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• 直序扩频系统接收干扰的电平值比跳频扩频的高.
• 然而，如果干扰的强度比它可接收的强，直扩系统将根本不工作。而跳 频系统使用没有被影响的跳频点继续工作.
1.- 系统共存性
• 直扩 -不能使用码分多址(CDMA)，因为它需要长的编码序列， 这样就需要很高的传输速率.
• 系统的共存是由分配不同的频率带宽而获得的.
• IEEE 802.11 将扩展带宽分为 4 段, 允许4个不同的系统在同一范 围内共存.
2020/11/19
14
跳频扩频和直序扩频
2.- 抗干扰性
并只有发射器和接收器知道 • 在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据
2020/11/19
5
扩展频谱和窄带调制
窄 带 (传 统 ) 调 制 功 率 发 射 信 号 的 能 量 集 中 在 中 心 频 点 旁 .在 一 密度 部分带宽内能量很高.
实际功率 实际的功率密度取决于发射的数据 密度 信号.
2020/11/19
6
扩展频谱的优势
• (1) 在同样的频率范围内不干扰其它信号带.
• (2) 对在同一频率范围内其它信号产生的干扰具有免疫性 (扩 频和窄带).
• (3) 很难被截获
• (1)+(2) =>
• 不用对频率做任何政策性的规定，扩频系统就可以在同一 地理位置内共存多个系统.
• 免许可证.
由 不 同 的 编 码 获 得 (CDM A). (接 收 是 基 于 事 先 知 道的编码和信号的冗余性上实现的)
噪声 由中心频点的强大功率获得. 免疫性
所有信息在整个频带内冗余传输。接收器使用编 码 来 "照 看 "信 息 .， 如 果 噪 声 不 是 覆 盖 所 有 频 带 ， 信息就可以被修复.
率范围内共存.
2020/11/19
10
跳频扩频 (FHSS)
•传输信号扩展到一个很宽的频率范围内 (2.4-2.4835 MHz) •发射时每秒钟50跳
Freq. f7 f6 f5 f4 f3 f2 f1
2020/11/19
t1
t2
t3
t4
t5
t6 Time
11
跳频扩频(FHSS)
•截取信号的机会很小 • 拥塞和干扰的免疫性
Tbit/Tchip = ProcessGain(FCC规定PG>10) • 如果使用带特有特征的不同扩频序列，可以有多个系统在同一频率范
围内共存. (这些序列非常长，需要很高的传宽)
2020/11/19
8
直序扩展频谱(DSSS)
Power
Power
2020/11/19
原始信号
Freq
Direct Sequence spreadingFreq of initial signal
9
跳频扩展频谱(FHSS)
• 可以看成下面的两个过程:
• a.-数据调制到无线载波上. • b.-无线载波的中心频点在“扩展序列”的基础上被携带.
• 跳频扩频的效应
• 数据被所有的跳频点所携带. • 如果噪音没有影响到所有的跳频点，信息就可以被修复. • 在如果使用不同的跳频序列，就可以有多个系统在同一频
频率 f7 f6 f5 f4 f3 f2 f1
拥塞/干扰
Biblioteka Baidu
2020/11/19
t1
t2
t3
t4
t5
t6 时间
12
跳频扩频(FHSS)
• 相似系统共存性 • 没有远/近问题 (共存系统的干扰)
频率.
f7 f6 f5 f4 f3 f2 f1
t1
t2
t3
t4
t5
t6 时间
2020/11/19
13
跳频扩频和直序扩频
3~30GHz 30~300GHz
代号 LF MF HF VHF UHF SHF EHF
• 分米波、厘米波、毫米波统称为微波，其波长小于1米。
l = 波长 = c/f f = 2.4 GHz l = 12.5 cm
• 利用微波作为传输媒介的通信方式称为微波通信。
扩展频谱通信
• 基本概念:
• 是一种信息传输方式 ， • 发射信号的占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽 • 频带的展宽是通过扩展功能(编码及调制)来实现的，与所传信息数据无关，
WLAN射频技术
理论和实践练习
2020/11/19
1
内容
• 微波
• 扩展频谱技术
• 天线基础
• 信号功率和传播
• 链路计算公式
• 多路径
2020/11/19
2
无线的类型
• 红外线
• 窄带
• 扩展频谱
• 直序扩展频谱 • 跳频扩展频谱
2020/11/19
3
微波
• 适用于空间传输的无线电波是一种电磁波，其传输速度等于 光速（3＊108米/秒）
无线波 电段波名称 段划分波 表长范围
长波
1000~10000m
中波
100~1000m
短波
10~100m
超短波
1~10m
分米波
1~10dm
微 厘米波 波 毫米波
1~10cm 1~10mm
频率名称 低频 中频 高频 甚高频 特高频 超高频 极高频
频率范围 30~300KHz 300~3000KHz 3~30MHz 30~300MHz 300~3000MHz
2020/11/19 • 对共存系统的限制很小.
