2无线传输技术基础精品PPT课件
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无线通信基本原理PPT课件
波束形成天线采用智能天线， 基站的智能天线形成多个波束覆盖 整个小区，智能天线可定位于每个 MS。
MS MS
BTS MS
41
移动通信基本原理
一、蜂窝理论 二、网络结构 三、多址技术 四、概念辨析
42
a)话务量概念
话务量的严格定义应该叫做话务强度，是电 话系统业务多少的度量，它与单位时间（一般取 忙时1小时）内的呼叫次数n及呼叫占用信道的平 均时间（T）成正比。
• 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射 • FDMA通常是窄带系统，TACS为代表，每信道25kHz带宽 • FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小
• FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）
• 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交 调频率（IM），产生额外的RF辐射
18
无线传播模型和校正
随着网络规模的扩大，对通信质量要求的提高，网络规划、 覆盖预测已不可能靠手工运算来完成。通过计算机应用传播模 型就能够很好的解决这一问题。通过模型进行预测能够得到误 差在10dB以内的路径损耗的本地均值。
·移动通信中用到的传播模型有很多,常见的有：
● Hata-Okumura模型 ● Walfisch-Ikegami模型 ● Planet通用模型 不同的模型有不同的特点，有各自的适用范围。
39
• CDMA：Code Division Multiple Access 码分多
址
频率
时间
码字
CDMA
所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获 得业务信道
40
SDMA(Space Division Multiple Access)：空分多 址
MS MS
BTS MS
41
移动通信基本原理
一、蜂窝理论 二、网络结构 三、多址技术 四、概念辨析
42
a)话务量概念
话务量的严格定义应该叫做话务强度，是电 话系统业务多少的度量，它与单位时间（一般取 忙时1小时）内的呼叫次数n及呼叫占用信道的平 均时间（T）成正比。
• 在分配成语音信道后，基站和移动台就会同时地连续不断地发射 • FDMA通常是窄带系统，TACS为代表，每信道25kHz带宽 • FDMA比TDMA简单，同步和组帧比特少，系统开销小
• FDMA需要精确的RF滤波器，需要双工器（单天线）
• 非线性效应：许多信道共享一个天线，功率放大器的非线性会产生交 调频率（IM），产生额外的RF辐射
18
无线传播模型和校正
随着网络规模的扩大，对通信质量要求的提高，网络规划、 覆盖预测已不可能靠手工运算来完成。通过计算机应用传播模 型就能够很好的解决这一问题。通过模型进行预测能够得到误 差在10dB以内的路径损耗的本地均值。
·移动通信中用到的传播模型有很多,常见的有：
● Hata-Okumura模型 ● Walfisch-Ikegami模型 ● Planet通用模型 不同的模型有不同的特点，有各自的适用范围。
39
• CDMA：Code Division Multiple Access 码分多
址
频率
时间
码字
CDMA
所有用户在同一时间、同一频段上、根据编码获 得业务信道
40
SDMA(Space Division Multiple Access)：空分多 址
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
无线通信基础PPT课件PPT47页
1.3.2 语音编码（信源编码）
第 35
页
语音编码的基本方法：波形编码和参量编码
