信) 4)散射波:当大气层或电离层出现不均匀团块时(12~16Km),无线电波有可能被这些不均 匀媒质向四面八方折射和散射,使一部分能量到达接收点,这就是散射波。 (波长较短的波
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序无线通信之所以成为既富挑战性又能引起研究人员兴趣的课题,主要原因有两个,这两个原因对于有线通信而言基本没有什么影响。
首先是衰落(fading)现象;其次是无线用户是在空中进行通信,因此彼此间存在严重的干扰(interference),下面分别做一简要介绍。
1)衰落首先介绍一些无线衰落信道的特性,与其他通信信道相比,移动信道是最为复杂的一种。
电波传播的主要方式是空间波,即直射波、折射波、散射波以及它们的合成波。
再加之移动台本身的运动,使得移动台与基站之间的无线信道多变并且难以控制。
信号通过无线信道时,会遭受各种衰落的影响,一般来说接收信号的功率可以表达为:P(d)=|d|-n S(d)R(d)其中d表示移动台与基站的距离向量,|d|表示移动台与基站的距离。
根据上式,无线信道对信号的影响可以分为三种:(1) 大尺度衰落:电波在自由空间内的传播损耗|d|-n,其中n一般为3~4,与频率无关;(2) 阴影衰落:S(d)表示,由于传播环境的地形起伏、建筑物和其他障碍物对地波的阻塞或遮蔽而引发的衰落,被称作中等尺度衰落;(3) 小尺度衰落:R(d)表示,它是由发射机和接收机之间的多条信号路径的相长干扰和相消干扰造成的,当空间尺度与载波波长相当时,会出现小尺度衰落,因此小尺度衰落与频率有关。
大尺度衰落与诸如基站规划之类的问题关系更为密切,小尺度衰落是本文的重点。
2)干扰干扰可以是与同一台接收机通信的发射机之间的干扰(如蜂窝系统的上行链路),也可以是不同发射机——接收机对之间的干扰(例如不同小区中用户之间的干扰)。
无线信道的多径衰落无线移动信道的主要特征就是多径传播,即接收机所接收到的信号是通过不同的直射、反射、折射等路径到达接收机,参见图1。
由于电波通过各个路径的距离不同,因而各条路径中发射波的到达时间、相位都不相同。
不同相位的多个信号在接收端叠加,如果同相叠加则会使信号幅度增强,而反相叠加则会削弱信号幅度。
这样,接收信号的幅度将会发生急剧变化,就会产生衰落。
图1例如发射端发送一个窄脉冲信号,则在接收端可以收到多个窄脉冲,每一个窄脉冲的衰落和时延以及窄脉冲的个数都是不同的。
对应一个发送脉冲信号,图2给出接收端所接收到的信号情况。
这样就造成了信道的时间弥散性(time dispersion ),其中τmax被定义为最大时延扩展。
在传输过程中,由于时延扩展,接收信号中的一个符号的波形会扩展到其他符号当中,造成符号间干扰( Inter Symbol interference,ISI )。
为了避免产生ISI,应该令图2符号宽度要远远大于无线信道的最大时延扩展,或者符号速率要小于最大时延扩展的倒数。
由于移动环境十分复杂,不同地理位置,不同时间所测量到的时延扩展都可能是不同的,因此需要采用大量测量数据的统计平均值。
表1给出两种不同信道环境下的时延扩展值。
不同信道环境下的时延扩展值环境最大时延扩展最大到达路径差室外40ns~200ns 12m~60m室内1um~20um 300m~6km表1在频域内,与时延扩展相关的另一个重要概念是相干带宽,实际应用中通常用最大时延扩展的倒数来定义相干带宽,即:(ΔB)c= 1/τmax从频域角度观察,多径信号的时延扩展可以导致频率选择性衰落(frequency-selective fading),即针对信号中不同的频率成分,无线传输信道会呈现不同的随机响应,由子信号中不同频率分量的衰落是不一致的,所以经过衰落之后,信号波形就会发生畸变。
下面从傅里叶变换的角度分析一下频率选择性衰落的原因:我们以最简单二径传输为例,首先我们假设到达接收点的两路径信号具有相同的强度和一个相对时延差。
那么,若令发射信号为f (t),则到达接收点的两条路径信号可分别表示成k·f(t-t0)和k·f(t-t0-τ),在这里t0是固定的时延,τ是两条路径信号的相对时延差,k为某一确定值。
不难看出,上述的传播过程可用下图来表示:K K延时t0延时t0+τ相加k·f(t-t0-τ)k·f(t-t0)k·f(t)k·f(t)f(t)f(t)G(t)图中输出:G(t)= k·f(t-t0)+k·f(t-t0-τ)我们假设f (t)的傅立叶变换是F(ω),那么就有:f (t) <=> F(ω)k·f(t-t0) <=> k·F(ω)e-jωt0k·f(t-t0-τ) <=> k·F(ω)e-jω(t0+τ)k·f(t-t0)+ k·f(t-t0-τ) <=> k·F(ω)e-jωt0 (1+e-jωτ)那么我们可以得出此时模型的传输特性H(ω)为:H(ω)=k·e-jωt0 (1+e-jωτ)上式中所求的传输特性除常数因子k外,是由一个模为1,固定时延为t。
的网络与另一个特性为(1+e-jωτ)的网络级联所组成,而后一个网络的模特性为:|(1+e-jωτ)|=|1+sinωτ-jsinωτ|=2|cos(ωτ/2)|由此可见,两径传播的模特性将依赖于2|cos(ωτ/2)|,这就是说,对不同的频率,两径传播的结果将有不同的衰减。
