现代无线通信技术 邬正义 (10)
《现代通信技术》课程教学大纲
《现代通信技术》课程教学大纲课程名称：现代通信技术课程代码：英文名称：Modern communication technologies课程性质：（通识、公共、大类等）学分/学时：2学分/36学时开课学期：第6学期适用专业：通信工程、电子信息工程、电子科学与技术等电子工程类专业先修课程：通信原理、电磁场与电磁波、计算机网络等后续课程：数字通信、无线通信、光纤通信等专业课程开课单位：课程负责人：大纲执笔人：大纲审核人：一、课程性质和教学目标（在人才培养中的地位与性质及主要内容，指明学生需掌握知识与能力及其应达到的水平）课程性质：《现代通信技术》是通信工程和电子信息工程专业重要的专业课之一。
在课程内容上，针对由基础理论课到技术专业课过渡阶段的特点，从全网的角度出发，涉及现代通信技术的概念和原理，注重基础性和前沿性、技术性和探索性相结合，发挥承前启后、体系衔接的作用。
通过本课程的学习，使学生能够全而了解现代通信网络中的关键技术，让学生站在全局高度掌握现代通信技术的体系结构和发展趋势，从而增强学生对更深一步专业学习的热情和兴趣，培养学生掌握科学的研究方法和迅速学习新技术的能力。
教学目标：现代通信技术从全程全网角度出发，对所涉及的通信技术的概念和原理展开详细介绍。
通过本课程的学习，学生要全而了解掌握现代通信网络的体系结构以及所涉及的业务与终端、交换与路由和接入与传送等支撑技术，培养全局观和洞察未来通信技术发展趋势的职业敏感性和适应性。
本课程的具体教学目标如下：1、了解现代通信网的基本架构和概念，从全程全网的角度出发，全面了解和掌握现代通信网络中的关键技术要点和支撑这些技术的基础理论方法，实现理论与技术学习相结合，并能够学以致用，以培养高素质、综合能力强的人才为目标：【1.4】2、从网络融合角度，能够从全局高度构建具有科学性、完整性、创新性、实用性的现代通信技术和网络知识结构体系，不仅要具备扎实的通信理论基本知识和素养，而且能够建立全局观和方法论的意识，培养工程实践和应用创新的能力。
现代无线通信技术 邬正义 (8)
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8.2 链路自适应技术
第 13
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8.2.2 功率控制
2、Ad Hoc网络中的功率控制策略
在Ad Hoc网络中，链路层功率控制策略是在保持信干噪比 的前提下增加或减小信号功率，或者在信道条件好的时候增加 数据速率。
链路层功率控制策略主要有以下两种:
(1) 固定SINR策略：使用于具有时延限制的连续业务，以固 定速率发送。这种策略消耗能量比较大，因为大部分功率用于 在深衰落时维持SINR。
1、功率控制的概念
在移动通信中,功率控制分为前向功率控制和反向功率控制。
所谓反向功率控制，又称为上行链路功率控制，就是要求移 动台无论处于什么位置，其信号在到达基站的接收机时，都具 有相同的电平，且正好达到信干比要求的门限，这样可以防止 远近效应，减小多址干扰。根据移动台是否参加控制，又可分 为反向开环功率控制和反向闭环功率控制两种方式。
(2) 自适应调整策略：当信道质量好时，增加发射功率和速
率；当信道质量不好时，降低发射功率和速率；当信道质量低
于一定的门限后，停止发送。可使信道的平均吞吐量最大，但
无中心的自组织性 动态变化的网络拓扑 多跳路由 无线传输
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8.2 链路自适应技术
第 7
页
由于能量的限制，自组织网络的链路层设计面临许 多新的挑战。
由于多路径衰落引起的幅度与相位的扰动, 延迟扩 展引起的码间串扰, 来自其他节点信号的干扰等等因 素，使得无线信道的单位容量相对较小。
自组织网络链路层设计的目标是在相对小的能量条 件下，使数据速率接近最基本的信道容量。
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8.2 链路自适应技术
第 8
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8.2.1 自适应编码调制
信道编码能有效地减小功率来获得给定的误码率， 这在能量受限的Ad Hoc网络的链路设计中尤为重要 。
《现代通信技术》课件
无线网络利用无线通信技术构建局域网， 实现计算机之间的信息传输和资源共享。
卫星通信
物联网
卫星通信利用地球同步卫星作为中继站， 实现全球范围内的广播、电视、电话等通 信业务。
物联网通过无线通信技术将各种传感器、 控制器、终端设备等连接起来，实现智能 化识别、定位、跟踪和管理。
无线通信技术的优缺点
优点
包括毫米波频段、小基站、网络 切片、边缘计算等，这些技术提
高了5G的性能和灵活性。
5G应用场景
