无线通信技术课件.
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超宽带无线通信技术课件
信号使用7GHz带宽，当信噪比S/N低至-10dB时，
超宽带可以提供的信道容量为C=7G×log2 （1+0.1）≈ 0.963Gbps，接近1Gbps。
➢ 数据表明，超宽带的空间通信容量是现有的通信系 统（如：无线局域网、蓝牙等）的10-1000倍以上。
超宽带的特点
3、低成本，低功耗
➢ 脉冲超宽带是最早采用的一种传输方式，它不 需要载波，而是利用极短的脉冲传输信息，因 此，在发射端脉冲超宽带不需要功放和混频器， 接收端也不需要中频处理，大大降低了收发机 的硬件实现复杂性和成本。同时，为了避免对 现有通信系统的干扰，超宽带信号发射功率很 低，简单的收发设备以及低功率，使得脉冲超 宽带系统的功耗非常低，可以使用电池长时间 供电。
脉冲波形
➢ 高斯脉冲微分，升余弦、Herimite(厄密特)脉冲等。
高斯函数脉冲
高斯脉冲宽度 和频域带宽取 决于参数α, α的值越大， 高斯脉冲越宽， 相应的频域带 宽就越小
p(t)
1
2 2
e
t2 2
2
2 e
2
t
2
2
高斯脉冲二阶导
w2 (t)
4 2
e
2 t 2
2
1
4 t 2
2
高斯脉冲各阶导数
原始的发送信息。
（a）发射部分
在发射端，欲传输的基带信
号与一个码片速率很高的伪
随机码进行时域相乘，其输 d(t)
出为一个频谱带宽被扩展的
扩频码流，然后将此扩频码
流变换为射频信号发射出去。c(t)
在接收端，射频信号经过变
频后输出中频信号，它与本 d(t)*c(t)
地的伪随机码进行时域相乘，
《无线通信技术》教学课件-第10章无线通信技术与物联网
NB-IoT的上下行传输方案
第9章 5G网络中的安全问题
16
3．重传机制 重传是NB-IoT提升覆盖范围的另一个重要手段。重传就是多个子帧传送一个传输块。在 不同场景下，NB-IoT的上下行传输重传次数是由基站侧单独配置的，NB-IoT最大可支持 下行2048次重传，上行128次重传。
二、授权频段物联网技术
NB-IoT技术的性能
NB-IoT设计目标
NB-IoT具有更低的模块成 本，具有广阔的市场前景。
NB-IoT每个小区支持超过 52500个终端用户。
第9章 5G网络中的安全问题
12
NB-IoT将提供改进的室内 覆盖，具有更广的覆盖区 域。
NB-IoT支持长电池使用寿 命。
NB-IoT技术针对延时不敏感的应用
NB-IoT小区在发射功率上也会有限制。
二、授权频段物联网技术
NB-IoT技术的性能
第9章 5G网络中的安全问题
11
NB-IoT是物联网领域新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT支持待机 时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，同时能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
NB-IoT设计目标
二、授权频段物联网技术
二、授权频段物联网技术
NB-IoT的上下行传输方案
第9章 5G网络中的安全问题
14
2．上行传输方案 NB-IoT的上行传输采用单载波频分多址接入（SC-FDMA）方式，引入了单频发射和多频 发射两种模式。 ➢单频发射——上行传输仅使用一个子载波 ➢多频发射——上行传输使用多个子载波
二、授权频段物联网技术
➢ 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展； ➢ 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信，也就是
第9章 5G网络中的安全问题
16
3．重传机制 重传是NB-IoT提升覆盖范围的另一个重要手段。重传就是多个子帧传送一个传输块。在 不同场景下，NB-IoT的上下行传输重传次数是由基站侧单独配置的，NB-IoT最大可支持 下行2048次重传，上行128次重传。
二、授权频段物联网技术
NB-IoT技术的性能
NB-IoT设计目标
NB-IoT具有更低的模块成 本，具有广阔的市场前景。
NB-IoT每个小区支持超过 52500个终端用户。
第9章 5G网络中的安全问题
12
NB-IoT将提供改进的室内 覆盖，具有更广的覆盖区 域。
NB-IoT支持长电池使用寿 命。
NB-IoT技术针对延时不敏感的应用
NB-IoT小区在发射功率上也会有限制。
二、授权频段物联网技术
NB-IoT技术的性能
