无线通信基础课件

（2）传输损耗 路径衰耗、阴影衰落、多径衰落 •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。
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
1.3.1 基本概念
1、通信系统与通信网 （1）通信系统
实现信息传递的全部技术设备和传输媒介组成一个 通信系统。
一般单向通信系统的通信系统与通信网 （1）通信系统 信息源：通信中信息的提供者，简称信源。
发送设备：对信源产生的消息信号进行处理变换，使 其变为便于传送的信号形式，并根据传输距离大小以 一定的信号功率传送出去。
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的规律变化而振幅 保持不变的一种调制方式。
1.3 数字通信
数字系统与模拟系统相比的优点： （1）抗干扰能力强，通信质量高，可通过再生而 消除噪声的积累； （2）数字设备集成度高，便于大规模生产，成本 低，效率高； （3）能充分发挥计算机的强大数据处理能力，可 将语音通信和数据通信融合成综合业务数据网； （4）保密性能好。
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。
S A ( t ) M U c m f ( t ) co c t c s )(
式中， U—cm—载波幅度； —f—(t) 调制信号，它可以是确知信号,也可
以是随机信号； —— c 载波角频率； —— c 载波的初相位。
若 f (t) = Umco st ， c = 0，则有 SAM(t) = Ucmcosct+ 1 2 m a Ucm cosc ( )t + 1 2 m a Ucm cosc ( )t
式中， ma＝Um 为U 调cm 幅度
1.2.1 幅度调制
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
1.2.1 幅度调制
2、单边带调制（SSB）
LSB
USB
c
(a)话音信号频谱
(b)双边带调幅波频谱
c
(c)单边带调幅频谱
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）
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
分米波段 ，特高频（UHF），波长为1m-10cm
微 波 厘米波段，超高频（SHF），波长为10-1cm 频 段 毫米波段，极高频（EHF），波长为10-1mm
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。
1.1.2 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 一般情况下，电磁波总是以直线方式传播 •反射 碰到一个尺寸比自身波长大得多的物体 •绕射 碰到一个尖利的边缘时，也称衍射 •散射 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
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、阴影衰落、多径衰落 •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。
（2）传输损耗 路径衰耗、阴影衰落、多径衰落 •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。
频率与波长的关系：
c f
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
有线信道 无线信道
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