5G在智慧城市、工业4.0、自动 驾驶等领域有广泛应用，将深刻
影响社会和经济发展。
物联网技术
物联网技术概述
物联网是通过互联网实现万物互联的技术，具有 全面感知、可靠传输、智能处理等特征。
物联网关键技术
包括传感器技术、RFID标签、云计算、大数据等 ，这些技术为物联网的发展提供了有力支撑。
03
务器返回响应。
DNS协议
DNS协议用于将域名转换为IP地址。 DNS协议使用分布式数据库系统，将域名和IP地址映射存储在多个DNS服务器上。
DNS协议通过递归查询或迭代查询的方式实现域名解析。
FTP协议
FTP协议用于文件传输。
FTP协议基于客户端/服务器模型，客户端通过FTP客户端软件向服务器 发送请求，服务器返回文件或目录列表。
通信技术的发展历程
01
02
03
古代通信
以烽火、驿站、信鸽等方 式传递信息。
近代通信
电报、电话的发明和应用 ，实现了远距离传递语音 和文字信息。
现代通信
随着电子技术和信息技术 的飞速发展，卫星通信、 移动通信、互联网等新属导线、光纤等 物理介质传输信号。
网络安全挑战与对策
收音机电路的设计
收音机电路的设计(总9页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--题目调幅收音机电路的设计姓名孔令鑫学号 0205所在系电子电气工程系专业年级P10电子信息二O一一年十二月三十目录一、设计的目的、意义................................................................................. 错误!未定义书签。
二、方框图的设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
三、单元电路设计 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
四、设计的电路原理图................................................................................. 错误!未定义书签。
五、设计总结 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
六、参考文献 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。
一、设计技术指标收音机的基本工作原理：天线收到电磁波信号，经过调谐器选频后，选出要接收的电台信号。
物联网技术导论教学大纲
物联网技术导论教学大纲(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--物联网技术导论课程教学大纲（2015年9月修订）一、课程基本概况课程名称：物联网技术导论课程英文名称：Introduction to the Internet of things technology课程编号：BL09175[0]课程总学时：46（其中，讲课36，实验10）课程学分：课程分类：必修开设学期：1开课专业：物联网先修课程：无后续课程：物联网技术等二、课程的性质、目的和任务物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。
它具有普通对象设备化、自治终端互联化和服务智能化三个重要特征。
物联网被称为信息社会的第三次浪潮，物联网技术将人类生存的物理世界网络化、信息化，将分离的物理世界和信息空间互联整合，代表了未来网络的发展方向。
物联网技术称为未来社会经济发展、社会进步和科技创新的重要基础设施。
本课程的目的是使学生掌握物联网技术的定义和基本原理及应用，了解物联网技术的发展，了解物联网的关键技术和方法。
本课程从物联网的感知识别层、网络构建层、管理服务层和综合应用层这四层分别进行阐述，其中包括：物联网基本概念，物联网体系结构；物联网关键技术：射频技术、传感器及检测技术、无线传感器网网络、无线通信技术、数据融合技术、云计算技术等。
三、主要内容、重点及深度本课程共46学时，其中理论36学时，实验10学时。
其中，理论教学部分：（一）概述第一章物联网技术概论教学内容：物联网的基本概念；物联网核心技术；物联网的主要特点；物联网的应用和发展过程。
教学基本要求：掌握物联网的基本概念、体系结构；熟悉物联网技术的应用和发展过程。
教学重点：物联网的基本概念、体系结构。
教学难点：物联网技术的应用和发展过程。
（二）感知识别第二章自动识别技术教学内容：掌握几种常用的生物识别、理解生物识别的原理、掌握IC卡的原理、掌握RFID的基本概念和基本组成原理、关键技术、了解条形码技术、了解射频识别技术、了解RFID的标签冲突以及防冲突算法。
现代通信技术3(卫星通信)课件ppt
未来，随着技术的进步和市场的变化，高轨卫星和低轨卫星将各自发 挥优势，并在某些领域实现互补，共同推动卫星通信技术的发展。