第9章 5G网络中的安全问题
11
NB-IoT是物联网领域新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IoT支持待机 时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，同时能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。
NB-IoT设计目标
二、授权频段物联网技术
二、授权频段物联网技术
NB-IoT的上下行传输方案
第9章 5G网络中的安全问题
14
2．上行传输方案 NB-IoT的上行传输采用单载波频分多址接入（SC-FDMA）方式，引入了单频发射和多频 发射两种模式。 ➢单频发射——上行传输仅使用一个子载波 ➢多频发射——上行传输使用多个子载波
二、授权频段物联网技术
➢ 物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展； ➢ 其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间进行信息交换和通信，也就是
无线通信技术课件
六. 接收机组成（二）
6.低频放大器：由小信号放大器和功率放大器组成， 放大调制信号，向扬声器提供所需的推动功率。 超外差接收机：包括混频器，本机振荡，中频放大器 等组成。 为了加强大家对无线电信号接收原理的理解，下面 用动画对电视机接收情况作简单介绍。
七．其它通信系统
无论采用何种调制方式，发射机和接收机都包括上述 各模块，区别主要在于调制器和解调器上。 数字通信系统，其调制信号为数字信号，相应的调制 为数字调制。
1～10m
30～300MHz
10～1000cm
300～3000MHz
超高频 (UHF) 特高频 (SHF) 极高频 (EHF)
1～10cm
3～30GHz
1～10mm
30～300GHz
直线传播
3. 接收设备
接收是发射的逆过程
（ 1 ）接收天线：将空间传播到其上的电磁波 → 高频电振荡 （2）接收机：高频电振荡
本讲导航
教学内容
1.2 无线电通信系统（二）
1.3 收音机电路
1.4 非线性单元电路的任务功能、分析方法及其课程特点
教学目的
1．了解接收机的组成及其他通信系统 2．了解收音机的典型电路
3．了解非线性单元电路的任务功能、分析方法及其课程特点
教学重点
接收设备的功能、原理和组成
六. 接收机组成（一）
300～3000KHz
地波，天波
短波波段 (SW)
超短波波段 (VSW) 分米波波段 (USW) 厘米波波段 (SSW) 毫米波波段 (ESW)
10～100m
3～30MHz
高频 (HF)
甚高频(YHF)
天波，地波 直线传播 对流层散射 直线传播 散射传播 直线传播
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
新版超宽带(UWB)无线通信技术课件.ppt
参考文献
[1] J.D. Taylor. Introduction to Ultra Wideband Radar Systems[M]. Boca Raton: CRC, 1995. [2] FCC. FCC Notice of Proposed Rule Making, Revision of Part 15 of the Commission’s Rules
多径衰落的统计特性
图4 UWB信号的信道冲激响应曲线
精品课件
UWB无线室内信道特性
路径损失和阴影衰落特性
路径损失表示为：
PL(d )(dB)
C0
10 nΒιβλιοθήκη log10(4d
)
X
C0是参考距离的路径损失， 是信号中心频率对应的波
长，d是收发天线间的距离，X表示阴影衰落。
图3 一种频谱利用率高的UWB窄脉冲的时域波形和频域波形
精品课件
UWB通信的信号形式
调制载波形式
调制载波形式通过调制载波, 将UWB信号搬移到合 适的频段进行传输, 从而可更加灵活、有效地利用 频谱源。
调制载波系统的信号处理方法与一般通信系统采用 的方法类似, 技术成熟度高, 在目前的工艺条件下, 比基带窄脉冲形式更容易实现高速系统。
述了每簇中电波(rays)的到达。
簇到达的时间分布：
p(Tl | Tl1) exp[(Tl Tl1)], l 0
簇中路径到达的时间分布：
p( k,l | (k1),l ) exp[( k,l (k1),l )], k 0
信道冲激响应模型：