7
直序扩展频谱
• 可以看成下列的两个过程:
• a.- 数据被乘以一个高速数据序列，被称作“扩频编码”. 这个序列用一组 “chips”来表示每一特 .
• b.- 合成的信号调制到无线载波上
• 直序扩频的效应
• 数据比特信息由每一个 “chip”携带 (= 冗余) • 如果噪声没有影响到所有的chips, 信息就可以休复. • 系统重建数据的能力由下面的比值表示
地 理 覆 盖 集 中 能 量 =>高 能 量 级 => 广 大 的 覆 盖 范 范 围 围 (适 合 广 播 ).
带宽 小带宽 AM - 4 kHz – 声 音 FM - 15 kHz – 声 音 ， 音 乐 TV- 6M Hz－ 声 音 ， 音 乐 ， 视 频
系统 由频点分配得到。 在可提供的频带内有 共 存 性 "很 强 的 "限 制
扩频调制
发射信号的能量分布到所有的频点上 在所有的带宽内能量很低 实际的发射功率由数据信号和一个特定的与数据 无 关 的 编 码 决 定 (冗 余 传 输 ).
扩 展 能 量 => 低 能 量 密 度 =>小 的 覆 盖 范 围 (适 合 局 域 网 ).
大带宽 902 - 928 MHz - 28 MHz – 声 音 2.4 - 2.48 G H z - 83.5 M H z – 局 域 网 5.72 - 5.85 G H z - 130 M H z – 局 域 网
• 然而，如果干扰的强度比它可接收的强，直扩系统将根本不工作。而跳 频系统使用没有被影响的跳频点继续工作.
1.- 系统共存性
• 直扩 -不能使用码分多址(CDMA)，因为它需要长的编码序列， 这样就需要很高的传输速率.
• 系统的共存是由分配不同的频率带宽而获得的.
• IEEE 802.11 将扩展带宽分为 4 段, 允许4个不同的系统在同一范 围内共存.
2020/11/19
14
跳频扩频和直序扩频
2.- 抗干扰性
并只有发射器和接收器知道 • 在接收端则用相同的扩频码进行相关解调来解扩及恢复所传信息数据
2020/11/19
5
扩展频谱和窄带调制
窄 带 (传 统 ) 调 制 功 率 发 射 信 号 的 能 量 集 中 在 中 心 频 点 旁 .在 一 密度 部分带宽内能量很高.
实际功率 实际的功率密度取决于发射的数据 密度 信号.
2020/11/19
6
扩展频谱的优势
• (1) 在同样的频率范围内不干扰其它信号带.
• (2) 对在同一频率范围内其它信号产生的干扰具有免疫性 (扩 频和窄带).
• (3) 很难被截获
• (1)+(2) =>
• 不用对频率做任何政策性的规定，扩频系统就可以在同一 地理位置内共存多个系统.
• 免许可证.
由 不 同 的 编 码 获 得 (CDM A). (接 收 是 基 于 事 先 知 道的编码和信号的冗余性上实现的)
噪声 由中心频点的强大功率获得. 免疫性
所有信息在整个频带内冗余传输。接收器使用编 码 来 "照 看 "信 息 .， 如 果 噪 声 不 是 覆 盖 所 有 频 带 ， 信息就可以被修复.
率范围内共存.