卫星通信与地面通信的融合发展
融合发展的必要性
随着通信技术的不断发展，卫星通信与地面通信的融合成 为一种必然趋势，可以更好地满足用户对于高速、大容量、 低延迟的通信需求。
融合技术
兼容性与互操作性
卫星通信协议与标准应保证不同 厂商的设备能够兼容和互操作，
促进市场竞争和技术创新。
04
卫星通信应用
卫星电视广播
卫星电视广播
通过卫星将电视信号传输到地面接 收站，再由接收站将信号传输给电
视机，实现电视节目的播放。
覆盖范围广
卫星电视广播的覆盖范围广泛， 可以覆盖全球，为不同地区的人 们提供相同的电视节目。
能接入互联网。
高速度连接
卫星互联网可以实现高速数据 传输，满足用户对高带宽业务
的需求。
可靠性高
卫星互联网的可靠性较高，不 易受到地面网络故障的影响。
卫星导航定位
卫星导航定位
通过卫星信号实现定位和导航服务。
高精度定位
卫星导航定位可以实现高精度定位，提供 准确的地理位置信息。
多功能应用
实时性强
卫星导航定位不仅可以用于车辆、船舶、 飞机的导航，还可以用于地图绘制、地质 勘查等领域。
为了实现卫星通信与地面通信的融合，需要发展一系列关 键技术，如网络融合技术、终端设备兼容技术、信号处理 技术等。
未来展望
未来，随着技术的不断进步和应用场景的不断拓展，卫星 通信与地面通信的融合将更加紧密，为用户提供更加优质、 高效的通信服务。
06
案例分析
国际通信卫星组织案例
《现代通信技术 》课件
无线电波传播方式
直射波传播
无线电波直接从发射天线辐射到接收天线， 不经过反射、折射或散射。
反射波传播
无线电波在传播过程中遇到不同介质的分界 面时，会改变传播方向。
折射波传播
无线电波遇到障碍物时，会反射回来继续传 播。
散射波传播
无线电波遇到较小障碍物时，会向各个方向 散射。
无线通信的关键技术
调制解调技术
盖范围广、传输距离远等优点。
02
卫星通信技术的应用场景
卫星通信技术在全球范围内的通信、广播、导航等领域有广泛应用，尤
其在偏远地区和海洋等地的通信中具有不可替代的作用。
03
卫星通信技术的发展趋势
未来，卫星通信技术将与地面移动通信技术融合，形成天地一体化的通
信网络。
物联网通信技术
物联网通信技术
物联网通信技术是实现物联网应用的关键技 术之一，能够实现各种智能设备的互联互通 。
物联网
实现智能化识别、定位、跟踪、 监控和管理等功能。
01
02
电信
包括固定电话通信、移动电话通 信、卫星电视广播等。
03
04
计算机网络
包括互联网接入、电子邮件、即 时通讯、云计算等技术应用。
02
通信系统组成与原理
通信系统概述
01
02
03
通信系统基本组成
包括发送端、传输介质和 接收端。
通信系统分类
调制是将信号转换为适合传输的波形，解调 是将接收到的波形还原为原始信号。
多址接入技术
允许多个用户同时接入同一频段，实现多用 户通信。
信道编码技术
通过增加信息码元或减少冗余码元来提高信 息传输的可靠性和效率。
数字信号处理技术
现代无线通信信号处理技术
现代无线通信信号处理技术近20年来，随着现代无线通信技术的发展, 人们希望通过无线方式高速率、高质量地传输信息。
由于无线信道是开放时变信道，极易受多径干扰、多址干扰和噪声等的影响。
要利用好无线信道，必需针对无线信道的弱点研发新的信号处理技术。
本章首先介绍无线信道的特点、噪声与无线电通信干扰，然后介绍自适应均衡技术、多用户检测技术和宽带无线通信信号处理技术，最后讨论无线通信系统中的电磁兼容技术。
4.1无线信道的特点1.无线信道的主要特点有线信道可建模为加性高斯白噪声（AGWN ）和线性滤波器信道（Linear Filter Channel ），信号通过有线信道后的接收信号分别为)()()(t n t s t y +=α (无限带宽理想信道) )()()()(t n t h t s t y +*= (有限带宽恒参信道))()()(t n d t h +-=⎰∞∞-ττδτ上式中，α是信道的衰减因子；h （t ）是信道的冲激响应。
有线信道是封闭信道。
无线信道可建模为线性时变滤波器信道（Linear Time-Variant Filter Channel ），信号通过无线信道后的接收信号为)(),()()(t n t h t s t y +*=τ)()();(t n d t s t h +-=⎰∞∞-τττ对多径信道∑=-=LK k k t a t h 1)()();(ττδτ∑=+-=LK k k t n t s t a t y 1)()()()(τ无线信道的主要特点是:开放信道，极易受干扰和噪声的影响；无线信道接收点地理环境复杂，多样；无线通信用户可能慢速步行，亦可能高速运动。
2.移动无线信道移动通信中，移动点接收到的无线电波功率为)()()(d R d s d d P n r -=上式中，d -n是无线电波的路径损失指数；s （d ）是由于无线电波传播路径上受到障碍物阻塞而引起的慢衰落；R （d ）是由于多径、多普勒效应和接收天线的空间选择性引起的快衰落。