并且在ωτ=2nπ时出现传输的极点,在wτ= 2(n+1)π时出现零点。
相干带宽是无线信道的一个特性,至于信号通过无线信道时,是出现频率选择性衰落还是平坦衰落,这要取决于信号本身的带宽。
无线信道的时变性以及多普勒频移当移动台在运动中进行通信时,接收信号的频率会发生变化,称为多普勒效应,这是任何波动过程都具有的特性。
以可见光为例,假设一个发光物体在远处以固定的频率发出光波,我们可以接收到的频率应该是与物体发出的频率相同。
现在假定该物体开始向我们运动,但光源发出第二个波峰时,它距我们的距离应该要比发出第一个波峰的时候要近,这样第二个波峰达到我们的时同要小于第一个波峰到达我们的时间,因此这两个波峰到达我们的时间间隔变小了,与此相应我们接收到的频率就会增加。
相反,当发光物体远离我们而去的时候,我们接收到的频率就要减小,这就是多普勒效应的原理。
在天体物理学中,天文学家利用多普勒效应可以判断出其他星系的恒星都在远离我们而去,从而得出宇宙是在不断膨胀的结论。
这种称为多普勒效应的频率和速度的关系是我们日常熟悉的,例如我们在路边听汽车的汽笛声:当汽车驶近我们时,其汽笛音调变高(对应频率增加);而当它始离我们时,汽笛音调又会变低(对应频率减小)。
信道的时变性是指信道的传递函数是随时间而变化的,即在不同的时刻发送相同的信号,在接收端收到的信号是不相同的,见图1. 10(a)。
时变性在移动通信系统中的具体体现之一就是多普勒频移( Doppler shift),即单一频率信号经过时变衰落信道之后会呈现为具有一定带宽和频率包络的信号。
这又可以称为信道的频率弥散性(frequency dispersion)。
-f 0f 0-f 0f 0频率频率发射机接收机(a )(b )发送接收t=t1t=t3t=t2(a)表示由于多径造成的信道时变性(b)由于多普勒频移造成的信道频率弥散性图1. 1 无线信道的时变性示意图多普勒效应所引起的附加频率偏移可以称为多普勒频移(Doppler shift ),可以用下式表示:f d =(v/λ)cos θ=(vf c /c)cos θ=f m cos θ其中f c 表示载波频率,c 表示光速,f m 表示最大多普勒频移,v 表示移动台的运动速度,θ表示入射波相对于移动方向的角度。
可以看到,多普勒频移与载波频率和移动台运动速度成正比。
当移动台向入射波方向移动时,多普勒频移为正,即移动台接收到的信号频率会增加;如果背向入射波方向运动,则多普勒频移为负,即移动台接收到的信号频率会减小。
由于存在多普勒频移,所以当单一频率信号(f 0)到达接收端的时候,其频谱不再是位于频率轴±f 0 处的单纯 δ函数,而是分布在(f 0-f m ,f 0-f m )内的、存在一定宽度的频谱。
表1.7中给出两种载波情况下(900MHz ,2GHz )不同移动速度时的最大多普勒频移数值。
表l.7最大多普勒频偏(Hz )100km/h 75km/h 50km/h 25km/h900MHz 83 62 42 212GHz 185 139 93 46从时域来看,与多普勒频移相关的另一个概念就是相干时间,即:(ΔT)c=1/f m相干时间是信道冲激响应维持不变的时间间隔的统计平均值。
换句话说,相干时间就是指一段时间间隔,在此间隔内,两个到达信号有很强的幅度相关性。
如果基带信号带宽的倒数,一般指符号宽度大于无线信道的相干时间,那么信号的波形就可能会发生变化,造成信号的畸变,产生时间选择性衰落,也成为快衰落;反之,如果符号的宽度小于相干时间,则认为是非时间选择性衰落,即慢衰落。
OFDM 系统的主要优缺点近年来OFDM 系统已经越来越得到人们的广泛关注,其原因在子OFDM 系统存在如下的主要优点:①把高速数据流通过串并转换,使得每个子载波上的数据符号持续长度相对增加,从而可以有效地减小无线信道的时间弥散所带来的ISI ,这样就减小了接收机内均衡的复杂度,有时甚至可以不采用均衡器,仅通过采用插人循环前缀的方法消除ISI 的不利影响。
②传统的频分多路传输方法中,将频带分为若干个不相交的子频带来传输并行的数据流,在接收端用一组滤波器来分离各个子信道。
这种方法的优点是简单,直接,缺点是频谱的利用率低,子信道之间要留有足够的保护频带,而且多个滤波器的实现也有不少困难。
而OFDM 系统由于各个子载波之间存在正交性,允许子信道的频谱相互重叠,因此与常规的频分复用系统相比,OFDM 系统可以最大限度地利用频谱资源,见图 信道 12345678910频率频率节省的带宽(a )(b )③各个子信道中的这种正交调制和解调可以采用IDFT 和DFT 方法来实现。
对于N 很大的系统中,我们可以通过采用快速傅里叶变换(FFT )来实现。
随着大规模集成电路技术与DSP 技术的发展,IFFT 和FFT 都是非常容易实现的,见图S/P IFTF调制信道P/S FFT解调④无线数据业务一般都存在非对称性,即下行链路中传输的数据量要远远大于上行链路中的数据传输量,如Internet业务中的网页浏览、FTP下载等。
另一方面,移动终端功率一般小于1W,在大蜂窝环境下传输速率低于10kbit/s~l00kbit/s;而基站发送功率可以较大,有可能提供1Mbit/s以上的传输速率。
因此无论从用户数据业务的使用需求,还是从移动通信系统自身的要求考虑都希望物理层支持非对称高速数据传输。