混合编码： 在混合编码的信号中，既含有若干语音特征参量信息又
含有部分波形编码信息。
规则脉冲激励线性预测编码（RPE-LPC）、矢量和激 励线性预测编码（VSELP）等属于混合编码。在数字移 动通信中得到了广泛应用。
X 第36页，共47页。
X 第25页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 25
页
1、通信系统与通信网
（2）数字通信系统
数字调制和解调：数字调制把数字基带信号的频谱从低
频搬到高频，形成适合在信道中传输的频带信号。数字解 调是在接收端恢复数字基带信号。
同步与数字复接：同步使收、发两端的信号在时间上保持
步调一致。数字复接是依据时分复用基本原理把若干个 低速数字信号合并成一个高速的数字信号，以扩大传输 容量，提高传输效率。
式中， ma＝Um为U调cm幅度
X 第16页，共47页。
1.2.1 幅度调制
第 16
页
1、双边带调幅（AM）
Ucm
1/2ma Ucm
1/2ma Ucm
c
c c
（c）
单音调制的双边带调幅波（AM）的波形与频谱
X 第17页，共47页。
1.2.1 幅度调制
第 17
页
2、单边带调制（SSB）
(a)话音信号频谱
X 第26页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 26
页
1、通信系统与通信网
（3）通信网
双向、多点通信
X 第27页，共47页。
1.3.1 基本概念
第 27
页
2、信息速率、信噪比、误码率与信道容量
《WLAN基础知识》课件
3
网络拓扑结构和组成部分
WLAN采用基础设施模式或自组织网络模式，并由无线节点、接入点和网络设备组成。
三、无线网络的传输技术
1 无线网络传输的基
本原理
无线网络利用电磁波在 空间中传播数据，通过 调制和解调的方式实现 数据传输。
2 传统的无线传输技
术
3 新一代的无线传输
技术
包括英特尔的Wi-Fi、蓝 牙、ZigBee等技术，广 泛应用于个人电脑、智 能手机和物联网设备。
通过本课程，我们了解了WLAN的基本概念和相关技术。
2 总结WLAN的优缺点及其应用场景
WLAN具有许多优点和不足，根据场景需求选择合适的无线网络解决方案。
3 展望WLAN的未来发展趋势及其应用热点
WLAN将继续发展，与物联网、5G等技术相结合，开辟更广阔的应用前景。
智能家居、智能健康设备等都 离不开WLAN技术的支持。
六、WLAN的优缺点
1
WLAN的优势和特点
无线便捷、易于布线、灵活扩展和节省成本。
2
WLAN的缺点和不足
受信号干扰、传输速率较低、安全性较弱等。
3
WLAN的应用场景及适用性简析
适用于需要移动性、临时部署、拓展性强的场景。
七、总结
1 回顾WLAN的概念和相关技术
WPA/WPA2是目前广泛采用的WLAN安全协议，提供更强大的加密和认证机制。
五、WLAN的应用和发展趋势
WLAN的基本应用
WLAN广泛应用于家庭、办公 室、公共场所等，提供便捷的 无线网络访问。
WLAN的发展趋势和未来 展望
随着物联网、人工智能等技术 的发展，WLAN将更加智能化 和普及化。
WLAN技术在智能硬件中 的应用
第2章无线传输技术基础1
接入控制
我们知道，以太网的接入控制协议是CSMA/CD， 无线局域网却不能简单地搬用 CSMA/CD 协议这 里主要有两个原因。 CSMA/CD 协议要求一个站点在发送本站数据 的同时，还必须不间断地检测信道，但在无线 局域网的设备中要实现这种功能就花费过大。 即使我们能够实现碰撞检测的功能，并且当我 们在发送数据时检测到信道是空闲的，在接收 端仍然有可能发生碰撞。
卫星微波
通信卫星实际上一个微波接力站，用于将两个或多个 称为地球站或地面站的地面微波发送器/接收器连接起 来。 卫星使用上下行两个频段：接收一个频段(上行)上的 传输信号，放大或再生信号后，再在另一个频段(下行) 上将其发送出去。
卫星传输的最佳频率范围为1GHz～10GHz。 特点
第2章 无线传输技术基础
主要内容