080901物理电子学硕士研究生培养方案(2013)
物理电子学硕士研究生培养方案（2013级研究生开始使用）一、专业学科、学制、学习方式一级学科名称：电子科学与技术（代码： 0809 ）二级学科名称：物理电子学（代码： 080901 ）学制：三年学习方式：全日制二、本学科情况介绍物理电子学是近代物理学、电子学、光学、光电子学、量子电子学、超导电子学及相关技术与学科的交叉与融合，主要在光电子电子、传感技术和电子信息技术领域进行基础和应用研究，主要研究内容包括半导体照明技术、太阳能技术、半导体传感器、信息获取、信息传输、信息处理与信息应用等前沿课题。
近年来该学科发展特别迅速，促进了电子科学与技术其它二级学科以及信息与通信系统、光学工程等相关一级学科的拓展，形成了若干新的科学技术增长点，如半导体照明技术、信息显示技术与器件、高速光通信系统与网络等，成为二十一世纪信息科学与技术的重要基石之一。
光电子信息技术研究方向主要研究半导体照明、太阳能等战略新兴领域的关键技术，涉及固体物理、低维半导体物理、光学设计、热分析技术、光电转化等。
该研究方向的课题组与广东省相关企业开展了多种形式的产学研合作，在人才培养、成果转换、知识产权等方面取得一定的成绩。
该研究方向的硕士研究生紧紧围绕企业在LED照明技术、太阳能技术等方面的关键技术问题来选题，并利用企业优越的研发条件开展硕士毕业论文的研究工作。
该研究方向近年来承担国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广东省科技计划及广州市科技计划等科研项目多项；每年在SCI源刊物上发表论文十多篇，申请专利3-5件，目前已有1件发明专利、3件实用新型专利授权。
传感器技术是现代测控系统中的关键环节，传感器技术的发展涉及新材料开发、集成化智能化和微纳技术等领域。
本方向致力于固体物理、材料科学和微系统技术的研究，重点在于氧化物和氮化物薄膜材料性质以及磁控溅射和光刻技术在半导体传感器方面的应用。
在光电薄膜、电压敏薄膜和透明导电薄膜以及微型传感器开发方面有研究特色；实验室具备微系统工艺技术和纳米材料实验设备，有较好的科研积累。
现代无线通信技术 邬正义 (4)
4.2 蜂窝数字移动通信网
第 7
页
4.2.1 蜂窝形小区制区域覆盖原理
移动通信网的服务区体制可分为大区制和小区制两种。
大区制就是用一个基站覆盖整个服务区。其特点是 基站只有一个天线，架设高，功率大，覆盖半径大 （20~50km），但容纳的用户数有限（几百户），扩 容非常困难。
小区制就是将整个服务区划分为若干个小区，在各 小区中分别设置基站，负责本小区移动通信的联络 和控制。另外设立移动交换中心，负责与各基站之 间的联系和对系统的集中控制管理。
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4.2 蜂窝数字移动通信网
第 8
页
4.2.1 蜂窝形小区制区域覆盖原理
在小区制中，可以应用频率复用技术，提高频带 利用率。小区数目越多，整个通信系统的容量就越大。 小区制比大区制在技术上要复杂得多。但小区制的优 点远远超过了它的缺点，而且随着电子技术和计算机 技术的发展，复杂的控制和电路设备都已经可以实现， 因此，地面公用移动通信网选用小区制是无可争议的。
120 o 120o
(b) 顶点激励
120 o
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4.2 蜂窝数字移动通信网
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4.2.1 蜂窝形小区制区域覆盖原理
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4.2 蜂窝数字移动通信网
第 9
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4.2.1 蜂窝形小区制区域覆盖原理
1、小区形状的选择
小区制的服务区有带状服务区和面状服务区两种， 面状服务区是地面移动通信服务区的主要形式。
一个全向天线辐射的覆盖区是个圆形，为了不留 空隙地覆盖一个面状服务区，一个个圆形辐射区之间 一定会有很多的重叠区域。去除重叠之后，每个辐射 区的有效覆盖区是一个多边形。
Pt
Gt
Gr
(
ht hr d2
现代无线通信技术
(1)RadioTransmission Interface of The Digital Pan European Mobile System泛欧数字移动通信系统无线电发射接口引言本文描述的是移动通信系统的无线电发射接口规格，这种规格是根据不同的无线电接入技术（FDMA频分多址，TDMA时分多址，），以及不同的调制和编码方案，在比较了硬件实验设备之后确定的。
本文讲述了这种规格的选择过程，然后对无线接口规范，以及在频率复用方面展示的预期性能进行了描述。