/papers/MultiBand_OFDM_Physical_Layer_Proposal_for_IEEE_80 2.15.3a_Sept_04.pdf[DB/OL]. 2004-9-14. [5] R.Roberts. XtremeSpectrum CFP document. /groups/802/15/pub/2003/ Mar03/03154r0P802-15_TG3aXtremeSpectrum-CFP-Document.pdf[DB/OL]. 2003-3. [6] J.R.Foerster, A.Molisch. A Channel Model for Ultrawideband Indoor Communication[DB/OL]. /reports/docs/TR2003-73.pdf[DB/OL]. 2004-7-2 [7] J.Kunisch, J.Pamp. Measurement Results and Modeling Aspects for the UWB Radio Channel[A]. UWBST(C). Baltimore:IEEE, 2002. 19–24. [8] R.J.M.Cramer, R.A.Scholtz, M.Z.Win. Evaluation of an Ultrawide-band Propagation Channel[J]. IEEE Trans on Antennas Propagation, 2002, 50(5):561-570. [9] D.Cassioli, M.Z.Win, A.R.Molisch. A Statistical Model for the UWB Indoor Channel[A]. Vehicular Technology Conference[C]. Israel:IEEE, 2001. 1159–1163. [10] L.Rusch, C.Prettie, D.Cheung, Q.Li, M.Ho. Characterization of UWB Propagation from 2 to 8 GHz in a Residential Environment[DB/OL]. /technology/ultrawideband/pres_tech.htm. 2004-2-20. [11] Sumit Roy, Jeff R.Foerster, V.Srinivasa Somayazulu, Dave G.Leeper. Ultrawideband Radio Desigan:the Promise of High-speed, Short-range Wireless Connectivity[J]. Proceedings of the IEEE, 2004,92(2),:295-311.
无线通信技术原理 ppt课件
2020/12/2 广州公司 网络优化中心
第6页
6 正 德 厚 生、臻 于 至 善
移动通信的特点
➢ 移动通信必须利用无线电波进行信息传 输；
➢ 电波传播特性复杂； ➢ 干扰多而复杂； ➢ 组网方式多样灵活； ➢ 移动通信设备必须适于在移动环境中使
用，对手机的主要要求是体积小、重量 轻、省电、操作简单携带方便。
无线通信技术原理
2007年12月2日
2020/12/2 广州公司 网络优化中心
第1页
1 正 德 厚 生、臻 于 至 善
• 移动通信系统概述 • 移动通信的组网技术原理 • 移动通信基本概念
2020/12/2 广州公司 网络优化中心
第2页
2 正 德 厚 生、臻 于 至 善
精品资料
• 你怎么称呼老师？
断作得大些，这样一个隔断可容纳几对交谈者。但大家交谈有一个原则：只能 同时有一对人讲话。如果再把交谈的时间按交谈者的数目分成若干等分，就成 为一个TDMA（时分多址）系统。这种系统受容量的限制很大，即一个隔断中有 几个人是确定的，如果人数已满，则无法进入。
CDMA数字通信系统：采用CDMA（码分多址）技术。可以想象一个宽
2020/12/2 广州公司 网络优化中心
第9页
9 正 德 厚 生、臻 于 至 善
移动通信系统概论
通信系统网络的分类
通信网
核心网 接入网
2020/12/2 广州公司 网络优化中心
有线接入 无线接入
第 10 页
光纤接入： PON、APON
FTTB/C/H/R
混合光纤同轴网 Cable Modem DSL(ADSL、HDSL)
2020/12/2 广州公司 网络优化中心
短距离无线通信技术PPT课件
负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备
Wi-Fi的技术优势
❖ 无线电波的覆盖范围广