2.1 无线传输媒体
2.1.1 电磁波频谱 2.1.2 无线网络中射频传输面临的挑战 2.1.3 电磁波的传播方式
2.1 无线传输媒体
传输媒体是数据传输系统中发送器和接收器之间 的物理路径。 传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的 (unguided)两类。
无线电的频谱管理
造成无线信号损伤的一个原因是干扰，随着微波应 用的不断增多，传输区域重叠，干扰始终是一个威 胁。因此，频带的分配需要严格控制。 无线电管理是国家通过专门机关，对无线电频谱资 源和卫星轨道资源的研究、开发、使用所实施的， 以实现合理、有效利用无线电频谱和卫星轨道资源 的行为、全过程。
天波；质量随一天的时间、 无线电业余爱好者；国际广播， 季节和频率而变化 军事通信；长距离通信
VHF(高频)
30MHz～ 300MHz
10m～1m
《无线通信基础》课件
您将了解无线通信系统的 组成，包括基站、移动终 端、无线传输媒介等重要 组成部分。
通过本课程的学习，您将 掌握目前无线传输技术的 应用情况，并了解未来的 发展趋势。
无线通信基础概述
无线通信基础是指通过无线信号传输进行信息交流的一种通信方式。它可以 实现移动通信、数据传输和网络连接等功能。
无线通信系统组成
无线信道与传输媒介
无线信道是无线通信中信息传输的路径，传输媒介包括自由空间、电磁波、 红外线等。
无线传输技术的应用与发展趋势
5G网络
5G网络是当前最先进的无线传输 技术，具有更快的传输速度和更 低的延迟，将推动智能城市和物 联网的发展。
无线通信设备
无线通信安全
无线通信设备是无线通信系统中 的重要组成部分，如手机、基站、 无线路由器等。
基站
基站是无线通信系统中的中 心设备，负责与移动终端进 行通信并提供网络连接。
移动终端
移动终端是用户使用的无线 设备，如手机、平板电脑等， 用于与基站进行通信。
无线传输媒介
无线传输媒介是信息传输的 介质，包括电磁波、红外线 等无线信号。
调制与解调
调制与解调是无线通信中将原始信号转换为适合传输的调制信号，以及将接收到的调制信号恢复成原始信号的 过程。
《无线通信基础》PPT课件
课程介绍
本课程将深入介绍无线通信基础知识，涵盖无线通信系统组成、调制与解调、 信号传输与调制方式、多路复用、无线信道与传输媒介以及无线传输技术的 应用与发展趋势。
学习目标
1 全面了解无线通信基 2 熟悉无线通信系统组 3 掌握无线传输技术的
础原理
成
应用与发展趋势
通过本课程的学习，您将 全面了解无线通信基础原 理，包括调制、信号传输、 多路复用等方面的知识。
《无线传输技术基础》幻灯片PPT
一个天线辐射出去的功率是全方位的，然而 并非在所有方向上辐射出的功率都是相等的。
描述天线性能特性的常用方法是辐射模式， 它是作为空间协同函数的天线的辐射属性的图形 化表示。
理想的辐射模式
2．2．2 天线类型
• 偶级天线 • 抛物反射天线
简单〔偶级〕天线
偶级天线散射模式
抛物线反射天线
2．2．3 天线增益
30~15cm
S
2~4GHz
15~7.5cm
C
4~8GHz
7.5~3.75cm
X
8~13GHz
3.75~2.31cm
Ku
13~18GHz
2.31~1.67cm
K
18~28GHz
1.67~1.07cm
Ka
28~40GHz
1.07~0.75cm
感兴趣的3个频段
• 微波：1GHz~100GHz，可实现高方向性的波束， 而且非常适用于点对点的传输，也可用于卫星通 信。
距离而逐渐减弱 • Ld=20lgf+20lgd-147.56〔dB〕
• f:MHz • d:m
• 3、噪声: • 噪声有如下四类： • ①热噪声〔thermal noise〕 • ②互调噪声〔intermodulation noise〕 • ③串扰〔crosstalk〕 • ④脉冲噪声〔impulse noise〕
• 无线电播送频段：30MHz～1GHz，适用于全向 应用。