同时，根据本规范，也提出了在法国建立验证硬件测量结果的系统。
(2)The Wireless Revolution无线革命引言本文对无线通信目前的需求和近期发展进行了描述。
对用于全球无线资金进行了一个预估。
同时对无线通信技术方面的运用到的器材和技术进行了讨论，并且呈现了一些研究结果。
(3)Overview of wireless personal communications无线个人通信的概述引言本文对无线通信现状进行了概述，包括正在进行的一些相关技术研发项目，无线通信的标准，频谱分配等。
在本文中，作者讨论了蜂窝无线电、无绳电话和无线数据系统。
对目前和计划中的无线通信发展进行了总结。
本文主要讨论的是无线通信广泛的覆盖面问题，并且对现有数字蜂窝和数字无绳系统的空中接口进行了简要讨论，因为空中接口承载依赖于系统的容量，该系统可以使用的环境，以及在设备的成本和复杂性(4)blocking,hand-off and traffic performance for cellular communication systems with mixed platforms混合平台的蜂窝通信系统阻塞，切换和流量性能引言Cellular communication systems that support a mixture of platform types distinguished by different mobility characteristics are considered. A tractable analytical model for traffic performance analysis is developed using multidimensional birth-death processes and the method of phases. The framework allows consideration of homogeneous and nonhomogeneous systems, a broad class of dwell time distributions, and 'missed' hand-off initiations. Cut-off priority for hand-offs and several platform types are considered to demonstrate the approach. The effects of different mobility parameters and of imperfect detection of hand-off needs are examined. Theoretical performance characteristics are obtained. These exhibit carried traffic, hand-off activity, blocking probability and forced termination probability for each platform type. The realisable exchange of blocking for hand-off performance is shown. Computational issues are discussed and a method for extrapolating performance characteristics for systems with many channels is presented。
《现代通信技术》课后答案
∫ ∫ ∫ =
∞ −∞
∞ −∞
h(
u)h(
v
)[
1
2π
ω ω P ( )e d ][e + e ∞
−∞ n
jω (τ +u−v )
jωc ( 2t +τ −u−v )
− jωc ( 2t +τ −u−v )
+ e jωc (τ +u−v) + e − jωc (τ +u−v) ]dudv
∫ ∫ ∫ =
e j 2ωct
2π
∞ −∞
Pn
(ω
)e
j(ω
+ωc
)τ
∞ h(u)e j(ω −ωc )udu ∞ h(v)e − j(ω +ωc )vdvdω
−∞
−∞
∫ ∫ ∫ +
e − j 2ωct
2π
∞ −∞
Pn
(ω
)e
j(ω
−ωc
)τ
∞ h(u)e j(ω +ωc )udu ∞ h(v)e − j(ω −ωc )vdvdω
−∞
−∞
∫ ∫ ∫ +
1
2π
∞ −∞
Pn
(ω
)e
j(ω
−ωc
)τ
∞ h(u)e j(ω −ωc )udu ∞ h(v)e − j(ω −ωc )vdvdω
−∞
−∞
∫ =
e j 2ωct
2π
∞ −∞
Pn (ω
)e
j (ω +ωc
)τ
[H *(ω
−
ωc
)H
(ω
+
ωc
)]dω
现代无线通信绪论资料