基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有15 m 而Wi-Fi的半径则可达100 m左右
❖ 传输速度非常快 可以达到11 Mb/s
❖ 厂商进入该领域的门槛比较低
Wi-Fi技术的应用
❖ 手持设备（大部分） ❖ PC ❖ 小型办公网络 ❖ 智能家居 ❖ 物联网
短距离无线通信技术
❖ 基本概念
主要内容
❖ 发展、应用及特点
❖ 研究开发实例
基本概念
有线通信
借助线缆线路传送信号的通信方式
数据传输介质 双绞线，同轴电缆，光纤，etc
无线通信 仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式
一般意义上，只要通信收发双方通过电磁波（红外、无线电微 波）传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常
蓝牙技术的应用
语音/数据接入
将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上 完成与广域网的连接
外围设备互联
将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上
个人局域网（PAN） 主要用于个人网络与信息的共享与交换
Wi-Fi（wireless fidelity）技术
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
它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 线网路产品之间的互通性
IEEE 802.11b标准
IEEE 802.11b标准是当前应用最为广泛的WLAN标准，发布于1999年9月
主要目的 提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准
Wi-Fi的技术优势
❖ 无线电波的覆盖范围广
基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有15 m 而Wi-Fi的半径则可达100 m左右
❖ 传输速度非常快 可以达到11 Mb/s
❖ 厂商进入该领域的门槛比较低
Wi-Fi技术的应用
❖ 手持设备（大部分） ❖ PC ❖ 小型办公网络 ❖ 智能家居 ❖ 物联网
短距离无线通信技术
❖ 基本概念
主要内容
❖ 发展、应用及特点
❖ 研究开发实例
基本概念
有线通信
借助线缆线路传送信号的通信方式
数据传输介质 双绞线，同轴电缆，光纤，etc
无线通信 仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式
一般意义上，只要通信收发双方通过电磁波（红外、无线电微 波）传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常
蓝牙技术的应用
语音/数据接入
将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上 完成与广域网的连接
外围设备互联
将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上
个人局域网（PAN） 主要用于个人网络与信息的共享与交换
Wi-Fi（wireless fidelity）技术
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
它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 线网路产品之间的互通性
IEEE 802.11b标准
IEEE 802.11b标准是当前应用最为广泛的WLAN标准，发布于1999年9月
主要目的 提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准
《无线通信多址技术》PPT课件
7.4.3.4 时分跳频（TDFH）
❖用户可以在一个新的TDMA帧开始时跳到一 个新的频率，因此避免了在一个特定信道 上的严重衰落或碰撞事件。
❖如果使两个互相干扰的基站发射机在不同 频率和不同时间发射，就避免了邻近小区 的同信道干扰问题。
❖成倍增加GSM的容量。
第二十页，共50页。
§7.5 空分多址（SDMA）
❖许多信道在一个基站中共享同一个天线，可能导 致非线性效应，产生交调频率。
代码
信信信
信
道道道
道
123
N
时间
第八页，共50页。
频率
§7.3 时分多址（TDMA）
❖ 发射数据是用缓存－突发法，省电，切换简单，不需要双工器， 不同用户分配不同的带宽；