• 红外线频谱段：3×1011Hz～2×1014Hz，适于 本地应用，在有限的区域(如一个房间)内对于局 部的点对点及多点应用非常有用。
• 广义的射频也包括红外线频谱，但红 外线传输路径上不能有任何阻挡，它 无法远距离应用，只能用在超短程室 内无线电场合
描述天线性能特性的常用方法是辐射模式， 它是作为空间协同函数的天线的辐射属性的图形 化表示。
理想的辐射模式
2．2．2 天线类型
• 偶级天线 • 抛物反射天线
简单〔偶级〕天线
偶级天线散射模式
抛物线反射天线
2．2．3 天线增益
30~15cm
S
2~4GHz
15~7.5cm
C
4~8GHz
7.5~3.75cm
X
8~13GHz
3.75~2.31cm
Ku
13~18GHz
2.31~1.67cm
K
18~28GHz
1.67~1.07cm
Ka
28~40GHz
1.07~0.75cm
感兴趣的3个频段
• 微波：1GHz~100GHz，可实现高方向性的波束， 而且非常适用于点对点的传输，也可用于卫星通 信。
距离而逐渐减弱 • Ld=20lgf+20lgd-147.56〔dB〕
• f:MHz • d:m
• 3、噪声: • 噪声有如下四类： • ①热噪声〔thermal noise〕 • ②互调噪声〔intermodulation noise〕 • ③串扰〔crosstalk〕 • ④脉冲噪声〔impulse noise〕
• 无线电播送频段：30MHz～1GHz，适用于全向 应用。
• 红外线频谱段：3×1011Hz～2×1014Hz，适于 本地应用，在有限的区域(如一个房间)内对于局 部的点对点及多点应用非常有用。
• 广义的射频也包括红外线频谱，但红 外线传输路径上不能有任何阻挡，它 无法远距离应用，只能用在超短程室 内无线电场合
《无线通信基础知识》课件
无线电波在传播过程中遇到不同介质时，发 生折射。
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。
《传输基础资料》课件
VS
VPN
虚拟私人网络，通过加密网络连接来保护 数据传输的安全性，常用于远程访问公司 内部网络资源。
安全传输协议
SSL/TLS
用于保护互联网上传输的数据，提供数据加密 和身份验证功能。
IPSec
用于保护IP层的数据传输，提供数据加密和完 整性保护功能。
FTPS
基于SSL/TLS的FTP协议，用于安全地传输文件。
详细描述
在通信领域，传输技术是实现语音、视频、数据等信 息传递的关键技术，如光纤通信、卫星通信等。在广 播电视领域，传输技术用于实现节目信号的远程传输 和分配，如数字电视广播、IPTV等。在物联网和智能 家居领域，无线传输技术用于实现各种智能设备的互 联互通和远程控制。此外，在交通、安防、工业自动 化等领域，传输技术也发挥着重要作用。
用于电子邮件传输的协议。
Telnet
一种远程登录协议。
传输协议的选择与比较
01
根据应用需求选择合适的传输协议
不同的应用场景需要不同的传输协议，例如，对于需要可靠数据传输的
应用，应选择TCP；对于实时性要求较高的应用，应选择UDP。
02
考虑网络环境
不同的网络环境对传输协议的要求也不同，例如，在带宽受限的环境中
06
传输安全
数据加密技术
对称加密
加密和解密使用相同密钥的方式。常见的对称加密算法有AES、 DES等。
非对称加密
加密和解密使用不同密钥的方式。常见的非对称加密算法有RSA、 ECC等。
混合加密
结合对称加密和非对称加密的优点，以提高数据传输的安全性。
防火墙与VPN技术
防火墙
用于阻止未经授权的访问和数据传输， 通过过滤网络流量来保护内部网络资源 。
Wifi基础知识 PPT课件
06/20/13
IDSBG-SW6源自EEE 802.11Iphone5S Wifi：Wi-Fi (802.11a/b/g/n；802.11n 適用於 2.4GHz 和 5GHz)
High-Speed Inter-Chip USB [HSIC]接口（480Mbps）
从iPhone5开始均采用HSIC接口，而非SDIO接口。