2020/11/19
10
跳频扩频 (FHSS)
•传输信号扩展到一个很宽的频率范围内 (2.4-2.4835 MHz) •发射时每秒钟50跳
Freq. f7 f6 f5 f4 f3 f2 f1
2020/11/19
t1
t2
t3
t4
t5
t6 Time
11
跳频扩频(FHSS)
•截取信号的机会很小 • 拥塞和干扰的免疫性
Tbit/Tchip = ProcessGain(FCC规定PG>10) • 如果使用带特有特征的不同扩频序列，可以有多个系统在同一频率范
围内共存. (这些序列非常长，需要很高的传宽)
2020/11/19
8
直序扩展频谱(DSSS)
Power
Power
2020/11/19
原始信号
Freq
Direct Sequence spreadingFreq of initial signal
9
跳频扩展频谱(FHSS)
• 可以看成下面的两个过程:
• a.-数据调制到无线载波上. • b.-无线载波的中心频点在“扩展序列”的基础上被携带.
• 跳频扩频的效应
• 数据被所有的跳频点所携带. • 如果噪音没有影响到所有的跳频点，信息就可以被修复. • 在如果使用不同的跳频序列，就可以有多个系统在同一频
频率 f7 f6 f5 f4 f3 f2 f1
拥塞/干扰
Biblioteka Baidu
2020/11/19
t1
t2
t3
t4
t5
t6 时间
12
跳频扩频(FHSS)
• 相似系统共存性 • 没有远/近问题 (共存系统的干扰)
频率.
f7 f6 f5 f4 f3 f2 f1
t1
t2
t3
t4
t5
t6 时间
2020/11/19
13
跳频扩频和直序扩频
3~30GHz 30~300GHz
代号 LF MF HF VHF UHF SHF EHF
• 分米波、厘米波、毫米波统称为微波，其波长小于1米。
l = 波长 = c/f f = 2.4 GHz l = 12.5 cm
• 利用微波作为传输媒介的通信方式称为微波通信。
扩展频谱通信
• 基本概念:
• 是一种信息传输方式 ， • 发射信号的占有的频带宽度远大于所传信息必需的最小带宽 • 频带的展宽是通过扩展功能(编码及调制)来实现的，与所传信息数据无关，
WLAN射频技术
理论和实践练习
2020/11/19
1
内容
• 微波
• 扩展频谱技术
• 天线基础
• 信号功率和传播
• 链路计算公式
• 多路径
2020/11/19
2
无线的类型
• 红外线
• 窄带
• 扩展频谱
• 直序扩展频谱 • 跳频扩展频谱
2020/11/19
3
微波
• 适用于空间传输的无线电波是一种电磁波，其传输速度等于 光速（3＊108米/秒）
无线波 电段波名称 段划分波 表长范围
长波
1000~10000m
中波
100~1000m
短波
10~100m
超短波
1~10m
分米波
1~10dm
微 厘米波 波 毫米波
1~10cm 1~10mm
频率名称 低频 中频 高频 甚高频 特高频 超高频 极高频
频率范围 30~300KHz 300~3000KHz 3~30MHz 30~300MHz 300~3000MHz
2020/11/19 • 对共存系统的限制很小.
7
直序扩展频谱
• 可以看成下列的两个过程:
• a.- 数据被乘以一个高速数据序列，被称作“扩频编码”. 这个序列用一组 “chips”来表示每一特 .
• b.- 合成的信号调制到无线载波上
• 直序扩频的效应
• 数据比特信息由每一个 “chip”携带 (= 冗余) • 如果噪声没有影响到所有的chips, 信息就可以休复. • 系统重建数据的能力由下面的比值表示
地 理 覆 盖 集 中 能 量 =>高 能 量 级 => 广 大 的 覆 盖 范 范 围 围 (适 合 广 播 ).
带宽 小带宽 AM - 4 kHz – 声 音 FM - 15 kHz – 声 音 ， 音 乐 TV- 6M Hz－ 声 音 ， 音 乐 ， 视 频
系统 由频点分配得到。 在可提供的频带内有 共 存 性 "很 强 的 "限 制
扩频调制
发射信号的能量分布到所有的频点上 在所有的带宽内能量很低 实际的发射功率由数据信号和一个特定的与数据 无 关 的 编 码 决 定 (冗 余 传 输 ).
扩 展 能 量 => 低 能 量 密 度 =>小 的 覆 盖 范 围 (适 合 局 域 网 ).
大带宽 902 - 928 MHz - 28 MHz – 声 音 2.4 - 2.48 G H z - 83.5 M H z – 局 域 网 5.72 - 5.85 G H z - 130 M H z – 局 域 网