❖ 同步开销大，必须有自适应均衡、保护时隙；
❖ 用户共享一个载波频率，利用互不交叉的时隙，时隙数取决于调制 技术、有效带宽等；
－有一定的保密性能； －由于采用相关接收方式，CDMA通信可以在信噪比很低的情况下工作，其信号具有很
强的隐蔽性；
－与TDMA和FDMA不同，CDMA是干扰受限系统，减小干扰可以直接增加系 统容量，因此，可以利用话音激活、前向纠错和扇型分区等技术提高频 带利用率；
－在CDMA蜂窝系统中，相邻小区使用相同的频率，所以它可以实现宏分集和进 行软切换。
第三页，共50页。
§7.1 概述
❖ 频分双工（FDD）：为一个用户提供两个确定的频段。前向频段提 供从基站到移动台的传输，而反向频段提供从移动台到基站的传输。
❖ 在FDD中，前向和反向频段的频率分配在整个系统中是固定的。
❖ 时分双工（TDD）：用时间而不是频率来提供前向链路和反向链路。前 向时隙和反向时隙之间的时间分隔很小时，用户听起来就是同时的。
❖用户可以在一个新的TDMA帧开始时跳到一 个新的频率，因此避免了在一个特定信道 上的严重衰落或碰撞事件。
❖如果使两个互相干扰的基站发射机在不同 频率和不同时间发射，就避免了邻近小区 的同信道干扰问题。
❖成倍增加GSM的容量。
第二十页，共50页。
§7.5 空分多址（SDMA）
❖许多信道在一个基站中共享同一个天线，可能导 致非线性效应，产生交调频率。
代码
信信信
信
道道道
道
123
N
时间
第八页，共50页。
频率
§7.3 时分多址（TDMA）
❖ 发射数据是用缓存－突发法，省电，切换简单，不需要双工器， 不同用户分配不同的带宽；
❖ 同步开销大，必须有自适应均衡、保护时隙；
❖ 用户共享一个载波频率，利用互不交叉的时隙，时隙数取决于调制 技术、有效带宽等；
－有一定的保密性能； －由于采用相关接收方式，CDMA通信可以在信噪比很低的情况下工作，其信号具有很
强的隐蔽性；
－与TDMA和FDMA不同，CDMA是干扰受限系统，减小干扰可以直接增加系 统容量，因此，可以利用话音激活、前向纠错和扇型分区等技术提高频 带利用率；
－在CDMA蜂窝系统中，相邻小区使用相同的频率，所以它可以实现宏分集和进 行软切换。
第三页，共50页。
§7.1 概述
❖ 频分双工（FDD）：为一个用户提供两个确定的频段。前向频段提 供从基站到移动台的传输，而反向频段提供从移动台到基站的传输。
❖ 在FDD中，前向和反向频段的频率分配在整个系统中是固定的。
❖ 时分双工（TDD）：用时间而不是频率来提供前向链路和反向链路。前 向时隙和反向时隙之间的时间分隔很小时，用户听起来就是同时的。
《无线通信技术》教学课件-第5章毫米波通信系统
IEEE 802.11aj标准定义了控制模式、单载波 （Single-Carrier，SC）模式和OFDM模式3种传输 模式。
二、毫米波的应用
毫米波无线局域网标准化
第5章 毫米波通信系统
22
IEEE 802.11aj标准主要针对物理层和MAC层进行规范。IEEE 802.11aj的物理 层支持540MHz和1080MHz两种信道带宽，采用了前向纠错码和低密度奇偶 校验码，共有1/2、3/4、5/8、13/16四种编码速率，调制方式支持BPSK、 QPSK、16QAM和64QAM，空间支持最大4路数据流传输。
第5章 毫米波通信系统
1
第5章 毫米波通信系统
知识点
KNOWLEDGE
第5章 毫米波通信系统
2
了解毫米波通信的特点，掌握毫米波无 线信道的建模方法
了解毫米波通信的应用研究，了解毫米 波通信在5G系统中的应用
了解毫米波无线局域网通信协议
内容 导航
CONTENTS
第5章 毫米波通信系统
3
毫米波通信的概念及特点
二、毫米波的应用
毫米波无线局域网标准化
第5章 毫米波通信系统
21
IEEE 802.11aj标准主要针对物理层和MAC层进行规范。IEEE 802.11aj的物理 层支持540MHz和1080MHz两种信道带宽，采用了前向纠错码和低密度奇偶 校验码，共有1/2、3/4、5/8、13/16四种编码速率，调制方式支持BPSK、 QPSK、16QAM和64QAM，空间支持最大4路数据流传输。
二、毫米波的应用
毫米波频段部署及应用
第5章 毫米波通信系统
16
【例 5-1】5G 系统毫米波空口试验。 2018 年初，德国电信和中国的华为技术有限公司在德国波恩的德国电信园区成功地完成了
6无线通信技术PPT课件
802.11a
与传统无线信号 的重叠
FCC 第 15 部分的功率限制
UWB 信号
1.0 1.6 1.9 2.4 3.1 4
5
6
7