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
14
我国通信的历史
1871年，英国、俄罗斯、丹麦敷设的香港至上海、长崎至上海的水 线，全长2237海里。这是帝国主义入侵中国的第一条电报水线和在 上海租界设立的电报局。 1875年，福建船政学堂附设了电报学堂，培训电报技术人员。这是 中国第一所电报学堂。
15
我国通信的历史
1899年，我国最早使用无线电通信的地区是广州。早在 1899年，就在广州督署、马口、前山、威远等要塞以及 广海、宝壁、龙骧、江大、江巩等江防军舰上设立无线 电机。 1908年，英商在上海英租界的汇中旅馆私设了一部无线 电台，与海上船舶通报。后由清政府收买，移装到上海 电报总局内，这是上海地区最早的无线电台。 1921年1月7日，中国加入国际电报公约
9
最早的无线通信
1895年5月7日，36岁的波波夫在彼德堡的 俄国物理化学会的物理分会上，宣读了关 于“金属屑与电振荡的关系”的论文，并 当众展示了他发明的无线电接收机。当他 的助手在大厅的另一端接通火花式电波发 生器时，波波夫的无线电接收机便响起铃 来；断开电波发生器，铃声立即中止。几 十年后，为了纪念波波夫在这一天的划时 代创举，当时的苏联政府便把5月7日定为 “无线电发明日”。
3
海上舰船通信
对空通信、卫星通信 编队通信、对岸通信 对潜通信（水声） 通信侦察、通信对抗 内部通信（语音、数据、 图像） 甲板话音通信
4
通信的发展简史
按照人类交流方式与技术的不同，可以把通信历史 划分以下几个阶段：
第一阶段 语言 第二阶段 文字、邮政 第三阶段 印刷术、出版物 第四阶段 电报、电话、广播 第五阶段 通信与计算机的结合、网络
16
我国通信的历史
1933年,中国电报通信首次使用打字电报机。 1950年12月12日，我国第一条有线国际电话电路--北京 至莫斯科的电话电路开通。经由苏联转接通往东欧各国 的国际电话电路也陆续开通。 1958年，上海试制成功第一部纵横制自动电话交换机 ， 第一套国产明线12路载波电话机研制成功。 1970年，我国第一颗人造卫星（东方红1号）发射成功。
现代无线通信第六章 下一代无线通信技术
这种传输机制的优点在于系统设计简单。 但是，被中继放大的不仅包含有用信号，此外包含在接 收信号中的噪声部分也将被放大。
放大转发中继
假设传输的带宽为1，传输时间为1，中继采用半双工 模式，将单位时间平均分为两个时隙；
在第一个时隙，源节点S采用广播模式发送数据给中继节点R
和目的节点D；
在第二个时隙，中继节点R对收到的信号进行一个适当的放
第六章 下一代无线通信技术展望
内容
协同通信 认知无线电 AdHoc和无线
Mesh
异构泛在无线网络融合
一、协同通信
协同通信(Cooperative
Communication)
基本思想是用户间可以共享彼此的天线，以构
建一个虚拟的MIMO系统，使SISO系统获得MIMO 系统的好处。
解码转发中继
第一个时隙，源节点到中继节点和目的接收节点采用广播通 信方式，此时目的节点并不进行解码，中继节点也只接收信 息而不发送信息，考虑传输时间1/2，带宽为1，有
1 p C1 log 2 (1 ) 2 N1
第二个时隙，目的节点将此时隙接收到的中继发送的信号与 之前一个时隙接收到的源节点发送信号进行合并解码，考虑 传输时间1/2，带宽为1，该信道容量可以确定为
二、认知无线电
CR技术主要包含以下功能。 频谱监测功能，为用户提供可用频谱的比例，并监测当前工作 频段上PU工作情况；
接入管理功能，基于网络条件CR为设备选取合适的工作频谱； 适配调制功能，根据可用频谱调整传输参数，与其他用户以协 同方式接入当前信道；
功率控制功能，使设备在传输过程中可以在不同的功率水平之 间切换;
《现代无线通信技术》教学课件 chap2
t/h
一天内最高可用频率的变化规律
X
7
2.2 短波在电离层中的传播特性
第 页
2.2.3 多径传播问题
（a）
（b）
（c）
（d）
〔a〕为天波和地波构成的多径； 〔b〕为天波的单跳模式和多跳模式构成的多径； 〔c〕为电离层不同分层的反射构成的多径； 〔d〕为电离层的漫射构成的多径。
多径传播将带来的问题：信号的延时和信号的衰落。
短波通信的缺点：
•可供使用的频段窄，通信容量小； •信道条件差〔是一种变参色散信道〕； •大气和工业无线电噪声干扰严重。
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3
2.2 短波在电离层中的传播特性
第 页
2.2.1 短波的传播方式
入射角 0
F2层
28MHZ 天线
天线
短波的天波传播模式
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4
2.2 短波在电离层中的传播特性
第 页
2.2.1 短波的传播方式