1999年加上了两个补充版本：802.11a定义了一个在5GHz ISM频段上的 数据传输速率可达54Mbit/s的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的 ISM频段上但数据传输速率高达11Mbit/s的物理层。
2.4GHz的ISM频段为世界上绝大多数国家通用，因此802.11b得到了最为 广泛的应用。苹果公司把自己开发的802.11标准起名叫AirPort。1999年 工业界成立了Wi-Fi联盟，致力解决符合802.11标准的产品的生产和设备 兼容性问题。Wi-Fi為制定802.11無線網路的組織，並非代表無線網路。
Wifi基礎知識介紹
系統架構課 River
01/21/13
1
Content
Wifi定義 IEEE 802.11 Wifi運作 Operation Mode Wifi性能指標
06/20/13
IDSBG-SW
2
Wi-Fi定義
Wi-Fi定義
Wi-Fi是一种能够将个人电脑、手持设备（如Pad、手机）等终端以无线方式互相连接的技术。 Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于 IEEE802.11标准的无线网络产品之间的互通性。使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为Wi-Fi 。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路（Wi-Fi是WLAN的重要组成部分）
《无线网络基础》课件
ZigBee是一种低速低功耗的无线通信协议 ，适用于物联网和智能家居等领域。
无线网络安全
无线网络安全
随着无线网络的普及，无线 网络安全问题越来越受到关 注。
加密技术
为了保护无线网络中的数据 安全，可以采用加密技术对 数据进行加密处理，防止未 经授权的访问和窃取。
访问控制
通过设置访问控制列表等方 式，限制非法设备的接入， 保护无线网络免受攻击和入 侵。
无线电波传输
无线电波是常见的无线传输方式，具有传输距离远、覆盖范围广的优 点，但传输速率相对较低。
微波传输
微波传输适用于较远距离的高速数据传输，但传输过程中易受到障碍 物和气候条件的影响。
红外线传输
红外线传输具有高度的方向性和隐秘性，适用于安全保密要求较高的 场合，但传输距离较短。
无线通信协议
无线通信协议
WiFi协议
无线通信协议是无线网络中设备间通信的 规则和标准，包括WiFi、蓝牙、ZigBee等信协议， 具有传输速度快、兼容性好等优点，适用 于家庭、办公室等场合。
蓝牙协议
ZigBee协议
蓝牙是一种短距离无线通信协议，适用于 手机、耳机、音箱等设备间的通信。
05
无线网络发展趋势 与挑战
5G与物联网的融合
01
5G技术为物联网提供了更高效、 更可靠的数据传输方式，使得物 联网设备之间的连接更加紧密。
02
物联网设备产生的大量数据，通 过5G网络进行传输，为大数据分 析和人工智能应用提供了基础。
网络安全与隐私保护
随着无线网络的普及，网络安全问题 日益突出，保护用户隐私和数据安全 成为重要挑战。
网络容量与信道规划
总结词
网络容量和信道规划是实现无线网络高效传输的重要手段，需要合理分配信道资 源，提高频谱利用率。
《无线电技术基础》课件
无线电通信系统的频段划分
长波通信
适用于远距离通信，频段较低，传播损耗较 小。
中波通信
适用于广播和导航等应用，频段适中，传播 较为稳定。
短波通信
适用于广播和移动通信等应用，频段较高， 传播损耗较大。
微波通信
适用于卫星通信和地面移动通信等应用，频 段很高，传播损耗很大。
05
无线电技术的应用前景
无线电技术在物联网领域的应用
定向与跟踪技术分类
定向与跟踪技术可以分为机械式、电 气式和数字式等类型。
定向与跟踪技术的应用领域
定向与跟线电通信系统
无线电通信系统的组成
01
02
03
04
发射机
负责将信号转换为电磁波并发 送出去。
接收机