8 9 10.6
频率（GHz）
。
P5
❖ UWB的多入多出系统
MIMO 系统的多入多出是针对多径无线信道而言,多径会 引起衰落,通常是不利于通信的因素,而MIMO系统却将多 径作为一个有利因素利用, MIMO 系统在发射端和接收端 均采用多天线(或阵列天线) 和多通道,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,抑制信道衰落。
P12
❖ UWB技术的特点
(1) 系统结构简单、成本低、易数字化。 (2) 超高速、超大容量、抗截获性好等诸多优点，超宽 带的低功耗特点对于用便携式电池供电的系统长时间工 作是非常重要的。 (3)保密性强 (4)定位精确 (5)多径分辨能力强 (6) 穿透能力强。
P13
❖UWB系统的应用
超宽带无线通信应用按照通信距离分大体可以分为两类， 一类是短距离高速应用，数据传输速率可以达到数百 Mbit/s，主要是构建短距离高速个域网、家庭无线多媒体 网络以及替代高速短程有线连接，如无线USB和DVD，典型 的通信距离是10m。 另一类中长距离（几十米以上）低速率应用，通常传输速 率为1Mbit/量级，主要应用于无线传感器网络和低速率连 接。比如智能交通系统，以及应用于军事、公安、救援、 医疗、测量等多个领域。
• Z-Wave技术专门针对窄带应用并采用创新的软件 解决方案取代成本高的硬件，因此只需花费其它 类似技术的一小部份成本就可以组建高质量的无 线网络
Z-wave网络结构
• 每一个Z-Wave网络都拥有自己独立的网络地址 (HomeID);网络内每个节点的地址(NodeID)，由控 制节点(Controller)分配。每个网络最多容纳232 个节点(Slave)，包括控制节点在内。控制节点可 以有多个，但只有一个主控制节点，即所有网络 内节点的分配，都由主控制节点负责，其他控制 节点只是转发主控制节点的命令。已入网的普通 节点，所有控制节点都可以控制。超出通信距离 的节点，可以通过控制器与受控节点之间的其他 节点，以路由(Routing)的方式完成控制
《无线通信技术》教学课件-第6章中继与异构网络
第6章 中继与异构网络
18
中继站管理 • 功率分配
✓ 在基站、中继站和用户之间合理分配功率资源，以解决远近效应，增加 系统容量，提高系统误码率性能。
✓ 基于中继站的协作网络的功率分配的研究主要包括性能准则、功率限制、 功率分配策略、系统架构等方面。
一、中继技术
中继站管理与资源优化
资源优化
基站
第6章 中继与异构网络
第6章 中继与异构网络
1
第6章 中继与异构网络
知识点
KNOWLEDGE
第6章 中继与异构网络
2
掌握中继技术的概念，比较不同工作模 式下的中继站及其特点
掌握异构网络的概念，了解异构网络在 5G系统中的研究进展
了解中继技术及异构网络的关键技术
内容 导航
CO、中继技术
中继站的概念
中继站工作模式 • 按信号处理方式不同分类 • 按接收/发射信号的关系分类 • 选择模式
第6章 中继与异构网络
11
一、中继技术
中继站的概念
• 按信号处理方式不同分类
第6章 中继与异构网络
12
放大转发（Amplify Forward，AF）模式 解码转发（Decoding Forward，DF）模式 编码协作（Cooperative Coding，CC）模式
一、中继技术
中继站的概念
中继技术的发展
IEEE 802.16中 的中继技术研究
第6章 中继与异构网络
14
WINNER计划中的 中继技术研究
5G系统中的中继技术研 究
一、中继技术
中继站的概念
5G系统中的中继技术研究
第6章 中继与异构网络
15
内容 导航
无线通信技术精品PPT课件
20射还与障碍物表面的粗糙度有关。表 面越粗糙，越容易引起散射。 例如，
– 在户外，树木和路标都会导致移动电话信号 的散射。
– 在室内，椅子、书籍和计算机都会导致无线 Lan信号的散射。
2020/11/30
13
反射、衍射和散射
2020/11/30
与此同时，无线电通信逐渐被用于战争。在第一次和第二次世界 大战中，它都发挥了很大的威力，以致有人把第二次世界大战称
之为“无线电战争”。
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10.1概述
二、无线通信的特点
1.传输环境的复杂性 2.电磁波的传播不需要任何有形介质 3.接收信号的时变多径 4.多个无线电载波同存于同一空间 5.频率资源有限，需统一划分
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10.2 无线传播环境及其特性