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13
第
2.4 短波数据通信技术
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2.4.1 传输高速数据信号的调制技术
➢并行体制由于多频同时发射会导致发射功率分散、 信号平均功率和峰值功率比低等缺点，但是技术成 熟，本钱低，具有较高的性能价格比。 ➢串行体制的特点是在一个话路带宽内采用单载波串 行发送高速数据信号，因此提高了高频发射机的功 率利用率，克服了并行体制功率发散的缺点。由于 串行体制采用了高效的自适应均衡、序列检测和信 道估值等综合技术，从根本上克服了由于多径传播 和信道畸变所引起的码间串扰。 ➢从开展角度看，串行体制提高数据率的潜力较大。
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➢在短波通信系统中，工作频率的选择非常重要，如 果不能正确地选择工作频率，通信质量就很难保证， 有时甚至不能正常通信。 ➢传统的短波无线电通信采用人工选择频率的方式。 这种利用人工选频建立短波通信线路的方法，不仅 时效低，而且对短波通信使用人员的专业素质要求 很高，需要依靠操作员的长期工作经验，通信的质 量无法得到可靠的保证。 ➢长期频率预报是根据太阳黑子数来预测通信电路的 最高可用频率，由于这种方法基于月中值的概念， 所以工作频率不能够实时跟踪电离层的变化，实际 短波通信的效果是不理想的。
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第
10.1 正交频分多路调制（OFDM）技术
2 页
10.1.1 简介
OFDM的基本思想是将信号流划分成多路子数据 流，再去并行调制多路载波。其子载波的频谱虽然 重叠但保持了良好的正交性。
OFDM发射 机原理
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第
10.1 正交频分多路调制（OFDM）技术
3 页
10.1.1 简介
OFDM接收机原理
14 页
10.2.2 MIMO信道模型
考虑一个由 M T 个发射天线和 M R 个接收天线构成 的MIMO系统的信道模型。在第j个发射天线到第i个 接收天线之间的时变信道脉冲响应为hi,j(t , t) 。
h1,1(t ,t)
H(t
, t)
h2,1(t , t)
hMR ,1(t , t)
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第
10.2 多天线与空时处理技术
11 页
10.2.1 简介
MIMO基本原理： MIMO系统就是利用多天线来实现空域复用
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第
10.2 多天线与空时处理技术
12 页
10.2.1 简介
MIMO基本原理：
传输信息流s(k)经过空时编码形成N个信息子流 ci(k)，i=1，…，N。这N个子流由N个天线发射出去 ，经空间信道后由M个接收天线接收。多天线接收机 利用先进的空时编码处理能够分开并解码这些数据 子流，从而实现最佳的处理。
令N个子信道载波频率为 f0,..., fN1 , 并使其满足关 系：
fk f0 k / TN ,k 0,1,...N 1
单个子载波信号为：
f
k
(t
)
cos(2 f
0
k
t
)
0 t TN else
fn (t) * fm (t)dt T0N
mn mn
OFDM建立在FDM（频分多路调制）原理的基础上， 子载波集采用两两正交的正弦或余弦函数集。
0 (n m)
t0 T cos nt
cos ntdt
T
/2
(n m)
t0
T (n m 0)
T 2
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第
10.1 正交频分多路调制（OFDM）技术
8 页
10.1.2 正交频分复用原理
这N个子流同时发送到信道，各发射信号占用同一 频带，因而并未增加带宽。若各发射和接收天线间 的通道响应独立，则多入多出系统可以创造多个并 行空间信道。通过这些并行空间信道独立地传输信 息，数据率必然可以提高。
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第
10.2 多天线与空时处理技术
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10.2.1 简介
本分MIMO产品：
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第
10.2 多天线与空时处理技术
若有信号 s j (t) 由第j个天线发射，则在第i个接收天 线收到的信号为
MT
yi (t) hi, j (t , t) s j (t) ni (t) i 1,2,, M R