负责接收电磁波并将其还原为 原始信号。
振荡器的作用是产生高频振荡 信号，作为载波信号。
功率放大器的作用
功率放大器的作用是将调制后 的信号进行功率放大，以便传
输。
无线电信号的定向与跟踪
无线电信号定向概述
无线电信号定向是指通过一定的技术 手段确定无线电信号来源的方向。
无线电信号跟踪概述
无线电信号跟踪是指通过一定的技术 手段对移动或变化的无线电信号进行 连续的定位和监测。
无线电技术在智能家居领域的应用
无线智能照明
通过无线电技术，可以实现家庭 照明的智能化控制，包括调光、
定时开关等功能。
无线安防系统
无线电技术可以用于构建家庭安 防系统，如无线摄像头、烟雾报 警器等，提高家庭安全防范能力
。
智能环境监测
通过无线传感器和无线电技术， 可以实时监测家庭环境参数，如
温度、湿度、空气质量等。
等。
第2讲无线传输技术基础精品文档
广播无线电波是全向性的，不要求使用碟形 天线，天线也无须严格地安装到一个精确地 校准位置上。
无线电波(Radio) 是笼统术语，频率范围为 3KHz~300GHz。
非正式术语广播无线电波(broadcast radio) 包括VHF频段和部分的UHF频段：30MHz～ 1GHz。
30MHz~1GHz的频带范围是广播通信的有 效频段。
天线
● 发送方先将信号通过馈线(电缆)输送到 天线，再以电磁波形式辐射出去
● 接收方在电磁波到达后，由天线吸收 下来(仅接收极小一部分功率)，通过馈线 送至无线电接收机。
● 天线的型号、增益、方向图、驱动功 率、极化等都是影响通信系统性能的因素 之一
2．2．1 辐射模式
一个天线辐射出去的功率是全方位的，然而并 非在所有方向上辐射出的功率都是相等的。
2．4 直线传输系统中的损伤
衰减：指信号强度随所跨越的任一传输介质的距 离而下降，无线介质中的衰减是一个更复杂的距 离函数。
衰减表示为一个指数值，表示为每单位距离一个 固定的分贝数。
衰减失真：高频下的衰减引起的失真。 自由空间损耗：信号随距离增加会在越来越大的
面积范围内散布，该衰减称自由空间损耗，可表 示为发射功率与天线的接收功率之比。
电离层对高于30MHz的无线电波是透明的。
广播无线电波损伤的一个主要来源是多路径 干扰。
2．1．4 红外线
红外线通信是以红外线为载体进行数据传输 的通信方式；红外线传输不能超过视线范围， 距离短
红外线传输无法穿透墙体。微波系统中遇到 的安全性和干扰问题在红外线传输中都不存 在。
红外线不需要频率分配许可。
2．1．2 卫星微波
通信卫星实际上一个微波接力站，用于将两 个或多个称为地球站或地面站的地面微波发 送器/接收器连接起来。
无线电波(Radio) 是笼统术语，频率范围为 3KHz~300GHz。
非正式术语广播无线电波(broadcast radio) 包括VHF频段和部分的UHF频段：30MHz～ 1GHz。
30MHz~1GHz的频带范围是广播通信的有 效频段。
天线
● 发送方先将信号通过馈线(电缆)输送到 天线，再以电磁波形式辐射出去
● 接收方在电磁波到达后，由天线吸收 下来(仅接收极小一部分功率)，通过馈线 送至无线电接收机。
● 天线的型号、增益、方向图、驱动功 率、极化等都是影响通信系统性能的因素 之一
2．2．1 辐射模式
一个天线辐射出去的功率是全方位的，然而并 非在所有方向上辐射出的功率都是相等的。
2．4 直线传输系统中的损伤
衰减：指信号强度随所跨越的任一传输介质的距 离而下降，无线介质中的衰减是一个更复杂的距 离函数。
衰减表示为一个指数值，表示为每单位距离一个 固定的分贝数。
衰减失真：高频下的衰减引起的失真。 自由空间损耗：信号随距离增加会在越来越大的
面积范围内散布，该衰减称自由空间损耗，可表 示为发射功率与天线的接收功率之比。
电离层对高于30MHz的无线电波是透明的。
广播无线电波损伤的一个主要来源是多路径 干扰。
2．1．4 红外线
红外线通信是以红外线为载体进行数据传输 的通信方式；红外线传输不能超过视线范围， 距离短