10.2.1 天线基本知识
1. 天线方向性 2.天线增益 3. 波瓣宽度 4. 天线的极化
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天线方向性
天线的基本功能是把从馈线输入的能量向周围 空间辐射出去，辐射的无线电波强度随空间方 位不同而不同，根据天线辐射强度的空间分布 特点可分为无方向性、全向天线和定向天线。
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全向传播与定向传播
定向传播（directional）
– 天线把所有的能量集中于一 小束电磁波
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全向传播（Omnidirectional）
– 信号沿所有方向传播
– 可被所有的天线接收
– 发射设备和接收设备不必在物理
上对准
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无线信号传播
理想情况下，无线信号在从发射器到接 收器间的一条直线上传播，称为“视线” （line of sight, LOS）
米，电文内容为——“海因里斯·赫兹”；在1897年5月18日，意大利的马
无线通信技术课件--第8章
第8章 反馈控制电路
图 8-3 自动增益控制电路框图
第8章 反馈控制电路
设输入信号振幅为Ui，输出信号振幅为Uo，可控增益放 大器增益为Kv(uc)，它是控制电压uc的函数，则有 Uo=Kv(uc)Ui (8-1)
第8章 反馈控制电路
在AGC电路中，比较参量是信号电平，所以采用电压比较 器。反馈网络由电平检测器、低通滤波器和直流放大器组成， 检测出输出信号振幅电平(平均电平或峰值电平)，滤除不需要 的较高频率分量，进行适当放大后与恒定的参考电平Ur比较， 产生一个误差信号ue。这个误差信号ue通过控制信号发生器去 控制可控增益放大器的增益。当Ui减小而使输出Uo减小时，环 路产生的控制信号uc将使增益Kv增加，从而使Uo趋于增大; 当 Ui增大而使输出Uo增大时，环路产生的控制信号uc将使增益Kv 减小，从而使Uo趋于减小。无论何种情况, 通过环路的不断地 循环反馈，会使输出信号振幅Uo保持基本不变或仅在较小范围 内变化。
第8章 反馈控制电路
8.1.3 AGC的性能指标 的性能指标 1． 动态范围 ． AGC电路是利用电压误差信号去消除输出信号振幅与要求输 出信号振幅之间电压误差的自动控制电路。所以当电路达到平衡 状态后，仍会有电压误差存在。从对AGC电路的实际要求 考虑，一方面希望输出信号振幅的变化越小越好，即要求输出电 压振幅的误差越小越好; 另一方面也希望允许输入信号振幅的变 化范围越大越好。因此，AGC的动态范围是在给定输出信号振幅 变化范围内，允许输入信号振幅的变化范围。由此可见，AGC电 路的动态范围越大，性能越好。例如，收音机的AGC指标为: 输 入信号强度变化26 dB时，输出电压的变化不超过5 dB。在高级 通信机中，AGC指标为输入信号强度变化60 dB时，输出电压的 变化不超过6 dB; 输入信号在10 µV以下时，AGC不起作用。
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电磁波波谱
沿大地与空气的分界面传播的电波叫地表面波， 简称地波。绕射传播。传播途径主要取决于地 天波：利用天空的电离层折射和反射而传播的 面的电特性。地波在传播过程中，由于能量逐 电波，也叫天空波。电离层只对短波波段的电 渐被大地吸收，很快减弱（波长越短，减弱越 磁波产生反射作用，因此天波传播主要用于短 决定传播方式和传播特点的关键因素是无线电信号的频率。 快），因而传播距离不远。但地波不受气候影 波远距离通信。两个突出特点：一是传播距离 响，可靠性高。超长波、长波、中波无线电信 远，同时产生中间静区地带，二是传播不稳定， 号，都是利用地波传播的。短波近距离通信也 随昼夜和季节的变化而变化。因此，短波通信 利用地波传播。 要经常更换波段，以保证质量。
2. 通信系统
可以分为电话、电报、传真通 信系统，广播电视通信系统， 实现信息传送过程的系统。 数据通信系统等；
3. 分类
（1）按传输的信息的物理特征分。 （2）按信道传输的信号传送类型分。 （3）按传输媒介（信道）的物理特征分。
可以分为模拟和数字 通信系统；