j1
XБайду номын сангаас
第
10.2 多天线与空时处理技术
16 页
10.2.2 MIMO信道模型
该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系 统的容量和频谱利用率，因此MIMO技术被普遍认为 是新一代移动通信系统必须采用的关键技术之一 。
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第
10.2 多天线与空时处理技术
10 页
10.2.1 简介
MIMO技术发展历史：
MIMO技术由来已久，早在1908年马可尼就提出用来抗衰落。 在70年代有人提出将MIMO技术用于通信系统，对无线移动通 信系统的MIMO技术产生巨大推动的奠基性工作则是90年代由 AT&T 贝尔实验室的学者完成的。 1995年Teladar给出了在衰落情况下的MIMO容量； 1996年Foshinia给出了一种MIMO处理算法——对角-贝尔实 验室分层空时(D-BLAST)算法； 1998年Tarokh等讨论了用于多入多出的空时码； 1998年Wolniansky等人采用垂直-贝尔实验室分层空时(VBLAST)算法建立了一个MIMO实验系统，在室内试验中达到了 20 bit/s/Hz以上的频谱利用率。
h1,2 (t , t) h2,2 (t , t)
hMR ,2 (t , t)
h1,MR (t , t)
h2, M R
(t ,t)
hMR ,MR (t , t)
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第
10.2 多天线与空时处理技术
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10.2.2 MIMO信道模型
第j个发射天线在接收端的响应
h1, j (t ,t), h2, j (t ,t),,hMR, j (t ,t) T
这M路子数据流经过快速傅立叶反变换（IFFT）， 得到N个时域离散信号
这样的OFDM码元经过串并转换，再经过适当的滤波 和调制后发送出去
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第
10.1 正交频分多路调制（OFDM）技术
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10.1.1 简介
OFDM接收机框图
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第
10.1 正交频分多路调制（OFDM）技术
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10.1.2 正交频分复用原理
子载波是两两正交的。这样只要信号严格同步，调制出的信
号将严格正交，理论上，接收端就可以利用正交性进行解调 。
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第
10.2 多天线与空时处理技术
9 页
10.2.1 简介
多入多出（Multiple-Input Multiple-Output， MIMO）或多发多收天线（MTMRA）技术是无线移动通 信领域智能天线技术的重大突破。
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第
10.1 正交频分多路调制（OFDM）技术
4 页
10.1.1 简介
随着数字信号处理技术和集成电路技术的成熟 发展，OFDM使用快速傅立叶变换FFT来实现多载波调 制方案。
OFDM信号实现方式
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第
10.1 正交频分多路调制（OFDM）技术
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10.1.1 简介
如果串行输入的用户数据的码元速率是R band/s， 经过串/并变换之后，用户数据被分成M路并行数据 ，因此码元速率降为R/M band/s
第
第10章 无线通信新技术
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10.1 正交频分多路调制（OFDM）技术
多载波调制
把信道分割成多个正交的、独立的子信道，让数据 通过这些彼此独立的子信道并行传输的一种信号调制 与传输技术
应用在有线传输环境中的多载波技术通常被称为数 字多音调制(Digital Multi-tone，DMT)。在无线传 输环境中，多载波技术的典型代表是正交频分多路调 制(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)。