红外线传输无法穿透墙体。微波系统中遇到 的安全性和干扰问题在红外线传输中都不存 在。
红外线不需要频率分配许可。
2．1．2 卫星微波
通信卫星实际上一个微波接力站，用于将两 个或多个称为地球站或地面站的地面微波发 送器/接收器连接起来。
《无线电技术基础》PPT课件
波长范围 100 ——10万米 10 —— 1万米 10 —— 1千米 10 —— 1百米 100 —— 10米 10 —— 1米 10 —— 1分米 10 —— 1厘米 10 —— 1毫米 10 —— 1丝米
3
收音机
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4
无线电元件
• 字母表示 R
• 字母表示 C
• 字母表示 L
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频率范围
波段名称
300 —— 3000赫 3——30千赫
特长波 甚长波
30 ——300千赫 300——3000千赫
3 —— 30兆赫 30 —— 300兆赫
长波 中波 短波 米波
300 ——3000兆赫
分米波
3 —— 30吉赫
厘米波
30 —— 300吉赫
毫米波
300 ——3000吉赫
精选课件ppt
丝米波
5
电阻器
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6
精选课件ppt
电 容 器
7
电感器
精选课件ppt
8
电 数字 数字
n 误差
•
2 7 -.+ 5%
精选课件ppt
9
电容器计量单位
单位：法拉 F
1F =103μF 1μF=10 n3 F 1 nF =103 pF
精选课件ppt
10
电感器计量单位
单位：亨 H 1H = 103mH 1mH = 103 μH
精选课件ppt
11
无线电技术基础
•
高中劳动技术课
•
教学课件
•
杭十四中
•
莫志仁
精选课件ppt
1
频率划分为： 频率 * 波长=无线电波传播速度
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下行
地球表面 卫星通信
地面站
卫星微波（续）
卫星传输的最佳频率范围为1GHz～ 10GHz。
特点
• 卫星通信距离远，一个地面站发送到另一个地 面站接收，约有1/4s传播延迟。在差控和流控 方面，也带来一系列问题。
• 卫星微波是广播设施，许多站点可以向卫星发 送信息，同时从卫星上传送下来的信息也会被 众多站点接收。
• 直线LOS(line of sight) ：当要传播的信号频 率在30MHz以上时，天波与地波的传播方式均 无法工作，通信必须用直线方式。
AM 广播 频率过高， 衰减太快
无线传播类型
无线电爱好者， 民用波段无线 电，国际广播
F> 30MHz时， 不会被电离层反
射。
内容提要
2．1 无线传输媒体 2．2 天线 2．3 传播方式 2．4 直线传输系统中的损伤 2．5 移动环境中的衰退 2．6 多普勒效应 2．7 信号编码技术 2．8 扩频技术 2．9 差错控制技术
2．2．2 天线类型
偶级天线 抛物反射天线
简单（偶级）天线
偶级天线散射模式
抛物线反射天线
2．2．3 天线增益
天线增益(antenna gain)是天线定向 性的度量。与由理论的全向天线(各向同性 天线)在各个方向所产生的输出相比，天线 增益定义为在一特定方向上的功率输出。
天线增益与有效面积的关系：
带宽/MHz 7 30 40
220
数据率/Mb/s 12 90 135 274
香农公式 C = F*l传输的主要损耗来源于衰减。
微波(以及无线电广播频段)的损耗公式
4d
2
L 10lg
微波的损耗随距离的平方而变化
损伤的另一个原因是干扰，随着微波应用的不断 增多，传输区域重叠，干扰始终是一个威胁。因
传输媒体是数据传输系统中发送器和接收器之间 的物理路径。
传输媒体可分为导向的(guided)和非导向的 (unguided)两类。
30MHz～1GHz，
适用于全向应用。 GSM, CDMA在 1G-附近