可分为：有线通信系统—利用导线传送信息； 无线通信系统—利用电磁波传送信息； 光纤通信系统—利用光导纤维传送信息。 在无线模拟通信通信技术广泛应用于通信系统和各种设 备中。无线电通信、广播、雷达、导航等都是利 用高频无线电波来传递信息。尽管它们在传递信 息形式、工作方式及设备体制等方面有很大不同， 但设备中产生和接收、检测高频信号的基本电路 大致相同。
所谓“高频”，广义上讲就是适于无线电传 播的无线电频率，通常又称“射频”。为什么无 线电传播要用高频？
绪论z
1.1 线性电路与非线性电路 1.2 无线电通信系统
1.3 收音机电路
本讲导航
教学内容
1.1 线性电路与非线性电路
1.2 无线电通信系统（一）
教学目的
1．了解线性电路与非线性电路的基本概念 2．了解通信系统的分类 3．掌握无线通信系统的组成及调制、解调的基本概念
教学重点
无线通信系统的组成及调制、解调的基本概念
§1.2 无线电通信系统
一. 通信系统的分类（一）
1. 通信（communication）
一切将信息从发送者传送到接收者的过程。其主要任务是传递信息。 自古以来，信息就如同物质和能量一样，是人类赖以生存和发展的 基础资源之一。人类通信的历史可以追溯到远古时代，文字、信标、烽 火及驿站等作为主要的通信方式，曾经延续了几千年。 电通信的发展历史从1837年美国人莫尔斯发明人工电报装置开始， 至今不过170年。翻开厚厚的电信史册，沿着历史的脚步一路走来，在技 术和市场需求的双重驱动下，仅有一百多年历史的电通信发生了翻天覆 地的巨变，取得了令人惊叹的辉煌成就。
（a） 地面波; （b） 天波; （c） 空间波
无线电波的波段划分表
波段名称 长波波段 (LW) 中波波段 (MW) 波长范围 1000～10000m 频率范围 30～300KHz 频段名称 低频 (LF) 中频 (MF) 传播方式 地波 应用场合 远距离通信 广播，通信， 导航
100～1000m
单元一 绪论
一. 通信系统的分类(二)
消息 （NEWS，MESSAGE）： —— 关于人或事物情况的报道。 —— 通信过程中传输的具体对象：文字，语音，图象，数据等。 信息 （INFORMATION）： —— 有用的消息 信号 （SIGNAL）： —— 信息的具体存载体。
一. 通信系统的分类（三）
300～3000KHz
地波，天波
短波波段 (SW)
超短波波段 (VSW) 分米波波段 (USW) 厘米波波段 (SSW) 毫米波波段 (ESW)
10～100m
3～30MHz
高频 (HF)
甚高频(YHF)
电波的传播方式
空间波又称为直射波，是由发射点从空间直线传播到接收点的无线电波。直射波 传播距离一般限于视距范围。在传播过程中，它的强度衰减较慢，超短波和微波 通信就是利用直射波传播的。在地面进行直射波通信，其接收点的场强由两路组 成：一路由发射天线直达接收天线，另一路由地面反射后到达接收天线，如果天 线高度和方向架设不当，容易造成相互干扰（例如电视的重影）。限制直射波通 信距离的因素主要是地球表面弧度和山地、楼房等障碍物，因此超短波和微波天 线要求尽量高架。
§1.1 线性电路与非线性电路（二）
小信号条件下，由于输入信号足够小，电路可 以用线性等效电路表示，如线性电子线路部分讨论 过的各种小信号放大器。器件的特性，归属线性电 子线路。 大信号条件下，由于输入信号较大，必然涉及 到器件的非线性部分，例如功率放大器，这样就不 能用线性等效电路表示电子器件的特征，而必须用 非线性电路的分析方法。所以功放归在非线性电子 线路的范畴。
二．无线通信系统
组成：发送设备+接收设备+传输媒体
无线通信系统
1. 发送设备 （1）换能器：将被发送的信息变换为电信号。例 如话筒将声音变为电信号。 （2）发射机：将换能器输出的电信号变为强度足 够的高频电振荡。 （3）天线：将高频电振荡变成电磁波向传输媒质 辐射。
2. 传输媒体——电磁波
在自由空间中, 波长与频率存在以下关系: c = f λ式中: c为光 速, f 和λ分别为无线电波的频率和波长, 因此, 无线电波也可 以认为是一种频率相对较低的电磁波。 对频率或波长进行 分段, 分别称为频段或波段。 不同频段信号的产生、放大和 接收的方法不同, 传播的能力和方式也不同, 因而它们的分析 方法和应用范围也不同。无线电波只是一种波长比较长的电 磁波, 占据的频率范围很广。
§1.1 线性电路与非线性电路（一）
电子器件严格上均为非线性的，故所构成的电子 线路均为非线性电子线路。但是，依据器件的使用条 件不同，所表现的非线性程度不同。 线性电路：对信号进行处理时，尽量使用器件特 性的线性部分。电路基本是线性的，但存在不希望有 的失真。 非线性电路：对信号进行处理时，使用了器件特 性的非线性部分，利用器件的非线性完成振荡、频率 变换等功能。