第2章无线通信和网络仿真技术基础

•跳频扩频示例
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•21
l 直接序列扩频
☆直接序列扩频(Direct Sequence SS，DSSS)
用具有高码率的扩频码序列在发送方直接扩展 信号频谱，而接收方则用相同扩频码序列进行 解扩，即把拓宽的扩频信号还原成原始信息。
☆DSSS中，原始信号中的每一位在传输信号
中以多位表示，即使用扩展编码。这种扩展编 码能将信号扩展至更宽的频带范围上，该频带 范围与使用位数成正比。
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是用一定的扩频码序列进行选择的多频率频移 键控调制，使载波频率不断跳变。
☆发送方用看似随机的无线电频率序列广播信
息，并在固定间隔里从一频率跳至另一频率。
☆接收方接收消息时，也同步跳转频率。
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•2
无线电频谱
l 无线电频谱特点
☆有限性 ☆排它性 ☆复用性 ☆非耗尽性 ☆传播性 ☆易干扰性 详细内容见教材第28页
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☆地面微波通信的优点 ⑴容量大 ⑵质量高 ⑶成本低 ☆地面微波通信的缺点 ⑴易失真 ⑵易受环境影响 ⑶安全保密性差 ⑷维护成本 详细内容见教材第32页
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第2章无线通信和网络仿 真技术基础
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2020/11/25
第2章无线通信和网络仿真技术基础
本章内容简介
☆无线电频谱
☆损伤和衰落
☆无线传输介质和方式 ☆MIMO
☆扩频技术
☆网络仿真技术简介
☆复用和多址技术 ☆ NS2基础知识
☆调制技术 ☆天线技术
☆用NS2进行无线网络仿 真
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详细的无线电频谱和波段划分见教材表2.1
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•5
无线传输介质和方式
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•13
l 红外线通信
☆红外线通信是以红外线为载体进行数据传输 的通信方式；
☆微波通信的主要方式是视距通信，超过视距
则需中继转发。
☆普遍适用于各种专用通信网
☆微波通信的特点包括：容量大、质量好、可
传至很远的距离
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•19
•跳频扩频系统框图
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•20
l 一个跳频信号示例，8个信道分配了跳频 信号。
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•3
l 无线电管理部门
☆联邦通信委员会(FCC)
FCC是美国专门负责管理其国内及对外有线、 无线和电视通信业务的行政决策机构，管理无线 电广播、电视、电信、卫星和电缆等业务，协调 国内和国际通信，涉及美国各州及所属地区。
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•7
l 微波通信
☆微波频率高，波长很短，在空中的传播特性 与光波相近，即直线前进，遇到阻挡会被反射 或阻断。
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•18
l 跳频扩频
☆跳频扩频(Frequency Hopping SS，FHSS)
•9
微波通信主要分为两大类：地面微波通信 和卫星微波通信
☆地面微波通信通常在视距范围内进行，收发 双方一般为两个互相对准方向的抛物面天线。
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•8
和其它传输系统一样，微波传输的主要损耗源
于衰减。对于微波以及无线电广播频段，其损 耗可表示如下：
•其中d是距离，λ是波长，二者单位相同
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☆红外线通信使用收发器调制出互不相干的红 外线，就可实现通信；
☆红外线通信不易被发现和截获，保密性强；
☆红外线通信几乎不受电磁、人为干扰，抗干 扰性强；
☆红外线通信机体积小、重量轻、结构简单、 价格低廉。
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l 无线传输介质
☆传输介质指数据传输系统中发送方和接收方 之间的物理路径 ☆传输介质可分导向和非导向两类 ⑴导向传输介质用于有线通信，包括双绞线、 同轴电缆(粗缆和细缆)、光纤等。 ⑵无线通信和无线网络则使用非导向传输介质， 包括无线电、微波、红外线、毫米波、光波等。
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•6
l 无线通信的主要方式包括无线电波、微波、 红外线
☆无线电波 指在自由空间传播的射频频段的电磁波，其基 本原理是导体中电流强度的改变会产生无线电 波。 ☆微波 一般频率在300M~300GHz之间，波长在1米到 1毫米之间的电波。 ☆红外线 它是太阳光线中众多不可见光中的一种，存在 于太阳光谱中红光的外侧，也可作为传输介质。
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•22
•直接序列扩频系统框图
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•14
•笔记本电脑进行红外线通
信
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•15
扩频技术
l 扩频(Spread Spectrum，SS)是一种重要 的通信技术，可用于传输模拟和数字信息。
•16
•扩频系统的一般模型
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l 扩频技术最早多用于军事和情报部门，通过将 携带信息的信号扩展到较宽带宽中，以加大干 扰和窃听的难度。目前占主流的两个扩频技术 分别是跳频和直接序列，均在无线通信标准和 产品中得到应用。
•11
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•☆卫星微波通信由卫星和地球站两部分组成。中继 作用，连接两个或多个地球站的地面微波发射器或 接收器。 •☆卫星微波通信的优点：范围大、距离远；不易受 地面灾害影响；建设快，通信费用和距离无关；易 实现广播和多址通信。 •☆卫星微波通信的不足：信号传输有时延，天线受 太阳噪声影响，安全保密性较差，卫星本身造价高， 等等
☆中国无线电管理局