电信用的电磁波频谱
1G~100G, 高 方向性，适合点
对点传输
3×10^11Hz～ 2×10^14Hz，适 于本地应用，在有限 的区域(如一个房间) 内对于局部的点对点 及多点应用非常有用。
2．1．3 广播无线电波
广播无线电波是全向性的，不要求使用碟形天线， 天线也无须严格地安装到一个精确地校准位置上。
无线电波(Radio) 是笼统术语，频率范围为 3KHz~300GHz。
非正式术语广播无线电波(broadcast radio) 包 括VHF频段和部分的UHF频段：30MHz～1GHz。
广播无线电波损伤的一个主要来源是多路径干扰。
2．1．4 红外线
红外线传输不能超过视线范围，距离短 红外线传输无法穿透墙体。微波系统中遇
到的安全性和干扰问题在红外线传输中都 不存在。 红外线不需要频率分配许可。
2．1．5 光波
频率更高的光波，主要指非导向光波，而 非用于光纤的导向光波。
提供非常高的带宽，成本也很低，相对容 易安装，而且与微波不同，不要求FCC许 可。
G
4
Ae
2
4
f2 c2
Ae
2．3 传播方式
由天线辐射出去的信号以三种方式传播：
• 地波(ground wave)：地波传播或多或少要沿 着地球的轮廓前行，且可传播相当远的距离， 较好地跨越可视 的地平线
• 天波(sky wave)：天波信号可以通过多个跳 跃，在电离层和地球表面之间前后反弹地穿行
2．1．1 地面微波
地面微波系统主要用于长途电信服务，可 代替同轴电缆和光纤，通过地面接力站中 继。
用于建筑物之间的点对点线路。 常见的用于传输的频率范围为2GHz～
40GHz。频率越高，可能的带宽就越宽， 因此可能的数据传输速率也就越高。
典型的数字微波性能
波段/GHz 2 6 11 18
激光的强度(非常窄的一束光)是它的弱点， 不易瞄准。
激光束不能穿透雨或者浓雾，白天太阳的 热量是气流上升也会激光束产生偏差。
内容提要
2．1 无线传输媒体 2．2 天线 2．3 传播方式 2．4 直线传输系统中的损伤 2．5 移动环境中的衰退 2．6 多普勒效应 2．7 信号编码技术 2．8 扩频技术 2．9 差错控制技术
2．4 直线传输系统中的损伤 使用放大器或者中继器解决 强度衰减；使用放大器更多 的放大高频部分解决高频衰 减
衰减和衰减失真(attenuation and attenuation distortion)
自由空间损耗(free space loss)
噪声(noise)
大气吸收(atmospheric absorption)
多径(multi path)
折射(refraction)
自由空间损耗 比值越大，损耗越大！
c 1 2l0gl0 P P g rtf22l0l0 gP P (g4 d rt d1)(4 4. 5 27 dd 6 2l)02 g B 2(4l0 gfd2d)2 2 .1 9d8B 考虑天线增益
2．2 天线
天线是实现无线传输最基本的设备。 天线可看作一条电子导线或导线系统，该 导线系统或用于将电磁能辐射到太空或用 于将太空中的电磁能收集起来。
2．2．1 辐射模式
一个天线辐射出去的功率是全方位的， 然而并非在所有方向上辐射出的功率都是 相等的。
描述天线性能特性的常用方法是辐射 模式.
理想的辐射模式
此，频带的分配需要严格控制。
地面微波（续2）
频率越高衰减越大，较高的微波频率对长 途传输没有什么用处，但却非常适用于近 距离传输。
频率越高，使用的天线就越小、越便宜。
2．1．2 卫星微波
通信卫星实际上一个微波接力站，用于将 两个或多个称为地球站或地面站的地面微 波发送器/接收器连接起来。
上行
无线传输技术基础
传播方式
A
B
传输媒介
信号会衰减
通过编码、扩频和差错控制保证可靠传输
内容提要
2．1 无线传输媒体 2．2 天线 2．3 传播方式 2．4 直线传输系统中的损伤 2．5 移动环境中的衰退 2．6 多普勒效应 2．7 信号编码技术 2．8 扩频技术 2．9 差错控制技术
2．1 无线传输媒体